KR0142633B1 - 웨이퍼 스테퍼 - Google Patents

웨이퍼 스테퍼

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KR0142633B1
KR0142633B1 KR1019940023919A KR19940023919A KR0142633B1 KR 0142633 B1 KR0142633 B1 KR 0142633B1 KR 1019940023919 A KR1019940023919 A KR 1019940023919A KR 19940023919 A KR19940023919 A KR 19940023919A KR 0142633 B1 KR0142633 B1 KR 0142633B1
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히로시 노주에
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세끼모또 다다히로
니뽄 덴끼 가부시끼 가이샤
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Abstract

반도체 IC 를 제조하기 위한 웨이퍼 스테퍼에 있어서, 유리 기판은 그 위에 투과 물질로 형성된 다수의 8 각형 패턴을 가진다. 이러한 유리 기판으로 스테퍼는 X, Y 방향 뿐만 아니라 45°및 135°방향으로 광을 회절시킨다. 마스크 패턴을 웨이퍼로 옮겨져서, 촛점의 해상도와 심도가 향상된다.

Description

웨이퍼 스테퍼
제 1 도는 종래의 웨이퍼 스테퍼를 도시한 도면.
제 2a 도는 또 다른 종래의 웨이퍼 스테퍼를 도시한 도면.
제 2b 도는 제 2a 도의 스테퍼에 포함된 광학 소자의 평면도.
제 2c 도는 제 2b 도의 선 2C-2C에 따른 단면도.
제 3a 도는 또 다른 종래의 웨이퍼 스테퍼를 도시한 도면.
제 3b 내지 제 3e 도는 특정 환형부를 각각 도시한 평면도.
제 4 도는 본 발명에 따른 웨이퍼 스테퍼를 도시한 도면.
제 5a 도는 제 4 도의 실시예에 포함된 유리 기판의 평면도.
제 5b 도는 제 5a 도의 선 5B-5B에 따른 단면도.
제 6 도는 유리 기판과 또한 실시예에 포함된 마스크의 단면도.
제 7 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 유리 기판의 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 광원 2 : 반사기
3 : 제 1 볼록렌즈 4 : 파리눈 렌즈
5A, 5B : 환형부 5C : 개구
6 : 제 2 볼록 렌즈 7 : 마스크
8 : 크롬 패턴 9 : 투영 렌즈
10 : 광 20 : 빔
36 : 8 각형 패턴 또는 SOG 패턴
[발명의 배경]
본 발명은 반도체 집적 회로(IC)를 제조하기 위한 웨이퍼 스테퍼에 관한 것이고, 특히 반도체 기판상에 미세 패턴을 정확하게 형성하기 위한 웨이퍼 스테퍼에 관한 것이다.
반도체 IC 기술에 있어서, 집적도는 미세 회로 패턴의 기술에 의하여 3 년마다 네배로 진전된다. 예를들어, 반도체 기판상에 미세 VLSI (초대규모 집적 회로) 패턴을 형성하기 위하여, 기판상에 미세 패턴을 정확하게 형성할 수 있는 축소 투영 노광법이 사용된다. 축소 투영 노광법을 실행하는 장치는 웨이퍼 스테퍼 또는 간단히 스테퍼로서 통상 불려지며, 기본적으로 머큐리(수은)램프 또는 유사한 광원, 반사기, 제 1 볼록렌즈, 파리눈(fly's eye) 렌즈, 환형부(aperture), 제 2 볼록렌즈, 미세 패턴을 가지는 마스크, 및 투영 렌즈로 구성된다.
웨이퍼 스테퍼에 있어서, 광원으로부터 나온 광은 반사기에 의해 모아져, 제 1 볼록 렌즈 및 파리눈 렌즈에 의해 균일화되고, 적절한 크기로 환형부에 의해 한정된 후, 제 2 볼록렌즈를 거쳐 마스크로 조사된다. 마스크로 조사된 광은 미세 패턴, 즉 크롬 패턴에 의해 회절된다. 그 결과, 0 차광, + 차광, - 차광이 투영 렌즈로 입사된다. 그러므로, 0 차 회절광보다 넓은 각의 방향으로 나아가는 2 차 이상의 회절광은 통상 투영 렌즈에 입사되지 않는다. 회절광은 웨이퍼 또는 기판상에 결상되고, 축소노광으로 크롬 패턴과 동일한 에이리얼(aerial)상을 형성한다.
