KR100699111B1 - 노광용 빛 투과율 설정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈 모양을 렌즈에 투과하는 빛의 모양으로 함으로서 렌즈판에 많은 수의 렌즈를 부착할 수 있는 노광용 빛 투과율 설정장치에 관한 것이다.

종래 노광을 위하여 빛의 양을 설정해 주는 방식은 각각의 투과율이 다른 6개의 렌즈로 구성된 빛 투과율 설정장치를 2개조로 구성하여, 이를 조합하여 설정하는 2개조 6절환 방식을 이용하여 36가지 투과율로 빛의 양을 조절할 수 있게 되었다. 이에 원하는 빛의 양으로 노광을 하기 위해서는 투과율이 설정된 렌즈로 지속적으로 빛을 발진하여 웨이퍼 패턴을 형성하였다.

상기의 종래 방식은 정확한 빛의 양을 설정하기 위하여 보다 많은 빛을 발진하게 되고, 그로 인해 발진장치의 소모성 부품의 교체주기가 단축되는 문제점이 있었다. 또한, 많은 발진으로 인해 웨이퍼에 패턴을 형성하게 됨에 따라 노광공정의 생산성을 저하시키는 결과를 초래하게 되었다.

본 발명은 노광용 빛 투과율 설정장치에서 렌즈의 모양을 투과하는 빛의 모양으로 함으로서 렌즈판에 많은 수의 렌즈를 부착할 수 있고, 이에 따라 설정할 수 있는 투과율의 범위가 많아 짐에 따라 보다 적은 빛의 생성으로 인해 노광공정을 진행할 수 있게 되고, 또한 빛 생성장치는 빛을 생성하기 위해 행하여 지는 발진의 수를 줄임으로서 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.

빛 투과율 설정장치, 렌즈판

Description

노광용 빛 투과율 설정장치{A light transmittance setting device for exposure}

도 1은 종래 노광용 빛 투과율 설정장치의 사시도

도 2는 종래 노광용 빛 투과율 설정장치에 의할 때 설정가능한 빛 투과율표

도 3은 본 발명에 따른 노광용 빛 투과율 설정장치의 사시도 및 부분확대도

도 4는 종래의 렌즈 형상과 본 발명에 따른 렌즈 형상의 비교도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 지지대 2: 구동모터

3: 렌즈판 4: 렌즈

5: 빛의 형태 10: 빛 투과율 설정장치

본 발명은 노광용 빛 투과율 설정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빛 투과율 설정장치의 구조를 개선하여 보다 정밀한 빛의 양의 제거가 가능하도록 하는 노광용 빛 투과율 설정장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하는 제조과정에서 웨이퍼에 필요한 각종 회로 패턴은 대부분 사진공정에 의해 형성되는데, 이와 같은 사진공정은 크게 웨이퍼 상면에 포토레지스트(Photo-Resist, 이하'PR'이라함)를 도포하는 PR도포단계와, 이와 같이 도포된 PR에 소정 파장의 광을 조사하여 미리 형성된 마스크의 패턴 또는 레티클(Reticle)의 패턴을 웨이퍼 상에 전사시키는 노광단계와, 이러한 노광에 의해 도포된 PR 중 변하는 부분 또는 변하지 않는 부분을 선택적으로 제거하여 소정 회로패턴을 형성하는 현상단계 등으로 이루어진다.

상기 노광단계에서 사용되는 반도체 장비 중에는 빛을 이용하여 패턴을 노광하는 노광기 스텝퍼가 있다. 이 스텝퍼는 장비 외부에 추가적으로 빛을 발진하여 생성하여주는 장치가 있으며, 이것으로 생성되어진 빛의 양은 항상 동일하다. 그러므로 빛의 양을 조절하여 원하고자 하는 빛으로 정상적인 패턴을 형성하기위해 빛 투과율 설정장치를 통과시킨다. 만약 빛의 양이 원하고자 하는 양으로 조절이 불가피하게된다면 비정상적인 패턴이 형성되게 된다.

이에 빛의 양을 투과율을 다르게 한 렌즈를 통과하게 함으로써 그 빛의 양을 조절하고, 조절된 빛을 이용하여 정상적인 패턴을 형성하는 것이다.

