KR0160856B1 - 반도체소자 제조용 노광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정중 포토 리소그래피를 사용하는 노광장치에 관한 것으로 특히 램프에서 발산되는 빛의 열량을 차단하여 내구성을 높인 노광장치에 관한 것이다.

종래의 노광장치의 조명 광은 순간적으로 고전류를 흘려 높은 빛에너지를 형성하면 생산성은 향상되나 조명 광에 직접적으로 닿는 각종 렌즈의 열화를 촉진시키게 되어 열화영향에 의해 오염된 렌즈를 통과한 빛의 강도는 떨어져 균일성 저하를 가져오게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로 광원소스로 부터 발산되는 빛을 배열된 복수개의 렌즈 및 파트클을 투과시켜 웨이퍼에 패턴을 형성하는 반도체소자 제조용 노광장치에 있어서, 상기 렌즈의 배열상에 상기 빛의 열화성분을 제거하는 열 차단수단을 포함하여 생산성 향상과 아울러 렌즈의 수명을 연장하여 장비의 교체로 인한 비용의 절감효과를 거둘수 있도록 한 것이다.

Description

반도체소자 제조용 노광장치

도면은 본 발명 노광장치의 전체적인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광원소스 20,70 : 광 경로변경 미러

31,32 : 제1, 제2 필터 40 : 입력렌즈

본 발명은 반도체 제조공정중 포토 리소그래피를 사용하는 노광장치에 관한 것으로 특히 램프에서 발산되는 빛의 열화성분을 차단하여 장비의 내구성을 높인 반도체소자 제조용 노광장치에 관한 것이다.

일반적으로 노광장치에서 사용되는 광원 소스는 램프(수은등)에서 조명 광(Illumination Optic)을 통해 레티클(Reticle)상에 디자인 된 패턴을 웨이퍼에 집광 노광하게 된다.

조명 광은 광의 세기에 따라 웨이퍼상에 패턴을 형성하는 시간이 달라지게 되고 균일도(Uniformity) 또한 변하게 된다.

따라서, 램프에 순간적으로 고전류를 흘려서 평소 빛에너지 보다 상대적으로 높은 빛에너지를 형성하게 되면 같은 시간내에 더 많은 웨이퍼의 생산이 가능한 반면에 램프에 고전류를 빛에너지로 높임으로 발산하는 열량은 높아지게 된다.

이러한, 조명 광의 높은 열량에 직접적으로 노출되는 각종 렌즈의 열화를 촉진시키게 되며, 이 열화영향에 의해 렌즈는 오염되어 렌즈를 통과한 빛의 강도(Power)는 떨어지게 되어 형성되는 패턴의 균일성 저하를 가져오게 된다.

따라서 상기 열화의 영향은 제품의 품질은 물론 장비의 내구성을 저하시켜 장비의 교체에 따른 추가비용의 발생으로 제품의 단가에 영향을 주어 제품의 경쟁력을 떨어뜨리는 문제점들이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점들을 극복하기 위한 것으로 특히 조명광으로 부터의 렌즈의 열화를 막아 장비의 내구성을 높여 제품의 품질과 생산성 및 제품단가를 낮출수 있는 반도체소자 소자제조용 노광장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로는 광원소스로 부터 발산되는 빛을 배열된 복수개의 렌즈 및 파티클을 투과시켜 웨이퍼에 패턴을 형성하는 반도체소자 제조용 노광장치에 있어서, 상기 렌즈의 배열상에 상기 빛의 열화성분을 제거하는 열 차단수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이를 위해서 상기 열 차단수단은 광원소스와 렌즈배열사이에 위치시킨다.

이를 위해서 상기 열 차단수단은 제1 필터와 제2 필터와 이 필터들 사이에 입력(Input)렌즈가 위치하도록 구성한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 작용·효과를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도면은 본 발명 노광장치의 전체적인 구성도를 나타낸 것이다.

본 발명은 광원 소스(Soutce)가 되는 조명 광(10)의 열화성분을 차단시켜 주는 열 파단수단을 다른 렌즈들의 배열의 이전에 위치하도록 한다. 상기 광원소스(10)는 초 고온수은 등(U.V Lamp;11)으로 부터 나온 광원을 타원경(12)로 반사시켜 사용한다.

