KR100546131B1 - Photolithography device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각 애퍼처(Aperture)를 통과하는 광을 편향시킴으로써 간섭에 의하여 광이 상쇄되는 것을 방지하는 포토리소그래피 장치를 개시한다.The present invention discloses a photolithography apparatus which prevents light from canceling out by interference by deflecting light passing through each aperture.
본 발명의 포토리소그래피 장치는 복수 개의 애퍼처를 구비하며 각 애퍼처는 수직 방향 편광 필터와 수평 방향 편광 필터가 각각 구분되어 부착되는 애퍼처 모듈 및 상기 애퍼처 모듈에서 투광된 수직 방향 편광과 수평 방향 편광을 이용하여 소정 마스크 상에 형성된 패턴을 웨이퍼로 전사시키는 광학 모듈을 구비한다. 여기에서, 상기 애퍼처 모듈은 쿼드로폴 변형 조명을 위한 네 개의 애퍼처를 가지며, 한 쌍씩 구분되어 상기 수직 방향 편광 필터와 상기 수평 방향 편광 필터가 부착된다.The photolithographic apparatus of the present invention includes a plurality of apertures, each aperture having a vertical polarization filter and a horizontal polarization filter attached separately, and a vertical polarization and a horizontal direction transmitted from the aperture module. An optical module for transferring a pattern formed on a predetermined mask to a wafer using polarized light. Here, the aperture module has four apertures for quadropole modified illumination, and is divided into pairs to attach the vertical polarization filter and the horizontal polarization filter.
Description
도 1은 본 발명에 따른 포토리소그래피 장치의 실시예를 나타내는 도면1 shows an embodiment of a photolithography apparatus according to the present invention.
본 발명은 포토리소그래피(Photolithography) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 애퍼처를 통과하는 광을 편향시킴으로써 간섭에 의한 광의 상쇄를 방지하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photolithography apparatus, and more particularly to deflecting light due to interference by deflecting light passing through each aperture.
포토리소그래피 공정은 마스크 또는 스테퍼의 패턴을 웨이퍼 상에 전사하는 것이며, 광원에서 발생된 광이 여러 가지 장치를 거쳐서 최종적으로 웨이퍼에 포커싱되는 구조를 갖는다.The photolithography process transfers a pattern of a mask or stepper onto a wafer and has a structure in which light generated from a light source is finally focused on the wafer through various devices.
구체적으로, 광원의 광이 애퍼처를 통하여 반사경으로 진행되고, 반사경에서 반사된 광은 마스크로 진행한다. 그에 따라서 마스크의 패턴이 렌즈를 통과한 후 웨이퍼 상에 전사된다.Specifically, the light of the light source proceeds to the reflector through the aperture, and the light reflected from the reflector proceeds to the mask. The pattern of the mask is thus transferred onto the wafer after passing through the lens.
그러면, 웨이퍼 상의 포토레지스트는 전사되어 포커싱되는 형상에 따라서 노광되고, 노광된 포토레지스트를 현상 및 클리닝하면 식각할 영역과 마스킹할 영역이 구분될 수 있고, 후속되는 식각 과정에서 마스킹되지 않은 영역이 식각된다.Then, the photoresist on the wafer is exposed according to the transferred and focused shape, and when developing and cleaning the exposed photoresist, a region to be etched and a region to be masked can be distinguished, and an unmasked region is etched in a subsequent etching process. do.
상기한 바에서 애퍼처는 쿼드로폴(Quadropole) 변형 조명의 경우에는 네 개가 구성되며, 각 애퍼처 별로 폴을 이룬다.In the bar described above, four apertures are configured in the case of Quadropole modified illumination, and each aperture is poled.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 포토리소그래피 장치는 각 애퍼처 별로 통과한 광이 코헤런트(Coherent)한 성격을 가지므로 마스크를 통과한 후 회절되는 성분들 중 특정 주파수가 중첩되며, 이때 중첩에 의한 간섭이 발생되므로 컨트라스트(Contrast)가 떨어진다.However, in the conventional photolithography apparatus as described above, since light passing through each aperture has a coherent characteristic, specific frequencies among the components diffracted after passing through the mask overlap, whereby Since interference occurs, contrast is reduced.
상기한 컨트라스트의 저하는 결국 해상력의 저하를 유발시켜서 웨이퍼의 노광 상태가 불량해지는 문제점이 있다. The lowering of the contrast eventually causes a decrease in resolution, resulting in a poor exposure state of the wafer.
본 발명의 목적은 서로 다른 애퍼처를 통과하는 광을 서로 다른 방향으로 편광시킴으로써 마스크의 패턴에 의하여 회절되는 성분들 중 주파수가 중첩되는 성분들끼리 간섭이 발생하는 것을 방지함에 있다.An object of the present invention is to polarize light passing through different apertures in different directions to prevent interference between components overlapping frequencies among components diffracted by the pattern of the mask.
본 발명에 따른 포토리소그래피 장치는 복수 개의 애퍼처를 구비하고 각 애퍼처들이 수직 방향 편광 필터와 수평 방향 편광 필터가 각각 구분되어 부착되는 애퍼처 모듈 및 상기 애퍼처 모듈에서 투광된 수직 방향 편광과 수평 방향 편광을 이용하여 소정 마스크 상에 형성된 패턴을 웨이퍼로 전사시키는 광학 모듈을 구비한다.The photolithography apparatus according to the present invention includes an aperture module having a plurality of apertures, each aperture of which is separately attached to a vertical polarization filter and a horizontal polarization filter, and a horizontal polarization and a horizontal polarization transmitted from the aperture module. An optical module for transferring a pattern formed on a predetermined mask to a wafer using directional polarization.