상기와 같이 빛의 양을 조절하기 위하여 빛 투과율 설정장치를 이용하게 되는데, 종래의 조절장치는 도 1과 같다.

도 1은 종래 노광용 빛 투과율 설정장치의 사시도로서, 구동모터(2) 및 회전 렌즈판(3)을 지지하는 지지부(1), 상기 지지부(1)에 결합되어 있으며 렌즈판(3)을 회전하는 구동모터(2), 상기 구동모터(2)에 결합되어 있는 렌즈판(3), 상기 렌즈판(3)에 위에 구형으로 등간격으로 부착된 원형의 투과율이 각각 다른 렌즈(4)로 구성된 것을 특징으로 한다.

이때 빛의 양을 설정해 주는 장치는 각각의 투과율이 다른 6개의 렌즈(4)가 2개조로 구성되어 이를 조합하여 설정하는 2개조 6절환 방식을 이용하여 36가지로 빛의 양을 조절할 수 있다. 이때 원하는 빛의 양으로 노광하기 위해서 적절히 조합된 렌즈(4)로 원하는 빛의 양만큼 지속적으로 빛을 발진하고, 그 빛을 이용하여 웨이퍼 패턴을 형성하게 된다.

도 1에서 도시하는 바와 같이 빛 투과율 설정장치는 2개가 1조를 이루고 있다.

도 2는 종래 노광용 빛 투과율 설정장치에 의할 때 설정가능한 빛 투과율표로서, 2개조로 6절환 방식에 의하여 이루어진 빛 투과율 설정장치에 의하여 36가지 투과율의 조합이 가능하며 그에 따른 투과율을 보여주고 있다.

상기의 종래 방식은 정확한 빛의 양을 설정하기위하여 보다 많은 빛을 발진하게 되고, 그로 인해 발진장치의 소모성 부품의 교체주기가 단축되는 문제점이 있 었다. 또한, 많은 발진으로 인해 웨이퍼에 패턴을 형성하게 됨에 따라 노광공정의 생산성을 저하시키는 결과를 초래하게 되었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하고자 안출한 것으로, 노광용 빛 투과율 설정장치의 구조를 개선하여 보다 정밀한 양의 빛을 제거할 수 있고, 그로 인해 소모성 부품인 빛 생성 장치의 발진 횟수를 줄여 교체주기를 장기화 하고, 또 적은 빛을 생성으로도 원하고자하는 노광량을 구현함으로 인해 생산성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 노광용 빛 투과율 설정장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구동모터 및 렌즈판을 지지하는 지지부, 상기 지지부에 결합되어 있으며 렌즈판을 회전하는 구동모터, 상기 구동모터의 구동축에 결합되어 있는 렌즈판, 상기 렌즈판에 위의 가장자리에 등간격으로 장착된 투과율이 각각 다른 워형 렌즈로 구성된 노광용 빛 투과율 설정장치에 있어서, 상기 렌즈판 위의 렌즈는 투과되는 빛의 형상과 동일한 형태로 빛의 형상보다 조금 더 크게 형성하며, 상기 렌즈는 7개이상, 바람직하게는 10개를 렌즈판 위에 장착하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 일실시예를 상세히 설명한 다.

도 3은 본 발명에 따른 노광용 빛 투과율 설정장치의 사시도로서, 2개의 빛 투과율 설정장치(10)가 1개 조를 이루고 있고, 각각의 렌즈판(3)이 이격된 거리에서 평행하게 배열되어 있으며 각각의 렌즈판(3)은 정면에서 보았을 때는 일부가 겹쳐진 구조를 이루고 있다.

상기 빛 투과율 설정장치(10)는 구동모터(2)와 렌즈판(3)을 지지하는 지지부(1)와, 상기 지지부(1)에 결합되어 있으며 렌즈판(3)을 회전시키는 구동모터(2), 상기 구동모터(2)의 회전축에 중심이 결합되어 있는 렌즈판(3), 상기 렌즈판(3)위에 장착된 각기 투과율이 다른 렌즈(4)로 구성되어 있다.

구동모터(2)는 렌즈판(3)을 회전시키는 역할을 하는데, 원하는 투과율이 설정되면 제어부의 명령을 받아 일정한 투과율에 해당하도록 각각의 빛 투과율 설정장치(10)의 렌즈판(3)을 회전시켜 2개의 렌즈(4)가 조합되도록 한다.