미세 IC 패턴에 대한 증가 수요를 일치시키도록, 스테퍼는 보다 미세한 패턴을 노출시키는 능력 즉, 해상력이 구비되어야 한다. 스테퍼의 해상도 (R)는 다음과 같은 레이리(Reyleigh)방정식으로 설명되며,
R = K1·λ/NA
여기에서, λ는 노광의 파장이며, NA 는 투영 렌즈의 환형부수, K1은 레지시트 성능에 의해 결정되는 상수이다. 상기 방정식은, 보다 높은 해상도를 위하여 노광의 파장이 축소되거나 또는 투영 렌즈의 환형부수 (NA)가 증가될 필요성이 있다는 것을 나타낸다. 파장이 축소될 때, KrF 엑시머(excimer) 레이저 빔 (249 nm) 또는 ArF 엑시머 레이저 빔 (193 nm)을 포함하는 엑시머 레이저 빔을 이용할 수 있으며, 이는 종래의 머큐리 램프의 g 빔 (463 nm) 및 i 빔의 파장 보다 짧은 파장을 가지며 노출을 위해 필요한 조도를 가진다. 그러나, 엑시머 레이저가 가지는 문제는 종종 가스와 부품들이 빈번하게 교환되어야 한다는 것이다. 더우기, 이러한 종류의 레이저는 머큐리램프의 비용보다 백배나 들어, 반도체 IC 의 가격을 증가시킨다. 높은 투과율을 가진 광학 부품, 광학 물질 및 레지시트가 귀하기 때문에, 보다 짧은 파장은 다른 것들중 특히 투영 렌즈의 설계 및 제조를 어렵게 하곤 한다. 한편, 투영 렌즈의 환형부수 (NA)는 이것을 증가시키는 것이 촛점 (D)의 심도에 있어서 감소가 따르기 때문에 특정 제한값 이상 증가될 수 없다. 촛점의 심도 (D) 또한 다음의 레이리 방정식에 의해 결정된다 :
D = K2·λ/(NA)2
여기에서, K2는 레지스트에 의해 결졍되는 상수이다. 촛점 (D)의 심도가 NA 의 제곱에 반비례하여 감소하는 것을 알수 있다. 그러므로, NA 는 특정 제한값 이상 증가될 수 있다.
상기 문제를 제거하기 위하여, 2 개의 상이한 노광법이 제안되었다. 특히, 일본 특허 공개 제 4-343215 호는 노광이 마스크에 비스듬하게 입사될 수 있도록 마스크 바로 위에 위치된 주기 구조 또는 패턴을 가지는 그레이팅(grating) 또는 유사한 광학 소자를 사용하는 방법을 기술한다. 이러한 비스듬한 입사를 실행하는 장치에서, 광학 소자에 대한 입사광은 광학 소자의 주기 패턴에 의해 회절된다. 주기 패턴은 0 차 성분을 소멸시키도록 구성된다. 그 결과, +1 차 성분 및 -1 차 성분들은 마스크상으로 입사된다. 3 개의 빔, 즉 0 차 빔, +1 차 빔 및 -1 차 비이 광학 소자의 부재로 인하여 통상 웨이퍼상에 결상되는 한편, 이 스테퍼는 웨이퍼상에 2 개의 빔, 즉 +1 차 빔과 -1 차 빔을 결상하므로, 촛점의 심도를 감소시킴이 없이 높은 해상도를 성취한다. 특히, 투영 렌즈의 환형부 수(NA)가 적을지라도, 결과적인 상은 많은 환형부수를 가지는 투영 렌즈에 의해 노광된 것처럼 나타난다. 그러나, 스테퍼는 바둑판 패턴, 즉 정방형 배열을 가지는 광학 소자로만 작동할 수 있다. 이 패턴은 반도체 IC 와 함께 종종 사용되는 45°경사진 특징들에 대해 비효율적이고, 더우기 촛점의 해상도와 심도를 떨어뜨려 IC의 제조블 방해한다.