상기 열 차단수단은 제1 필터(31)와 제2 필터(32)로 구성된다.

이때 상기 광원 소스(10)은 광 경로 변경 미러(Mirror;20)를 통하여 상기 제1, 제2 필터(31),(32)와 이들 사이에 위치한 입력렌즈(40)을 투과하게 된다. 이 과정에서 광원 소스로 부터 발산된 열은 상기 밴드패스 필터에 의해 흡수된다.

상기 필터로는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter)를 사용하며 렌즈의 크기는 상기 입력렌즈와 동일한 크기로 형성하거나 상대적으로 크게 형성한다. 상기 밴드패스 필터는 특정 파장만을 통과시키는 필터링(Filering)용이며 필터의 종류에 따라 통과된 파장만을 노광소스로 사용하고, 코팅(Coating) 이외에 고온 커팅(Cutting), 쿨링(Cooling)용도 포함해서 처리한다.

상기 열차단수단을 통과하여 열적성분이 감소된 빛은 두개의 렌즈(51),(52)와 릴레이 렌즈(Relay Lens;61),(62)를 투과되고 또 다른 광 경로변경 미러(70)에 반사된다.

이때 상기 두개의 렌즈(51),(52)는 각각 U.V 램프의 발광시 아크(Ark)부위의 명암이 검게나타나는 현상을 없애주기 위한 것과, 전단의 렌즈를 투과한 빛을 균일하게 조사해 주는 렌즈이다.

상기 두개의 릴레이 렌즈(61),(62)는 광원의 촛점을 조절하기 위한 것으로 두개의 렌즈를 이용하여 결상촛점을 높이기 위해 사용하나 사용하지 않는 노광장치도 있다.

그리고, 상기 미러(70)에서 반사된 빛은 광원을 균일·평행하게 투과시켜 주는 콘덴서(Condence)렌즈(80)와 리티클(Reticle;90), 그리고 투영렌즈(100)을 투과하여 스테이지(110)위에 위치한 웨이퍼(200)에 노광된다.

본 발명은 상술한 구성과 작용으로 고전류를 가하여 발광하게 되는 고온의 램프에서 발열한 에너지가 상승하여 렌즈의 열화 또는 가속되어 렌즈의 표면이 가열되는 것을 효과적으로 차단하게 된다.

이로서 렌즈에서 발산한 빛의 열로 인한 렌즈의 손상(Damage)를 사전에 차단하여 램프 세기 저하를 감소시키고 균일성 불량을 방지할 수 있게 된다.

또한 고가인 렌즈의 수명을 연장하므로서 부품의 교체로 인한 추가비용의 발생으로 인한 경제적인 부담을 줄일수 있다.

즉, 본 발명 노광장치는 렌즈의 배열상에 램프에서 발산되는 빛의 열량을 사전에 차단시켜 각종렌즈의 오염을 저하시키고 램프의 파워를 일정하게 유지시킴으로서, 생산성 향상과 아울러 렌즈의 수명을 연장하여 장비의 교체로 인한 비용의 절감효과를 거둘수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 광원소스로부터 발생된 빛을 복수개의 렌즈 및 레티클을 투과시켜 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 반도체소자 제조용 노광장치에 있어서, 상기 광원소스에서 발생된 빛의 경로 상에 상기 복수개의 렌즈들 중 상기 빛이 제일 먼저 통과되도록 배치된 입력렌즈와; 상기 입력렌즈와 광원소스 사이에 배치되고, 상기 빛의 특정 파장만을 통과시키므로써 상기 빛의 열화성분을 일차로 제거하기 위한 제 1 밴드 패스 필터 및; 상기 입력렌즈 다음에 배치되고, 상기 빛의 특정 파장만을 통과시키므로써 상기 빛의 열화성분을 이차로 제거하기 위한 제 2 밴드 패스 필터를 포함하여, 상기 광원소스로부터 발생되어 상기 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 빛은 상기 제 1 및 제 2 밴드 패스 필터에 의해서 열화성분이 제거되어 복수개의 렌즈들을 통과하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 노광장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 밴드 패스 필터 각각의 재질은 코팅과 쿨링을 겸한 소재인 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 노광장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 밴드 패스 필터 각각의 크기는 상기 입력렌즈의 크기보다 1.0배 이상인 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 노광장치.