렌즈판(3)은 투과율이 다른 렌즈(4)가 여러 개 부착되어 있는 구조를 이루고 있다. 렌즈판(3)은 회전중심을 기준으로 대칭성을 이루고 있다. 모서리는 원형인 것이 바람직하나 대칭성을 이루고 있다면 다각형의 형상도 무방하다.

렌즈판(3)은 반경이 클수록 많은 렌즈(4)가 부착될 수 있다. 따라서, 렌즈(4) 개수에 맞추어 렌즈판(3)의 반경의 크기를 택하는 것이 바람직하다. 렌즈판(3) 은 렌즈(4)가 부착된 부분 이외에는 플라스틱이나 스틸 등의 재료를 사용하는 것이 경제적일 것이다.

도 4는 종래의 렌즈 형상과 본 발명에 따른 렌즈 형상의 비교도로서, 렌즈(4)는 렌즈판(3)에 부착되어 있다. 종래 렌즈(4)의 모양은 원형을 이루고 있어서 투과되는 빛의 모양을 제외한 나머지 부분은 여백이 되었다. 따라서 많은 렌즈(4)를 렌즈판(3)에 부착하지 못하였다.

그러나, 본 발명의 경우 빛의 형태에 맞추어 렌즈(4)의 모양을 결정한다. 예를들어 빛의 모양이 직사각형의 형태라면 렌즈(4)의 크기도 빛의 형태보다 조금 더 큰 직사각형의 형태로 만들어 렌즈(4)의 여백을 줄일 수 있으며, 렌즈판(3)에 렌즈(4)를 보다 많이 부착할 수 있다.

빛의 형태가 직사각형의 형태로 가로 25mm, 세로 8mm의 크기이므로 렌즈의 크기는 빛의 형태보다 가로 26~35mm, 세로 9~15mm로 하는 것이 바람직할 것이다.

렌즈판(3)에 부착된 렌즈(4)는 각각의 투과율이 다르며 부착될 렌즈(4)의 수는 필요에 따라 증감할 수 있다. 그러나 기존의 장비보다 효율적이기 위해서는 보다 많은 렌즈(4)를 부착하는 것이 바람직하다. 그러나 렌즈판(3)의 공간상의 제한으로 최대 20개 까지의 렌즈(4)를 부착할 수 있다. 본 발명의 경우 기존의 6개의 렌즈보다 많은 7~20개의 렌즈를 부착하는 것이 바람직하다.

렌즈판(3)에 렌즈(4)가 각각 10개씩 부착할 경우에는 100가지의 다른 투과율이 조합될 수 있다. 한편, 렌즈판(3)의 경우 동일한 렌즈(4)의 수를 가진 렌즈판 (3)으로 조합도 가능하지만 렌즈(4)수가 다른 렌즈판(3)으로도 조합이 가능하다. 예를 들면, 6개의 렌즈(4)가 부착된 렌즈판(3)과 10개의 렌즈(4)가 부착된 렌즈판(3)을 부착할 경우 60가지의 투과율이 선택되어진다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 노광용 빛 투과율 설정장치에서 렌즈를 투과하는 빛의 모양과 동일한 모양으로 조금 더 크게 형성함으로서 렌즈판에 많은 수의 렌즈를 부착할 수 있고, 이에따라 설정할 수 있는 투과율의 범위가 많아져 적은 발진 횟수로 노광 공정을 진행할 수 있게 되는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 구동모터 및 렌즈판을 지지하는 지지부, 상기 지지부에 결합되어 있으며 상기 렌즈판을 회전하는 구동모터, 상기 구동모터의 구동축에 결합되어 있는 렌즈판, 상기 렌즈판의 가장자리에 등간격으로 장착된 투과율이 각각 다른 렌즈로 구성된 노광용 빛 투과율 설정장치에 있어서,

   상기 렌즈는 가로 26 ~ 35 mm, 세로 9 ~ 15 mm의 사각형 모양으로 형성하고, 상기 렌즈판은 상기 렌즈를 가장자리에 등간격으로 7 ~ 20 개를 장착하는 것을 특징으로 하는 노광용 빛 투과율 설정장치.

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