다른 노광법이 일본 특허 공개 제 4-369208 호에 기술되어 있다. 이 방법은 중심으로부터 떨어져 있는 주변 부분에 개구를 가지는 환형부를 이용한다. 이러한 구성에서, 개구를 통과한 빔은 마스크에 비스듬하게 입사된다. 환형부의 개구는 통상의 개방부 면적의 반보다 작은 면적이다. 그 결과, 환형부는 웨이퍼 노출에 있어서 통상의 환형부 보다 2 배 긴 노출 시간을 필요로 한다. 이것은 저렴한 비용으로 IC 를 제조하는 것을 어렵게 한다.
[발명의 요약]
그러므로, 본 발명의 목적은 광량의 감소를 방지하여 45°경사진 특징에 대한것 조차도 촛점의 해상도와 심도를 향상시키는 웨이퍼 스테퍼를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼상에 소정의 패턴을 형성하기 위한 웨이퍼 스테퍼는 광원으로부터의 광을 모아서 균일화시키는 조명광학계와, 조명 광학계로부터 균일화된 광을 회절시키기 위한 다수의 8 각형 패턴을 구비하는 유리 기판과, 소정의 패턴을 구비하고, 유리 기판으로부터 회절된 광이 입사되는 마스크와, 소정의 패턴을 형성하도록 마스크로부터 웨이퍼로 회절된 광을 결상하는 투영 렌즈를 포함한다.
본 발명의 목적, 특징 및 잇점이 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 상세한 설명으로부터 보다 명백하게 된다.
[바람직한 실시예의 기술]
본 발명은 보다 용이하게 위해, 간단한 참조가 제 1 도에 도시된 종래의 웨이퍼 스테퍼에 대해 만들어진다. 도시된 바와 같이, 머큐리 램프 또는 유사한 광원(1)으로부터 나온 광(10)은 반사기(2)에 의해 모아져, 제 1 볼록 렌즈(3) 및 파리눈 렌즈(4)에 의해 균일화 되고, 환형부 (5A)에 의해 적절한 크기로 한정된 다음, 제 2 볼록 렌즈(6)를 거쳐 마스크(7)로 입사된다. 마스크(7)는 크롬 패턴(8)을 가진다. 마스크(7)에 입사된 광(10)은 크롬 패턴(8)에 의해 회절된다. 그 결과, 0 차광(11), +1 차광(2) 및 -1 차광(13)이 투영 렌즈(9)로 입사한다.
그러므로, 0 차 회절광 보다 넓은 각의 방향으로 나아가는 2 차 이상의 회절광은 통상 투영렌즈(9)에 입사되지 않는다. 회절된 광(11-13)은 웨이퍼 또는 기판(40)상에 결상되어, 축소 노광으로 크롬 패턴(8)과 동일한 에이리얼상을 형성한다.
보다 미세한 패턴, 즉 해상도를 노출시키는 스테퍼의 능력을 향상시키기 위해, 노광의 파장이 축소되거나 또는 투영렌즈(9)의 환형부 수가 증가되는 것이 필요하다. 그러나, 파장을 축소시키기 위해, 광원은 엑시머 레이저 빔, 예를들어 KrF 엑시머 레이저 빔 (249 nm) 또는 ArF 엑시머 레이저 빔 (193 nm)에 의해 수행되어야만 된다. 엑시머 레이저 빔이 가지는 문제는 가스 및 부품들이 빈번하게 교환되어야 한다는 것이다. 더우기, 이러한 종류의 레이저는 머큐리 램프보다 백배나 비싸서, 반도에 IC 의 가격을 증가시킨다. 높은 투과율을 가지는 광학 부품, 광학 물질 및 레지스트가 귀하기 때문에, 보다 짧은 파장은 다른 것들 중에서 투영 렌즈의 설계 및 제조를 어렵게 하곤 한다. 한편, 투영 렌즈(9)의 환형부 수는 이것을 증가시키는 것이 촛점의 심도에 있어서 감소를 초래하기 때문에 특정 제한값 이상 증가될 수 없다.
