KR100672705B1 - 슬릿을 갖는 노광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬릿을 갖는 노광장치에 관한 것으로, 프로젝션 렌즈와 기판 사이에 광도를 분리하는 슬릿이 구비되고 슬릿을 통해 분리된 광도를 감지하는 감지기가 구비된 구조로서 포토리소그라피 공정 중 노광장치 간의 차이를 리소그래피 공정을 시작하기전 슬릿을 통해 비교 파악할 수 있게 하여 노광장치의 모델 차이와 상관없이 동일한 조건이 나올 수 있게 하는 노광장치에 관한 것이다.

노광장치, 슬릿

Description

슬릿을 갖는 노광장치{Stepper having a slit}

도 1은 일반적인 노광장비의 구조를 도식적으로 나타낸 도면

도 2는 도 1의 노광장비에서 패턴이 형성되는 과정을 도시한 개념도

도 3은 본 발명이 적용된 노광장비의 구조도

도 4는 도 3의 A영역의 확대도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 라이트 소스 201 : 스플릿 슬릿(201)

202 : 감지기 203 : 광감도

본 발명은 슬릿을 갖는 노광장치에 관한 것으로, 특히 포토리소그라피 공정 중 노광장치 간의 차이를 리소그래피 하기전 슬릿을 통해 비교 파악할 수 있게 하여 노광장치의 모델 차이와 상관없이 동일한 조건이 나올 수 있게 하는 노광장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 다양한 형태의 막(예를 들어, 실리콘막, 산화막, 필드 산화막, 폴리 실리콘막, 금속 배선막 등)이 다층구조로 적층되는 형태를 갖는 데, 이러한 다층구조의 반도체를 제조하는 데 있어서는 증착공정, 산화공정, 포토 리소그라피 공정(포토 레지스트막 도포, 노광, 현상공정 등) 또는 패터닝 공정, 에칭 공정, 세정 공정, 린스 공정 등과 같은 여러 가지 공정들을 필요로 한다.

이때, 임의의 막에 대한 패터닝은 임의의 막 위에 스핀 코팅 등의 방법을 통해 포토레지스트(감광막)를 도포하고, 이를 노광한 후 현상함으로써 임의의 막 위에 원하는 현상의 마스크 패턴을 형성하며, 이와 같이 형성된 마스크 패턴을 이용하여 하부의 막을 선택적으로 제거(식각)함으로써 수행되는데, 이러한 패터닝 과정을 위해 필요한 반도체 제조 장비 중의 하나가 노광 장비이다.

통상 반도체 공장에서는 서로 다른 모델의 노광 장비를 사용하기도 하며, 이때 노광 장비의 모델에 따라 공정 조건의 차이가 발생하며, 이로 인해 디바이스별 장비 모델을 운용하거나, critical 한 layer의 경우 특정 장비에서만 진행하는 경우가 생긴다.

이는 장비 모델별 matching 시에는 무수히 많은 인자가 있으며, 이런 인자들은 한 조건씩 변경하면서 장비간 matching을 시키기에는 한계가 있기 때문이다. 또한 matching 이 이루어졌다 하더라도, 특정 pattern에서는 조건이 틀어질 수 있기 때문에, high technology 디바이스로 갈수록 이런 장비간 matching은 더더욱 힘들어진다.

이로 인해 원활한 장비운용을 할 수가 없어서 불균일한 장비운용을 하게 된다.

다시 말해 서로 다른 모델의 노광장비를 동일한 디바이스에 적용할 경우 통 상 장비 matching을 통해 장비의 구분 없이 포토 리소그라피 공정을 진행하게 된다.

그러나 high technology 즉 013um이하의 critical layer의 경우 모델이 다른 장비를 matching 시키기에는 상당한 어려움이 있다. 모든 pitch 별 라인의 CD(critical dimention)도 동일한 트렌드로 나와야 하며, 특정 pattern 에서는 CD가 서로 상이할 수 있기 때문에 사람이 일일이 확인하기가 사실상 불가능하다.

