KR100621623B1 - Blind unit of projection exposure system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투영 노광 시스템에서 노광 시 노광 미스를 방지하기 위한 투영 노광 시스템의 블라인드 유니트에 관한 것이다. 본 발명의 블라인드 유니트는 조명광이 통과하는 개구부를 차단 또는 개방하는 이동 블레이드들; 상기 이동 블레이드들을 각각 지지하는 그리고 상기 이동 블레이드들을 각각 이동시키는 구동 부재들; 상기 이동 블레이드들이 기 설정된 이동거리만큼 이동하도록 상기 구동부재들의 구동을 제어하는 블라인드 제어부재; 및 상기 이동 블레이드의 이동위치를 자동으로 검출하는 검출부재를 포함하되, 상기 검출부재는 상기 이동 블레이드의 이동거리를 검출하는 센서와, 상기 센서로부터 입력받은 측정값과 상기 블라인드 제어부재에서의 기설정된 이동거리를 비교하는 비교부, 상기 비교부에서 상기 측정값과 기설정된 이동거리가 다를 경우 경보를 발생시키는 경보발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a blind unit of a projection exposure system for preventing exposure misses during exposure in a projection exposure system. The blind unit of the present invention includes moving blades for blocking or opening the opening through which the illumination light passes; Drive members respectively supporting said moving blades and moving said moving blades respectively; A blind control member controlling the driving of the driving members so that the moving blades move by a predetermined moving distance; And a detecting member for automatically detecting a moving position of the moving blade, wherein the detecting member includes a sensor for detecting a moving distance of the moving blade, a measured value input from the sensor, and a predetermined value in the blind control member. Comparing unit for comparing the moving distance, the comparison unit characterized in that it comprises an alarm generating unit for generating an alarm when the predetermined moving distance is different.
Description
도 1은 본 발명의 블라인드 유니트가 적용된 투영 노광 시스템의 구성도;1 is a block diagram of a projection exposure system to which the blind unit of the present invention is applied;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투영 노광 시스템의 블라인드 유니트를 보여주는 도면이다. 2 shows a blind unit of a projection exposure system according to a preferred embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
112 : 광원112: light source
120 : 조명 광학계120: illumination optical system
140 : 블라인드 유니트140: blind unit
142A,142B : 이동 블레이드142A, 142B: Moving Blade
143 : 개구부143: opening
170 : 레티클 스테이지170: reticle stage
180 : 투영 광학계180: projection optical system
190 : 웨이퍼 스테이지190: wafer stage
본 발명은 투영 노광 시스템의 블라인드 유니트에 관한 것으로, 특히 본 발명은 투영 노광 시스템에서 노광 시 노광 미스를 방지하기 위한 투영 노광 시스템의 블라인드 유니트에 관한 것이다. The present invention relates to a blind unit of a projection exposure system, and more particularly to the blind unit of a projection exposure system for preventing exposure misses during exposure in a projection exposure system.
일반적으로 반도체 제조 공정 중 포토 공정은 웨이퍼 상에 실제로 필요한 회로를 포토 레지스트(photo resist)를 이용하여 설계하고자 하는 회로 패턴이 그려진 포토 마스크(photo mask)에 빛을 조사하여 웨이퍼 상에 도포된 포토 레지스트를 감광시킴으로써 원하는 패턴을 웨이퍼 상에 형성할 수 있게 된다. 그리고, 이러한 포토 공정에서 사용되는 투영 노광 시스템(스텝퍼(stepper))는 사진 노광 장비의 일종으로서, 포토 마스크의 패턴을 광학 렌즈를 이용하여 웨이퍼 상에 축소 투영하여 전사하는 장비이다. 노광 장비에서 광원의 빛이 레티클을 통과할 때 레티클에 새겨져 있는 패턴이 플레이트에 맺힘으로써 레티클과 동일한 패턴이 형성된다. 이 때, 하나의 플레이트에는 여러 개의 레티클에서의 미세한 패턴들이 선택적으로 노광됨으로써 필요한 전체 회로의 패턴이 형성된다. In general, a photoresist in a semiconductor manufacturing process is a photoresist applied on a wafer by irradiating light onto a photo mask on which a circuit pattern to be designed is designed by using a photoresist for a circuit actually required on the wafer. By photosensitive, a desired pattern can be formed on the wafer. And a projection exposure system (stepper) used in such a photo process is a kind of photographic exposure equipment, and is an equipment which reduces and projects the pattern of a photo mask on a wafer using an optical lens, and transfers it. When light from a light source passes through the reticle in the exposure equipment, a pattern engraved on the reticle is formed on the plate, thereby forming the same pattern as the reticle. At this time, one plate is formed with a pattern of the entire circuit required by selectively exposing the fine patterns of several reticles.