제 2a 내지 제 2c 도는 제 1 도의 스테퍼 이상의 개선을 구성하고 이전에 언급된 일본 특허 공개 제 4-343215 호에 기술되어 있는 또 다른 종래의 스테퍼를 도시한다. 간단하게, 개선된 스테퍼는 노광이 마스크(7)에 비스듬히 입사되도록 마스크(7) 바로 위에 위치된 주기 구조 또는 패턴을 가지는 그레이팅 또는 광학 소자를 포함한다. 특히, 제 2a 내지 제 2c 도의 스테퍼는 제 1 도의 스테퍼의 구성 부품에 추가하여 광학 소자(14)를 포함한다. 광학 소자(10)에 입사되는 광은 광학 소자(14)상에 제공된 주기 패턴(15)에 입사되는 광은 광학 소자(14)상에 제공된 주기 패턴(15)에 의해 회절된다.
주기 패턴(15)은 0 차 성분을 소멸시키도록 구성된다. 그 결과, +1 차 성분(16) 및 -1 차 성분(17)이 마스크(7)상으로 입사된다. 마스크(7)로 입사된 이들 성분(16, 17)들은 크롬 패턴(8)에 의해 다시 회절된다. 이 예에서, +1 차 성분(16) 및 -1 차 성분(17)으로부터 각각 발생하는 0 차 성분 및 +1차 성분들은 광 빔(18)을 만들도록 겹치게 된다. 동시에, +1 차 성분(16) 및 -1 차 성분(17)으로부터 각각 발생하는 -1 차 성분 및 0 차 성분들은 광 빔(19)을 만들도록 겹치게 된다. 이들 빔(18, 19)들은 투영 렌즈(9)로 입사된 다음, 웨이퍼(40)상에 결상된다.
제 1 도의 스테퍼에 있어서, 3 개의 빔, 즉 0 차 빔, +1 차 빔, 및 -1 차 빔들이 광학 소자의 부재로 인하여 웨이퍼(40)상에 결상된다. 대조적으로, 제 2a-2c 도의 스테퍼는 개의 빔, 즉 +1 차 빔 및 -1 차 빔을 웨이퍼(40)상에 결상하므로, 촛점의 심도의 감소없이 높은 해상도를 성취한다. 특히, 투영 렌즈(9)의 환형부 수가 적을지라도, 결과적인 상은 많은 수의 환형부를 가지는 투영 렌즈에 의해 노광되는 것처럼 보인다.
광학 소자(14)의 특정 구성이 제 2B 도 및 제 2C 도에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 바둑판 패턴은 X, Y 방향으로 마스크(7)의 패턴(8)의 해상도를 향상시키도록 광학 소자(14)상에 형성된다. 그러나, 패턴(8)의 해상도는 X, Y 이외의 다른 방향으로는 떨어지게 된다. X, Y 와는 다른 방향으로의 해상도를 향상시킬 수 있는 주기 패턴은 아직 보고되지 않았다.
제 3a 도는 제 1 도의 스테퍼 이상을 개선을 구성하고 일본 특허 공개 제 4-369208 호에 기술된 또 다른 종래의 웨이퍼 스테퍼를 도시한다. 간단하게, 개선물은 비스듬한 조명을 수행하기 위하여 변형된 개구를 포함한다. 도시된 바와 같이, 환형부(5B)는 중심으로부터 떨어진 주변 부분에 개구(5C)를 가진다. 이러한 구성에 있어서, 개구(5C)를 통과하는 빔 (20, 21)들은 마스크(7)에 비스듬히 입사된다. 빔(20)으로부터 생긴 회절 성분 중에서, 0 차 성분(22)과 +1 차 성분(23)들은 투영 렌즈(9)에 입사되지만, -1 차 성부(24)은 투영렌즈로 입사되지 않는다. 빔(21)으로부터 생긴 9 차 성분은 +1 차 성분(23)에 겹쳐져 빔(23)으로서 투영 렌즈(9)에 입사된다. 또한, +1 차 성분들은 빔(20)으로부터 생긴 0 차 성분에 겹쳐지게 되고, 빔(22)으로서 렌즈(9)에 입사된다. +1 차 성분(25)은 렌즈(9)에 입사되지 않는다. 빔(22, 23)들은 렌즈(9)에 의하여 웨이퍼(40)위에 결상된다. 이러한 형태의 스테퍼가 가진 필수 조건은, 빔(20, 21)들로부터 각각 생기는 0차 성분 및 -1 차 성분이 서로 겹쳐지고, 빔(20, 21)들로부터 생기는 +1 차성분 0 차 성분이 서로 겹쳐지게되는 것이다. 0 차광과 ± 1 차광 사이의 각도(θ1)는 다음식과 같이 마스크(7)상에 제공되는 크롬 패턴의 피치에 따라 변화한다.
