• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.192-197
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• 1993

반도체 기억소자의 급격한 발전추세에 대응하기 위해서는 노광(exposure) 장비의 증첩정밀도 (overlay accuracy)가 같이 개선되어야 한다. 본 연구에서는 64M ERAM 제조를 목적으로개발된 스텝 퍼(stepper) 시스템의 성능평가 항목 중에서 증첩정밀도에대한 측정방법 및 현재까지의 연구결과를 기술하였다. 제작된 웨이퍼 정렬계는 off-axis 및 TTL 광학계와 이들 정렬신호에 따라 움직이는 웨이 퍼 구동계로 구성되어 있다. off-axis 광학계는 화상처리와 회절의 두 가지 방식이 가능하도록 설계 제작되었으며, TTL 광학계는 dual beam interferometric method를 이용하였다. 본 실험의 결과는 웨이퍼 정렬계의 특성을 평가한 것으로서, 현재까지 off-axis 정렬 방법만으로 얻은 증첩정밀도는 0.26-0.29$\mu$m (m+3 $\sigma$ )이다. 따라서 여기에 이미 제작되어 있는 TLL 정렬광학계를 추가로 사용하면 0.1 $\mu$m 이하의 정밀도에 이를 것으로 예측된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.412-418
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• 2009

본 논문에서는 노치형 웨이퍼 20~25개를 일련번호가 같은 위치에 자동으로 정렬이 되도록 하여 반도체 공정 전, 후 감지기에 의해 웨이퍼의 공정상태 파악을 용이하게 하는 시스템 개발 및 정확하게 노치를 정렬하는 보정 알고리즘, 스테핑 모터 제어 알고리즘을 제안하였다. 웨이퍼 회전 시 표면 재질이 적당한 마찰 계수를 가지며 웨이퍼의 회전으로 파티클(Particle)이 발생하지 않는 소재를 사용하여 발생을 최소화 시킬 수 있었다. 또한 미끄럼 방지를 위한 기구설계 기술을 개발하였고, 수학적 검증을 통한 성능평가를 실시하였다. 본 연구 개발 시스템은 반도체 공정 진행 중 웨이퍼의 오염 방지로 반도체 수율을 향상 시킬 수 있으며, 향후 450mm 이상의 대형 웨이퍼 생성 시에도 탄력적으로 적용 할 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권3호
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• pp.71-74
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• 2013

본 연구에서는 웨이퍼 레벨 적층 과정에서 발생하는 웨이퍼 오정렬(misalignment) 현상과 웨이퍼 휘어짐(warpage)과의 관계에 대해서 조사하였다. $0.5{\mu}m$ 두께의 구리 박막 증착을 통해 최대 $45{\mu}m$의 휨 크기(bow height)를 갖는 웨이퍼를 제작하였으며, 이 휘어진 웨이퍼와 일반 웨이퍼를 본딩하였을 때 $6{\sim}15{\mu}m$ 정도의 정렬 오차가 발생하였다. 이는 약 $5{\mu}m$의 웨이퍼 확장(expansion)과 약 $10{\mu}m$의 미끄러짐(slip)의 복합 거동으로 설명할 수 있으며, 웨이퍼 휘어짐의 경우 확장 오정렬보다 본딩 과정에서의 미끄러짐 오정렬에 주로 기여하는 것으로 보인다.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.14-20
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• 2011

This study aims at aligning multiple wafers to reduce wafer handling time in wafer processes. We designed a multilevel structure for a prealigner which can handle multiple wafer simultaneously in a system. The system consists of gripping parts, kinematic parts, vacuum chucks, pneumatic units, hall sensors and a DSP controller. Aligning procedure has two steps: mechanical gripping and notch finding. In the first step, a wafer is aligned in XY directions using 4-point mechanical contact. The rotational error can be found by detecting a signal in a notch using hall sensors. A dual prealigner was designed for 300mm wafers and constructed for a performance test. The accuracy was monitored by checking the movement of a notch in a machine vision. The result shows that the dual prealigner has enough performance as commercial products.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.105-114
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• 2003

In this study, a dicing machine with vision system was built and an algorithm for automatic alignment was developed for dual camera system. The system had a macro and a micro inspection tool. The algorithm was formulated from geometric relations. When a wafer was put on the cutting stage within certain range, it was inspected by vision system and compared with a standard pattern. The difference between the patterns was analyzed and evaluated. Then, the stage was moved by x, y, $\theta$ axes to compensate these differences. The amount of compensation was calculated from the result of the vision inspection through the automatic alignment algorithm. The stage was moved to the compensated position and was inspected by vision for checking its result again. Accuracy and validity of the algorithm was discussed from these data.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.410-413
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• 2009

