KR19990030291U - 정렬장치의 정렬마크 - Google Patents

Abstract

정렬장치의 정렬마크에 관해 개시된다. 개시된 정렬장치의 정렬마크는 중심이 같고 반지름이 다른 다수개의 원으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이로써, 정렬마크의 기울어짐에 영향을 받지 않고 정밀하게 정렬할 수 있는 이점이 있다.

Description

정렬장치의 정렬마크

본 고안은 정렬장치의 정렬마크에 관한 것으로, 특히 반도체 노광장비에 사용되는 정렬장치의 정렬마크에 관한 것이다.

정렬장치는 반도체 노광장비등에 사용되는 것으로, 그 중의 일예를 도 1에 나타내었다.

정렬장치는 헬륨-네온 레이저 광원(7)을 구비한다. 상기 광원(7)으로부터 조사된 빛의 경로상에는 광원에서 조사된 빛을 소정각도로 반사시키는 프리즘(6)이 설치된다. 프리즘(6)에서 반사된 빛의 경로상에는 정렬마크(4)가 새겨진 플레이트가 마련되고, 정렬마크(4)를 투과한 빛의 경로상에는 투사렌즈(3)와 플레이트(2)가 각각 설치된다. 상기 플레이트(2)는 플레이트 스테이지(1)의 상면에 장착되며, 그 상면에는 정렬마크가 새겨져 있다. 상기한 플레이트 스테이지(1) 상면에 장착된 플레이트(2)에 새겨진 정렬마크에 다다른 빛은 다시 반사되어 상방에 위치한 투사렌즈(3)와, 정렬마크(4)가 새겨진 플레이트를 지나게 된다. 상기 정렬마크(4)를 지난 빛의 경로상에는 프리즘(5)이 설치되며, 프리즘(5)에서 반사된 빛의 경로상에는 렌즈군(9)(9')과 그 사이에 설치된 필터(8)가 마련된다. 상기 렌즈군과 필터를 지난 빛은 포토다이오드(10)에서 검출된다. 상기 포토다이오드에 검출된 신호는 빛의 조사로 인하여 변화된 전압-전류의 특성 정보를 가진 신호이며, 이것은 상기 두 플레이트에 새겨진 정렬마크를 비교한 신호이다. 이때, 투사렌즈(3)의 상방에 위치한 정렬마크는 고정되어 있고, 단지 플레이트 스테이지만 측정방향으로 소정 범위만큼 미세한 이동이 이루어진다. 그 결과로 상방에 위치한 정렬마크를 통과한 빛은 하방에 위치한 정렬마크와 회절을 일으켜서 그 신호가 다시 상방으로 전해져 상기 포토다이오드에 전달된다.

한편, 상기한 정렬장치에 사용되는 정렬마크는 도 2에 도시된 바와 같이, 격자모양으로 구성된다. 상기 격자모양으로 만들어진 격자마크는 X축 격자(11)와 Y축 격자(12)로 이루어진다.

도 3a와 도 3b는 정렬장치의 정렬마크를 이용한 정렬방법을 도시한 도면과, 그 결과신호를 도시한 도면이다.

Y축 격자를 이용한 정렬마크(21)(31)를 나타낸 도 3a에서 상방에 위치한 정렬마크(20)는 투사렌즈 상방에 위치한 정렬마크이며 고정된 상태를 유지하고 있다. 하방에 위치한 정렬마크는 플레이트 스테이지의 플레이트에 새겨진 정렬마크를 뜻하며 화살표방향으로 이동된다. 도면에서 검은 색 막대부분이 빛이 통과하는 부분이라 가정하고, 스테이지가 화살표방향으로 이동됨에 따라 통과한 빛의 양은 도 3b와 같이 도시된다. 도면을 참조하면, 결과신호의 크기가 가장 큰 부분은 두 개의 정렬마크가 일치한 경우이며 나머지는 완전히 일치하지 않는 경우이다.

그러나, 도 4a에 도시된 바와 같이, 플레이트 스테이지의 플레이트에 새겨진 정렬마크(30)가 기울어진 상태에서 화살표방향으로 이동되면, 정렬을 나타내는 결과신호(40)가 도 4b에 나타낸 바와 같이, 현저하게 감소된다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정렬마크의 기울어짐에 영향을 받지 않고 정밀한 정렬이 가능하도록 그 형상이 개선된 정렬장치의 정렬마크를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 정렬장치를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 정렬장치에 채용되는 정렬마크를 도시한 도면이다.

도 3a와 도 3b는 각각 정렬마크의 이동과 그에 따른 결과신호를 도시한 도면이다.