Sin θ1= λ/P
그러므로, 마스크(7)가 상이한 크기의 패턴을 노광시키도록 다른 것으로 바꾸어졌을 때, 환형부(5B)는 최적의 회절 각도를 설정할 수 있는 특정 위치에 개구를 가지는 다른 것으로 바꿔져야 만 된다. 제 2a-2c 도의 광학 소자(14) 또한 마찬가지다.
제 3b-3e 도는 제 3a 도의 스테퍼와 사용할 수 있는 환형부(5B)의 특정 구성을 각각 도시한다. 제 3b 도는 통상의 환형부를 도시하지만, 제 3c-3e 도는 비스듬한 조명에 대해 이용가능한 환형부를 도시한다. 특히, 제 3c 도의 환형부(5B)는 환형의 개구를 가져서, 어떠한 방향으로도 패턴에 대한 해상도를 향상시킨다. 제 3d 도의 환형부(5B)는 정방형 개구를 가지며, X, Y 방향의 패턴을 위한 이것의 기능을 보여준다. 덧붙여, 제 3e 도의 환형부(5E)는 8 각형 개구르 가지며, X, Y 방향과 45°경사진 방향의 패턴에 대한 해상도를 향상시킨다. 각 환형부(5B)는 차단 부분(26)과 개구(27, 28, 29 또는 30)를 가진다.
제 2a-2c 도 및 제 3a-3c 도에 도시된 종래의 비스듬한 조명 형태의 웨이퍼 스테퍼는 상술한 바와 같이 심각한 문제를 가진다. 특히, 제 2a-2c 도의 스테퍼는 바둑판 패턴(8), 즉 정방형 배열을 가지는 광학 소자(14)와 함께 일때만 작동한다.
패턴(8)은 반도체 IC 와 함께 종종 사용되는 45°경사진 특징에 대해 비효율적이며, 더우기 촛점의 해상도 및 심도를 떨어뜨려, IC 의 제조를 방해한다. 제 3a-3e 도의 스테퍼는 면적이 통상의 개구의 면적의 반보다 작은 개구(5C)가 형성된 환형부(5B)를 가진다. 그 결과, 환형부(5B)는 웨이퍼(40)를 노툴시키는 데 있어서 통상의 환형부보다 2 배나 긴 노출시간이 필요하다. 이는 저렴한 비용으로 IC 를 제조하는 것을 어렵게 만든다.
제 4 도를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 스테퍼가 도시되어 있다. 도면에서, 종래의 스테퍼에 포함된 부품들과 동일하거나 유사한 구성 부품들은 동일한 도면 부호로 지시되고, 그것의 상세한 설명은 명료성을 위해 생략된다. 도시된 바와 같이, 광원(1)으로부터 나온 광(10)은 반사기(2)에 의해 모여져, 렌즈(3)와 파리눈 렌즈(4)를 통해 방향이 돌려지게 되고, 그런 다음 환형부(5A)로 입사된다. 환형부(5A)는 적절한 크기로 광(10)을 한정시킨다. 투영 렌즈(6)는 다수의 8 각형 패턴이 투과물질로 형성되어 있는 유리 기판(31)위로 한정된 광을 조사한다. 유리 기판(31)은 ± 1 차 성분을 향상시켜서, 주 빔(32, 33)들이 마스크(7)로 입사되게 한다. 마스크(7)상에 제공된 크롬 패턴(8)은 입사광을 회절시킨다. 그 결과, 빔(32, 33)들로부터 각각 생기는 0 차 성분과 +1 차 성분이 광(34)을 만들도록 겹쳐지게 된다. 유사하게, 빔(32, 33)들로부터 각각 생기는 -1 차 성분 및 0 차 성분은 광(35)을 만들도록 겹쳐지게 된다. 광(34, 35)들은 렌즈(9)를 거쳐 웨이퍼(40)상에 결상된다.