따라서, 이렇게 필요한 레티클의 여러 패턴 중에서 노광을 하고자 하는 패턴만이 플레이트에 맺혀지도록 필요 없는 광을 차단시키는 역할을 하는 것이 블라인드이다. Therefore, the blind serves to block unnecessary light so that only the pattern to be exposed to light is formed among the various patterns of the reticle thus needed.
또한, 대형의 플레이트를 노광시키는 경우에는 하나의 커다란 플레이트를 여러 번에 나누어 노광을 시켜야만 한다. 이렇게 여러 번 노광을 시킬 경우에는 이전에 노광된 부분과 다음 번에 노광된 부분과의 패턴들은 서로 연속될 필요가 있다. In addition, when exposing a large plate, one large plate must be divided into several exposures. In this case of exposing several times, the patterns of the previously exposed portion and the next exposed portion need to be continuous with each other.
이러한 노광장비에는 필요한 레티클의 여러 패턴 중에서 노광을 하고자 하는 패턴만이 플레이트에 맺혀지도록 필요 없는 광을 차단시키는 역할을 하는 블라인드 유니트를 구비하고 있다. The exposure apparatus includes a blind unit that serves to block unnecessary light so that only the pattern to be exposed is formed on the plate among the various patterns of the required reticle.
기존의 블라인드 유니트는 블라인드들이 스텝핑 모터들에 의해 위치가 조정되어 노광 범위를 결정하게 되는데, 이때, 블라인드의 구동범위는 정기 PM시에만 확인하고 있는 실정이다. 즉, 매뉴얼로 기판 노광후 육안 확인으로 실시한다(대략 1시간 소요)를 갖는다. 그러므로, PM 주기 동안 블라인드 유니트의 관리 방법이 없어 스텝핑 모터의 구동 불량에 의한 공정 사고를 막을 수 없었다. In the conventional blind unit, the blinds are adjusted by the stepping motors to determine the exposure range. In this case, the driving range of the blinds is checked only at a regular PM. That is, it carries out by visual confirmation after exposure of a board | substrate manually (it takes about 1 hour). Therefore, there is no management method of the blind unit during the PM period, and thus it is not possible to prevent a process accident due to a poor driving of the stepping motor.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 실시간으로 블라인드의 이동(구동)범위를 모니터링 함으로써, 공정 사고를 미연에 방지할 수 있는 새로운 형태의 투영 노광 시스템의 블라인드 유니트를 제공하는데 있다. The present invention is to solve such a conventional problem, the object is to provide a blind unit of a new type of projection exposure system that can prevent the process accident in advance by monitoring the movement (driving) range of the blind in real time. It is.
상기 기술적 과제들을 이루기 위한 본 발명의 블라인드 유니트은 조명광이 통과하는 개구부를 차단 또는 개방하는 이동 블레이드들; 상기 이동 블레이드들을 각각 지지하는 그리고 상기 이동 블레이드들을 각각 이동시키는 구동 부재들; 상기 이동 블레이드들이 기 설정된 이동거리만큼 이동하도록 상기 구동부재들의 구동을 제어하는 블라인드 제어부재; 및 상기 이동 블레이드의 이동위치를 자동으로 검출하는 검출부재를 포함한다.The blind unit of the present invention for achieving the above technical problem is a movable blade for blocking or opening the opening through which the illumination light passes; Drive members respectively supporting said moving blades and moving said moving blades respectively; A blind control member controlling the driving of the driving members so that the moving blades move by a predetermined moving distance; And a detecting member for automatically detecting a moving position of the moving blade.