여기에서, 상기 애퍼처 모듈은 쿼드로폴 변형 조명을 위한 네 개의 애퍼처를 가지며, 한 쌍씩 구분되어 상기 수직 방향 편광 필터와 상기 수평 방향 편광 필터 가 부착된다.Here, the aperture module has four apertures for quadropole modified illumination, and is divided into pairs to attach the vertical polarization filter and the horizontal polarization filter.
이하, 본 발명에 따른 포토리소그래피 장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a photolithographic apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 포토리소그래피 장치는 도 1과 같이 광을 투광시키는 애퍼처 모듈(10)과 광학 모듈로 구성되며, 광학 모듈은 반사경(20)과 렌즈(22)를 포함한다. 그리고, 반사경(20)과 렌즈(24) 사이에는 마스크(22)가 배치되고, 렌즈(24)의 하부에는 웨이퍼(26)가 배치된다.The photolithography apparatus according to the present invention is composed of an
구체적으로, 광원(미도시)에서 제공되는 광을 투과시키는 애퍼처 모듈(10)이 구성되며, 애퍼처 모듈(10)은 쿼드로폴 변형 조명을 위하여 네 개의 폴에 대응되는 애퍼처(12, 14, 16, 18)를 갖는다.Specifically, the
그리고, 각 애퍼처(12, 14, 16, 18)는 편광 필터(미도시)가 부착되며, 이 중 상부의 두 애퍼처(12, 14)가 하나의 쌍을 이루어서 수직 편광 필터가 부착되고, 하부의 두 애퍼처(16, 18)가 하나의 쌍을 이루어서 수평 편광 필터가 부착될 수 있다. 또한 이와 다르게 각 애퍼처(12, 14, 16, 18) 중 좌측의 두 애퍼처(12, 16)가 하나의 쌍을 이루어서 수직 편광 필터가 부착되고, 우측의 두 애퍼처(14, 18)가 하나의 쌍을 이루어서 수평 편광 필터가 부착될 수 있다. 그리고 상기한 두 예에 있어서 수직 편광 필터와 수평 편광 필터의 위치가 변형되어도 무방하다.In addition, each
그리고, 애퍼처 모듈(10)에서 투과된 수직 방향 편광 A과 수평 방향 편광 B의 진행을 반사시키는 반사경(20)이 구성되고, 반사경(20) 하부에 마스크(22)가 구성되며, 마스크(22) 하부에 렌즈(24)가 구성되고, 렌즈(24) 하부에 웨이퍼(26)가 배치된다.Then, a
여기에서 마스크(22)는 크롬 패턴에 의하여 웨이퍼(26) 상에 노광할 배선들이 패터닝된 것이며, 렌즈(24)는 개략적으로 도시되었으나 마스크(22)의 패턴 사이즈를 축소시켜서 웨이퍼(26)에 전달하는 것이다. 그리고, 웨이퍼(26)는 노광을 위한 포토레지스트가 코팅된 상태이다.Here, the
상기한 구성에 의하여 애퍼처 모듈(10)을 투과한 수평 방향 편광 A와 수직 방향 편광 B가 반사경(20)에 반사되고, 반사된 광이 마스크(22)를 통과한다.According to the above configuration, the horizontally polarized light A and the vertically polarized light B transmitted through the
이때 마스크(22)의 패턴은 미세하며 그에 따른 광의 회절을 발생시키고, 회절된 광은 주파수 별로 분산분포된 성분들을 갖는다. 이때 수직 방향 편광 A에 대한 회절 성분은 A1이라 하고, 수평 방향 편광 B에 대한 회절 성분은 B1이라 한다.At this time, the pattern of the
이때 회절 성분 A1과 회절 성분 B1이 주파수 중첩(Fourier transform)될 수 있다.In this case, the diffraction component A1 and the diffraction component B1 may be frequency-overlaid.
광은 상호 간의 위상과 편광 방향이 같은 경우 간섭이 발생된다. 그러나, 본 발명에 의하면 회절 성분 A1과 회절 성분 B1이 편광 방향이 다름에 따라서 상호 간섭이 유발되지 않는다.If the light has the same phase and polarization direction, interference occurs. However, according to the present invention, as the diffraction component A1 and the diffraction component B1 differ in polarization directions, mutual interference is not caused.
그러므로, 광의 간섭에 의한 손상없이 마스크의 패턴이 렌즈(24)를 통하여 웨이퍼(26) 상으로 일정 수준 이상의 해상도를 유지하며 전달될 수 있다.Therefore, the pattern of the mask can be transferred through the
그에 따라서, 미세한 패턴에 대해서도 포토리소그래피 공정이 광의 상호 간섭에 의한 컨트라스트 저하없이 일정 수준 이상의 해상도로 진행될 수 있다.Accordingly, the photolithography process can be performed at a resolution of a certain level or more even for a fine pattern without reducing contrast due to mutual interference of light.
한편, 애퍼처 모듈(10)의 각 애퍼처(12)에 부착되는 편광필터는 광이 투과되 는 앞이나 뒤에 선택적으로 설치될 수 있다.On the other hand, the polarization filter attached to each
본 발명에 의하면, 미세한 패턴에 의한 회절된 성분들의 중첩에 따른 손실이 방지되므로 양호한 상태의 컨트라스트와 해상도를 확보할 수 있고, 그에 따라서 웨이퍼 노광 능력이 개선되는 효과가 있다.According to the present invention, since the loss due to the overlapping of the diffracted components due to the fine pattern is prevented, it is possible to secure the contrast and the resolution in a good state, thereby improving the wafer exposure capability.
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