제 5a 도 및 제 5b 도는 특별히 유리 기판(31)의 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 8 각형 패턴(36)은 SOG(유리상의 스핀, Spin On Glass)에 의해 유리 기판(31)상에 형성된다. 유리 기판(31)에 입사되는 광(10)은 8 각형 패턴 또는 SOG 패턴에 의해 회절되어, 1 차 성분이 8 개의 상이한 방향으로 보이게 된다. 이 예에서, +1 차 성분(32A)과 -1 차 성분(32A)은 X 방위의 특징에 대해 효율적이고; +1 차 성분(32C)과 -1 차 성분 (33C)은 Y 방위의 특징에 대해 효율적이고; +1 차 성분(32D)과 -1 차 성분(33D)은 45°경사진 특징에 대해 효율적이며; +1 차 성분(32B)과 -1 차 성분(33B)은 32D 와 33D에 직각인 45°경사진 특징에 대해 효율적이다. 이들 ± 1차 성분은 마스크(7)에 비스듬히 입사된다. 이러한 비스듬한 조명의 효과는 광(10)과 동일한 방향으로 나아가는 0 차 성분(38, 39)이 완전히 소멸될 때 최대로 된다. 효과를 최대화하기 위하여, SOG 패턴을 통과하는 빔(38)과 이를 통과하지 않는 빔(39)이 위상에 있어서 반대이며 서로의 강도에 있어서 같을것이 필요하다. 특히, SOG 패턴(36)이 각각 다음식으로 설명되는 높이(h)를 가지는 것을 가정한다.
h = λ/2 (n-1)
여기에서, λ와 n은 각각 노광의 파장 및 SOG 패턴(36)의 굴절율이다. 그런다음, 빔(38, 39)은 위상에 있어서 반대가된다. 또한, 각 SOG 패턴(36)과 영역(B)내에서 이를 에워싸는 부분(37)이 동일한 면적을 구비하면, 빔(38, 39)들은 서로에 대한 강도가 동일하게 된다. 그러나, SOG 패턴(38)이 입사광을 흡수하면, 각 SOG 패턴(36)의 면적은 빔(38)의 강도에 있어서의 감소에 대해 보상하도록 증가되어야 한다. 언제나 0 차 성분을 완전히 소멸시키는 것이 필요하지 않으므로, SOG 패턴(36)의 높이 또는 크기와, 0 차 성분의 강도가 통상의 노출과 비스듬한 조명 노출 사이의 중간적인 노출을 수행하도록 적절히 조정될 수 있다.
SOG 패턴(36)의 크기에 대한 것으로서, 비스듬한 조명의 효과는 ± 1 차 성분사이의 각도가 조정되지 않으면 달성되지 않는다. 유리 기판(31)과 마스크(7)를 도시한 제 6 도를 참조하여 이러한 것이 기술된다. 간단하게, X 방향 회절성분(32A, 33A)상의 집중이 기술된다. 회절된 광(32A)은 0 차 빔 (32AA) +1 차빔 (32AB) 및 -1 차 빔 (32AC)을 만들도록 크롬 패턴(8)에 의해 다시 회절된다. 0 차 빔(32AA)과 -1 차 빔 (32AC)은 결상에 기여하지만, +1 차 빔 (32AB)은 투영 렌즈(9)에 입사되지 않는다. 회절 광(33A)은 크롬 패턴(8)에 의하여 0 차 빔 (33AA), +1 차 빔 (33AB) 및 -1 차 빔 (33AC)으로 변화되고; 단지 빔 (33AA, 33AB)들만이 결상에 기여한다.
비스듬한 조명의 효과는 0 차 빔 (32AA)과 +1 차 빔 (33AB)이 -1 차 빔 (32AC)과 동일한 방향으로 진행하고 0 차 빔 (33AA)이 동일한 방향으로 진행할 때 최대화된다. 이러한 목적은 다음의 관계를 유지해야 한다.