웨이퍼 Pre-Alignment는 반도체 공정에서 장비에 웨이퍼를 놓기 전에 웨이퍼의 중심 및 방향을 정확하게 정렬할 필요가 있는데, 이를 위해서 일정한 수준 이하로 중심과 방향을 찾아 Alignment 하는 방법을 말한다. 본 논문에서는 웨이퍼를 Alignment 하기 위해 기존의 Mechanical한 방법이 아닌 Area 카메라를 통한 비접촉식 방법을 이용하였다. 이 방법은 웨이퍼를 45도씩 8번씩, 한 바퀴를 회전하여 이미지를 획득한 뒤, 이미지의 웨이퍼의 에지값 들을 이용하여 Least Square Circle Fitting을 이용하여 웨이퍼의 중심과 방향을 정확하게 측정하여 Alignment를 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권1호
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• pp.150-156
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• 1994

To meet the process requirement of semiconductor device manufacturing, it is necessary to improve the alignment accuracy in exposure equipments. We developed the excimer laser stepper and will describe the methodology for alignment measurement and experimental results. Our wafer alignment system consists of off-axis optics, TTL(Through The Lens) optics and high precision stage. Off-axis alignment utilizes the image processing and /or diffraction from thealign marks of off-centered chip area. On the other hand, TTL alignment can be used for the die-by-die alignment using dual beam interferometry. When only off-axis alignment was used, the experimental alignment error(lml+3 .sigma. ) was 0.26-0.29 .mu. m, and will be reduced down to 0.15 .mu. m by adding TTL alignment.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.141-141
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• 2003

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.15-21
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• 1993

본 연구에서는 설계제작된 KrF 엑시머 레이저 스텝퍼는 광원인 KrF엑시머 레이저, 조명광학계, 축소트영광학계, 정밀구동 웨이퍼 스테이지, 정렬시스템 및 이들을 제어하기 위한 제어계로 구성되어 있다. 본 실험에서 사용한 KrFdprtlaj 레이저는 밴드폭 3pm, 반복주파수 200Hz, 평균축력 3W이고, 5:1 투영렌즈는 N.A. 0.42, 전체 필드영역 $\varphi$21.2mm, 왜곡수차 최대 60nm 이하이다. 또한 정밀구동 웨이퍼 스테이지의 재현성과 해상도는 각각 $\pm$0.08$\mu\textrm{m}$/200mm(3 sigma), 100mm 반경에서 0.05 $\mu\textrm{m}$이다. 자동 초점 시스템은 $\pm$50$\mu\textrm{m}$범위에서 0.1$\mu\textrm{m}$의 해상도를 나타냈으며, 자동수평시스템은 120 arcsec 범위에서 larcsec의 해상도를 나타냈다. OFF-AXIS 정렬방식에서는 0.2$\mu\textrm{m}$의 해상도를 가지며, 두빔의 간섭을 이용한 새로운 TTL 정렬은 0.1$\mu\textrm{m}$의 해상도를 나타냈다. 스텝퍼 패턴 실험결과 SAL603레지스트를 사용하였을 때 웨이퍼의 노광후 열처리 $105^{\circ}C$, 60초에서 0.3$\mu\textrm{m}$ Lines and Spaces(L/S)까지 해상되었으며, 0.34$\mu\textrm{m}$ L/S에서 1$\mu\textrm{m}$의 초점심도를 얻을 수 있었다. 마스크 패턴과 레지스트 패턴의 선형성은 0.4$\mu\textrm{m}$ L/S가지 유지 되었다. 또한 XP-89131레지스트의 경우 노광후 열처리 $110^{\circ}C$, 60초에서 0.34$\mu\textrm{m}$ L/S까지 해상됨을 알수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.514-514
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• 2007

1차원 구조를 갖는 나노 와이어들은 나노 소자를 구현하기 위한 building-block으로 많은 과학자들의 주목을 받고 있고 또한 연구되고 있다. 하지만 그것을 정확하게 위치시키고 일정한 간격으로 정렬시키기 위한 기술 개발은 아직도 해결해야 할 큰 과제로 남아 있다. 이 논문에서, 우리는 ahsing 기술과 표면 패터닝 기술을 이용하여 대면적의 실리콘웨이퍼 위에 DNA(deoxyribonucleic acid)를 기반으로 한 금 나노 와이어를 정확하게 위치시키고 일정한 간격으로 정렬시킬 수 있는 새로운 제어 기술을 제안한다. 먼저 우리는 포토 리소그래피 공정과 $O_2$ 플라즈마 ashing 기술을 이용하여 선폭을 100 nm로 감소 시켰다. 그리고 자기조립단분자막 (self-assembled monolayers; SAMs) 방법과 lift-off 공정을 반복함으로서 1-octadecyltrichlorosilane(OTS) 층과 aminopropylethoxysilane(APS) 층을 형성하였다. 마지막으로 DNA 용액을 샘플 표면 위에 도포하고 분자 빗질 방법으로 DNA를 한 방향으로 정렬 시켰고 금 나노입자 용액을 처리하였다. 그 결과 금 나노 와이어는 $10{\mu}m$ 간격으로 일정하게 정열 되었고, APS 층에만 정확하게 정렬되었다. 우리는 금 나노 와이어를 관찰하기 위하여 원자간력 현미경 (Atomic Force Microscope AFM)을 사용하였다.