통상 이런 이유로 0.13um이하의 critical layer의 경우 동일한 모델의 장비에서만 포토리소그라피 공정을 진행하게 된다.

도 1은 일반적인 노광장비의 구조를 도식적으로 나타낸 그림이고 도 2는 이 노광장비에서 패턴이 형성되는 과정을 도시한 도면이다. 빛은 라이트 소스(100)에서 발생되어서 광의 경로(104)를 따라 기판(103)에 도달하게 된다. 이때의 레티클(101)을 지나면서 공간상 이미지(106, aerial image)가 생성되며 이로 인해 기판 위의 포토레지스트에 패턴을 형성하게 된다.

종래 방법은 서로 다른 모델의 노광장비를 matching 할 경우 테스트 인자를 변경하면서 기판상에 직접 패턴을 형성하여 확인하여야 하며, 레티클의 모든 패턴을 전부 검사하는 것은 사실상 불가능한 일로 여겨졌다. 이로 인해 임계레이어의 경우 동일 모델의 장비에서만 진행 가능하여서, 장비 운용에 어려움이 있었다.

상기한 문제점을 해소하기 위한 본 발명은, 원하는 패턴의 실제 공간상 이미지를 받아들여, 서로 모델이 다른 장비간 매칭시 활용하여 보다 정확한 장비간 매 칭을 이룰 수 있으며, 이로 인해 모델이 다른 서로 다른 장비간 구분 없이 공정을 진행할 수 있어서, 장비운용을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 노광장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로젝션 렌즈와 기판 사이에 광도를 분리하는 슬릿이 구비되고 슬릿을 통해 분리된 광도를 감지하는 감지기가 구비된 것을 특징으로 하는 노광장치를 제공한다.

이 노광장치에서 상기 슬릿을 통해 분리되는 광도는 분리되기 전 광도의 5% 이내인 것이 바람직하며, 슬릿을 45도 각도로 배치된 것이 바람직하다.

이와 같은 슬릿과 감지기가 설치된 노광장치를 통해 공간상 이미지 즉 원광도의 5% 이하를 분리하여 감지기에 도달하게 함으로 인해 실제 기판상에 패턴을 형성하여 확인하지 않고 공간상 이미지만으로 레티클 상의 모든 패턴을 확인할 수 있어서 보다 빠르고 정확하게 모델이 다른 서로 다른 노광장비의 매칭을 이룰 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용된 노광장비의 구조도이고, 도 4는 도 3의 A영역의 확대도이다. 스플릿 슬릿(201)을 통해 원 광도의 5% 광감도(203)를 감지기(202)로 보내 이미지를 분석할 수 있도록 한 구조를 보여준다.

본 발명이 적용된 노광장비로 기판에 도달하는 공간상 이미지의 5% 이하의 광감도를 감지기로 감지하여 이것을 공간상 이미지 분석기로 보낸다. 분석기에서는 서로 다른 모델에서 나온 공간상 이미지를 분석하여 최적 조건을 찾아준다(도3에서는 분석기 표시를 하지 않음).

이때 슬릿의 각도는 축방향에서 45도가 바람직하며 이는 감지기 위치나 슬릿의 재질에 따라 조정 가능하다.

이로 인해 레티클의 모든 패턴에 대한 공간상 이미지 비교를 할 수 있어서 최적의 매칭 조건으로 장비를 설정 할 수 있어서 임계층 또한 장비의 구분 없이 장비를 운용할 수 있다.

본 발명은 최적 조건으로 모델이 다른 장비를 매칭할 수 있어서 효율적으로 장비를 운용할 수 있도록 하며, 하나의 레티클로 서로 다른 형태의 노광장치에서의 패턴 형상을 비교하여 해당 노광장치의 포토리소그래피 파라미터를 조정할 수 있도록 한다.

Claims (2)

1. 프로젝션 렌즈와 기판 사이에 광도를 5% 이내의 광도로 분리하는 슬릿이 구비되고 슬릿을 통해 분리된 광도를 감지하는 감지기가 구비된 것을 특징으로 하는 노광장치.
2. 삭제

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