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 검출부재는 상기 이동 블레이드의 이동거 리를 검출하는 센서와; 상기 센서로부터 입력받은 측정값과 상기 블라인드 제어부재에서의 기설정된 이동거리를 비교하는 비교부; 상기 비교부에서 상기 측정값과 기설정된 이동거리가 다를 경우 경보를 발생시키는 경보발생부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the detecting member comprises: a sensor for detecting a moving distance of the moving blade; A comparison unit comparing the measured value input from the sensor with a predetermined moving distance in the blind control unit; The comparison unit includes an alarm generating unit for generating an alarm when the measured value and the predetermined moving distance are different.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투영 노광 시스템의 블라인드 유니트를 보여주는 도면이다. 1 and 2 show a blind unit of a projection exposure system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 블라인드 유니트가 적용된 투영 노광 시스템(100)은 광원(112), 조명 광학계(Illumination Optical System)(120), 레티클 스테이지(Reticle Stage)(20), 투영 광학계(Projection Optical System)(30), 그리고 웨이퍼 스테이지(Wafer State)(40)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the
도 1을 참조하면, 노광광(조명광)을 공급하기 위한 광원(112)은, 예컨대 248㎚의 파장의 빛을 공급하는 KrF 엑시머 레이저 광원 또는 193㎚의 파장의 빛을 공급하는 ArF 엑시머 레이저 광원 또는 YAG 레이저의 고주파 발생 장치등의 펄스 레이저 광원에서 사출된 레이저 빔일 수 있다. 상기 광원(112)으로부터 Z 방향을 따라 사출된 거의 평행한 레이저 광은, X 방향을 따라 가늘고 길게 연장된 직사각 형의 단면을 갖는다.Referring to FIG. 1, the
이 레이저 광(이하 조명광이라함)은 조명 광학계(120)의 렌즈(122a, 122b)로 구성되는 빔 익스팬더(beam expander)(122)에 의해 단면 형상이 확대되어 광량 가변 필터판(123)을 거쳐 제 1 군의 프라이아이 렌즈(124A)에 입사된다. 광량 가변 필터판(123)은, 회전판의 원주위에 투과율이 계단 모양으로 변화하는 복수의 광량 감쇄 필터를 형성하는 것이며, 광량 가변 필터판(123)을 구동 모터(125)를 거쳐서 회전하는 것에 의해 사출되는 조명광의 광량을 복수 단계로 감쇄시킬 수 있다. 구동 모터(125)는 노광량 제어계(160)에 의해 제어된다. 또한, 노광량 제어계(160)가 레이저 광원용의 전원계(114)를 거쳐 펄스 레이저 광원(112)의 발광 타이밍 및 발광 광량의 연속적인 조절등을 행한다. The laser light (hereinafter referred to as illumination light) is enlarged in cross-sectional shape by a
상기 노광량 제어계(160)는 웨이퍼(w)에 대한 적산 노광량을 적정한 노광량으로 하기 위한 제어계이다. 이 노광량 제어계(160)는 장치 전체의 동작을 총괄하는 주 제어계일 수 있으며, 또한 노광 모드(일광 노광 모드 또는 주사 노광 모드) 및 목표 적산 노광 모드의 결정을 행하는 노광 모드 결정 수단 및 각종 데이타를 기억하기 위한 메모리등이 포함되는 컴퓨터일 수 있다. The exposure
상기 제 1 군의 프라이아이 렌즈(124A)와 프라이아이 렌즈 교환 장치(130)를 거쳐 교환 가능하도록 프라이아이 렌즈(124B)가 배치되어 있다. 조명광은 콜리메이터 렌즈(126)를 거쳐 진동 거울(127)에 의해 편향된 후 제 2 군의 프라이아이 렌즈(128A)를 거쳐 입사된다. 상기 제 2 군의 프라이아이 렌즈(128A)에 있어서도 프라이아이 렌즈 교환 장치(130)를 거쳐서 교환 가능하도록 프라이아이 렌즈(128B) 가 배치되어 있다.The
즉, 본 실시예에서는 제 2 군의 프라이아이 렌즈(128A, 128B)는 각각 일괄 노광 방식 및 주사 노광 방식으로 노광을 행하는 경우에 사용되며, 마찬가지로 제 1 군의 프라이아이 렌즈(124A, 124B)도 각각 일괄 방식 및 주사 노광 방식으로 노광을 행하는 경우에 사용된다. In other words, in the present embodiment, the second group of