P2 = P1 sinθ1/Sinθ2= P1 (sinθ1/Sin(θ1/2)) = 2P1
여기에서, P1은 크롬 패턴(8)의 피지, P2 는 SOG 패턴(36)의 피치, θ1은 크롬 패턴(8)에 의해 만들어지는 0 차 빔과 ± 1 차 빔 사이의 각도, θ2는 SOG 패턴(36)에 의해 만들어지는 0 차 빔과 ± 1 차 빔 사이의 각도이다. 상기 관계는 SOG 패턴(36)의 피치가 크롬 패턴(8)의 피치의 2 배인 경우에 해상도가 가장 향상된다는 것을 나타낸다. 마스크(7) 상에 있는 크롬 패턴(8)이 통상 몇개의 상이한 크기를 가지기 때문에, SOG 패턴(36) 또는 몇개의 상이한 크기를 가져야 한다. 이러한 경우에 있어서, 상이한 크기를 가지는 SOG 패턴(36)이 주기적으로 배열될 필요는 없고, 즉 불규칙하게 배열될수도 있다. 덧붙여, 통상의 조명과 비스듬한 조명 사이의 중간적인 조명은 단지 SOG 패턴(36)의 피치가 크롬 패턴(8)의 피치의 0.5 ∼ 5 배로 하는 경우에 성취될 수 있다.
8 각형 패턴(36)이 SOG 에 의해 수행되지만, 다른 적절한 물질에 의하여 또는 유리 기판(31)을 가공하는 것에 의해서도 수행될 수 있다.
제 7 도는 본 발명의 변경예를 도시한다. 이전의 실시예에서, 8 각형 패턴(36)은 제 5a 도에 도시된 바와 같이 X, Y 방향으로 피치(P2)로, 그리고 45°경사진 방향으로 피치(P2)로 배열된다. 대조적으로, 이 실시예에서는 피치가 X, Y 방향으로는 P3 로, 45°경사진 방향으로는 P2 로 배열된다. 이러한 방식에 있어서, 8 각형 패턴 (36)의 배열은 다양한 종류의 X, Y 방향 및 45°경사진 특성에 일치시키도록 변화될 수도 있다. 이러한 것은 유리 기판(31)을 45°회전시키는 것에 의하여 또른 다른 유리 기판을 사용하는 것에 의하여 행해질 수 있다.
요약하여, 본 발명에 따라서, 웨이퍼 스테퍼는 다수의 8 각형 패턴이 투과물질을 사용하여 형성되어 있는 유리기판이 조명 광학계에서 포함한다. 그러므로, 스테퍼는 광질의 저하를 방지하고 X, Y 특징 및 45°경사진 특징에 대한 촛점의 해상도 및 심도를 향상시키는 것에 의하여, 저렴한 비용으로 고성능 반도체 디바이스를 제공할 수 있다.
다양한 변경이 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명의 기술로서 당업자에 의해 가능하게 된다.

Claims (7)

  1. 웨이퍼에 소정의 패턴을 형성하기 위한 웨이퍼 스테퍼에 있어서, 광원으로부터의 광을 모아서 균일화하기 위한 조명 광학계와; 상기 조명 광학계로부터 균일화된 광을 회절시키기 위한 다수의 8 각형 패턴을 구비하는 유리 기판과; 소정의 패턴을 구비하고, 상기 유리 기판으로부터 회절된 광이 입사되는 마스크와; 소정의 패턴을 형성하도록 상기 마스크로부터 웨이퍼로 회절된 광을 결상하는 투영 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테퍼.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유리 기판은 투과 물질로 만들어 진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테퍼.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 투과물질을 SOG 를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테퍼.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 조명 광학계는 상기 광원으로부터의 광을 균일화 하기 위한 파리눈 렌즈와, 상기 파리눈 렌즈에 의해 균일화된 광을 소정의 크기로 한정하기 위한 환형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테퍼.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 마크스 상의 소정의 패턴은 크롬으로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테퍼.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 유리 기판상의 8 각형 패턴은 상기 마스크 상의 소정 패턴의 피치에 대해 사전 결정된 관계를 가지는 피치를 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테퍼.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 사전 결정된 관계에 있어서,상기 8 각형 패턴의 피치는 상기 소정 패턴의 피치의 0.5 내지 5 배인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테퍼.
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