도 4a와 도 4b는 각각 기울어진 정렬마크의 이동과 그에 따른 결과신호를 도시한 도면이다.

도 5는 본 고안에 따른 정렬장치의 정렬마크를 도시한 도면이다.

도 6a와 도 6b는 각각 본 고안에 따른 정렬마크의 이동과 그에 따른 결과신호를 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

1...플레이트 스테이지 2...플레이트

3...투사렌즈 4...마크

5, 6...프리즘 7...광원

8...필터 9, 9'...렌즈

10...포토다이오드 11...x축 격자

12...y축 격자 20, 112...센서에 부착된 마크

30, 111...플레이트에 형성된 마크 40, 120...결과신호

21, 31...빛이 통과하는 부분

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 중심이 같고 반지름이 다른 다수개의 원으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 다른 정렬장치의 정렬마크의 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 정렬마크가 채용되는 정렬장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 헬륨 네온 레이저 광원(7)으로부터 조사된 빛의 경로상에는 광원에서 조사된 빛을 소정각도로 반사시키는 프리즘(6)을 구비한다. 프리즘(6)에서 반사된 빛의 경로상에는 정렬마크(4)가 새겨진 플레이트가 마련되고, 정렬마크(4)를 투과한 빛의 경로상에는 투사렌즈(3)와 플레이트(2)가 각각 설치된다. 상기 플레이트(2)는 플레이트 스테이지(1)의 상면에 장착되며, 그 상면에는 정렬마크가 새겨져 있다. 상기한 플레이트 스테이지(1) 상면에 장착된 플레이트(2)에 새겨진 정렬마크에 다다른 빛은 다시 반사되어 상방에 위치한 투사렌즈(3)와, 정렬마크(4)가 새겨진 플레이트를 지나게 된다. 상기 정렬마크(4)를 지난 빛의 경로상에는 프리즘(5)이 설치되며, 프리즘(5)에서 반사된 빛의 경로상에는 렌즈군(9)(9')과 그 사이에 설치된 필터(8)가 마련된다. 상기 렌즈군과 필터를 지난 빛은 포토다이오드(10)에서 검출된다.

상기한 투사렌즈 상방에서 빛의 경로상에 위치한 플레이트에 새겨지는 정렬마크와, 투사렌즈의 하방에서 빛의 경로상에 위치한 플레이트 스테이지의 플레이트에 새겨진 정렬마크는 도 5에 도시된 바와 같이, 중심점이 같고 반지름이 다른 다수개의 원으로 이루어진다. 상기한 정렬마크(111)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 고정된 정렬마크 즉, 투사렌즈의 상방에 위치한 플레이트에 새겨진 정렬마크에 플레이트 스테이지가 움직여 플레이트 스테이지의 상면에 위치한 정렬마크(111)를 맞추게 된다. 이때, 두 정렬마크의 중복 정도에 따라 전압-전류의 변화량으로 검출되는 결과신호는 도 6b에 도시된 바와 같다. 즉, 두 개의 정렬마크가 그 중심점이 일치한 경우에는 결과신호의 크기가 최대값을 나타내게 되며, 그렇지않은 경우에는 낮은 크기의 신호값을 가지게 된다. 이때, 상기한 정렬마크의 기울어짐은 정렬마크 형상 즉, 원의 특성상 결과신호에 영향을 줄 수 없기 때문에 정밀성을 향상시킬 수 있다.

상기한 정렬장치의 정렬마크는 다음과 같은 효과가 수반된다.

첫째, 마크의 기울어짐에 영향을 받지 않는다.

본 고안에 따른 정렬장치의 정렬마크는 중심점이 동일하고 반지름이 다른 원들로 이루어지기 때문에 두 개의 정렬마크가 그 중심점이 서로 같으면 정렬마크의 기울어짐에 따라 영향을 받지 않게 되는 이점이 있다.

둘째, 정렬의 정밀성이 향상된다.

상기한 이유로 두 개의 마크의 중심이 서로 일치할 경우에는 마크 자체가 기울어짐에 관계없이 일정한 상태를 유지하므로 정렬의 정밀성이 향상된다. 즉, 격자마크의 경우에는 막대가 1개, 2개씩 일치하는 경우에도 부분적인 최대값이 발생되지만, 본 고안에서는 중심이 일치할 경우 이외에는 상대적으로 적은 신호만이 발생된다. 따라서, 종래의 정렬마크에 비해 보다 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분양에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 청구범위는 첨부된 등록 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

1. 중심이 같고 반지름이 다른 다수개의 원으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정렬장치의 정렬마크.