상기 제 2 군의 프라이아이 렌즈(128A, 17B)를 통과한 조명광은 제 1 릴레이 렌즈(132)에 의해 집광되어 고정 블라인드(고정 시야 조리개)(134)에 도달한다. 고정 블라인드(134)는 노광량 제어계(160)에 의해 수시로 블라인드 제어부(136)를 거쳐 조명광(1)의 광로 밖으로 퇴피되도록 되어 있다. 고정 블라인드(134)의 개구부를 통과한 조명광(1)은 2매의 이동 블레이드(blade)(142A, 142B)를 갖는 블라인드(blind) 유니트(140)에 입사되며, 이 이동 블레이드의 개구부(143;노광범위)를 통과한 조명광(1)은 제 2 릴레이 렌즈(152) 광로 절곡용의 거울(153) 및 메인 콘덴서 렌즈(154)를 거쳐 균일한 조도 분포로 상기 레티클 스테이지(170)의 레티클(172)의 아랫면(패턴면)의 조명 영역(174)을 조명한다. 그리고, 레티클(172)의 조명 영역(174)내에 패턴의 상이 투영 광학계(180)를 거쳐 웨이퍼 스테이지(190)에 놓여진 웨이퍼(w)의 노광 영역내에 투영된다. The illumination light passing through the second group of
상기 고정 블라인드(134)는 주사 노광 모드로 노광할 경우에 레티클(172)위의 슬릿 형상의 조명 영역을 규정하는 것이다. 따라서, 일괄 노광 모드로 노광하는 경우에는 고정 블라인드(134)는 블라인드 제어부(136)를 거쳐 조명광(1)의 광로 밖으로 후퇴될 수 있다. 또한, 주사 노광 모드로 노광할 경우에는 주사 노광의 개시 때 및 종료시에 레티클(172)의 전사용의 패턴을 싸는 차광대의 바깥쪽을 통과한 펄스 조명광(1)이 웨이퍼(w)위의 포토레지스트를 감광시킬 우려가 있다. 그래서, 주사 노광의 개시시 또는 종료시에는 레티클 스테이지 및 웨이퍼 스테이지의 주사에 동기하여 각각 주사 방향에 대하여 이동 블레이드(142A, 142B)를 차례로 열고, 또는 차례로 닫는 것에 의해 불필요한 패턴의 노광을 방지할 수 있다. 즉, 주사 노광시에는 이동 블레이드(142A, 142B)가 셔터를 대신한다고 할 수 있다. 한편, 일괄 노광 모드로 노광할 경우에는, 이동 블레이드(142A, 142B)에 의해 레티클(172)위의 조명 영역의 형상 및 크기를 규정할 수 있다. The fixed blind 134 defines a slit-shaped illumination area on the
이와 같이 매우 중요한 기능을 하는 상기 블라인드 유니트(140)에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 블라인드 유니트(140)는 조명광이 통과하는 개구부를 차단 또는 개방하는 2개의 이동 블레이드(142A,142B)를 갖는다. 이 이동 블레이드(142A,142B)는 서로 대응하는 "┓"자 형상으로 이루어지며, 이들의 결합에 의해 중앙에는 직사각형의 개구부(143)가 형성된다. 상기 2개의 이동 블레이드(142A,142B)는 상기 구동부재(144A,144B)에 의해 광축(AX)에 수직인 방향으로 이동되도록 지지된다. 그리고 상기 구동부재(144A,144B)는 상기 블라인드 제어부(136)에 의해 그 구동이 제어되며, 상기 이동 블레이드(142A,142B)의 이동위치는 상기 검출부재(146)에 의해 실시간으로 자동 검출된다. In more detail with respect to the blind unit 140 having such a very important function, as shown in Figure 2, the blind unit 140 is two moving blades for blocking or opening the opening through which the illumination light passes. (142A, 142B). The moving
상기 검출부재(146)는 상기 이동 블레이드(142A,142B)의 이동거리를 검출하는 센서(146A)와, 상기 센서(146A)로부터 입력받은 측정값과 상기 블라인드 제어부(136)에서의 기설정된 이동거리를 비교하는 비교부(146B), 그리고 상기 비 교부(146B)에서 상기 측정값과 기설정된 이동거리가 다를 경우 경보를 발생시키는 경보발생부(146C)를 갖는다. The
만약, 상기 구동부재(144A,144B)의 고장으로 인해 상기 이동 블레이드(142A,142B)의 이동위치가 잘못 되었을 경우에는 상기 검출부재(146)가 이를 감지하여 경보를 발생시키게 된다. If the moving position of the moving
이상에서, 본 발명에 따른 블라인드 유니트의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the blind unit according to the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, but this is only an example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. to be.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 이동 블레이드의 이동위치가 실시간으로 자동 검출됨으로써, 구동부재의 오작동, 고장 등에 의한 공정 에러를 사전에 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, the moving position of the moving blade is automatically detected in real time, so that a process error due to a malfunction or failure of the driving member can be prevented in advance.
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