KR100857986B1 - Device for removing noise - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 레티클에 입사되는 빛의 분포를 균일하게 하여 조명부에서 노이즈를 제거함과 더불어 회절광을 제거할 수 있도록 된 반도체 노광장비의 노이즈 제거장치 및 제거방법을 제공함을 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a noise removing device and a method for removing semiconductor exposure equipment, in which the distribution of light incident on a reticle is uniform, thereby removing noise in the lighting unit and removing diffracted light.
이에 본 발명은 광원으로부터 조사되는 슬릿형태의 빛을 균일하게 조사시키는 블라인드와, 상기 블라인드를 통해 조사되는 빛을 투과시키는 두개의 집광렌즈와, 상기 집광렌즈로 빛을 투과시켜 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 레티클을 포함하는 조명부와, 상기 조명부로 부터 투과된 빛을 웨이퍼 상에 조사되게 하는 투영렌즈를 구비하는 투영부가 구비된 반도체 노광장비에 있어서, 상기 레티클 일면에 서로 편광 방향이 상이한 다수개의 편광판이 연속적으로 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 노이즈 제거장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides blinds for uniformly irradiating slit-type light emitted from a light source, two condensing lenses for transmitting the light irradiated through the blinds, and light passing through the condensing lenses to form a pattern on the wafer. A semiconductor exposure apparatus having an illumination unit including a reticle, and a projection unit having a projection lens for irradiating light transmitted from the illumination unit onto a wafer, wherein a plurality of polarizing plates having different polarization directions on one surface of the reticle Provided is a noise removing device of a semiconductor exposure apparatus, characterized in that arranged continuously.
레티클, 편광판, 불투명판, 노이즈 Reticle, Polarizer, Opaque, Noise
Description
도 1은 노광장비의 시스템에서의 노광원리를 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing the principle of exposure in a system of exposure equipment.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 노광장비의 노이즈 제거장치를 도시한 개략적인 단면도,2 is a schematic cross-sectional view showing a noise removing device of a semiconductor exposure apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3은 종래기술에 따른 노광장비의 조명부을 도시한 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view showing a lighting unit of the exposure apparatus according to the prior art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10, 32 : 집광렌즈 12, 35 : 레티클10, 32:
14 : 투영렌즈 16 : 웨이퍼14
18, 31 : 블라인드 20, 37 : 마스크 패턴18, 31: blind 20, 37: mask pattern
40 : 불투명판 41 : x축 편광판40: opaque plate 41: x-axis polarizing plate
42 : y축 편광판42: y-axis polarizer
Ⅰ : 조명부 Ⅱ : 투영부Ⅰ: Illumination Ⅱ: Projection
A, A′: 공액면(conjugate plane)A, A ′: conjugate plane
본 발명은 반도체 노광장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레티클의 상부로 입사되는 빛의 분포를 균일하게 하여 조명부에서 노이즈 제거와 회절광을 제거할 수 있도록 된 노이즈 제거장치 및 제거방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor exposure apparatus, and more particularly, to a noise removing device and a method for removing noise and diffracted light in an illumination unit by uniformly distributing light incident on an upper portion of a reticle.
노광 시스템의 촛점심도 한계를 극복하기 위한 종래의 노광방법으로는 스테퍼를 이용하는 방법과 웨이퍼 스테이지를 움직여 노광하는 스캐너를 이용하는 방법이 있다. Conventional exposure methods for overcoming the focal depth limitation of an exposure system include a method using a stepper and a method using a scanner that moves by exposing a wafer stage.
첫번째로, 스테퍼(stepper)를 이용한 방법은 노광할 수 있는 필드의 크기가 작고, 필드의 끝부분이 바깥쪽인 관계로 패턴 형성이 힘든 단점이 있다. First, a method using a stepper has a disadvantage in that the size of the field that can be exposed is small and the pattern is difficult because the end of the field is outward.
두번째, 웨이퍼 스테이지를 움직여 노광하는 스캐너(scanner)를 이용한 방법은 노광중에 연속적으로 스테이지를 광축에 평행하게 움직여 다중 영상면을 얻는 노광방법으로 더 큰 필드를 얻을 수 있고, 렌즈의 일정 부분만을 이용하여 노광하므로 전체적으로 균일한 패턴을 얻을 수 있는 장점이 있다. Second, a method using a scanner that moves a wafer stage and exposes it is an exposure method in which multiple stages are obtained by continuously moving the stage parallel to the optical axis during exposure, and a larger field can be obtained. Since it exposes, there is an advantage of obtaining a uniform pattern as a whole.
일반적으로 투영기 노광장비의 렌즈는 조사시 렌즈 내부에 방황하는 빛들 때문에 노이즈가 생긴다. 상기 스캐너를 이용한 노광방법에서의 플레어 노이즈(flare noise)는 기존 스테퍼와는 개념이 약간 다르다.In general, the lens of the projector exposure equipment generates noise due to the light wandering inside the lens when irradiated. Flare noise in the exposure method using the scanner is slightly different from the conventional stepper.
상기 스캐너장치는 광원으로 부터 슬릿형태로 조사되는 빛의 조도를 균일하도록 위치한 블라인드(blind)와, 상기 블라인드로 나온 빛을 집광렌즈로 투과시켜 마스크 패턴이 형성되어 있는 레티클을 통하여 웨이퍼상에 조사되도록 한다. 이때, 상기 스캐너장치에서 한 필드(field)를 노광하는 경우 레티클을 움직이면서 빛을 슬릿형태로 비추어 연속적으로 움직여서 실시한다. 빛의 균일도를 증가시키기 위하 여 빛의 중심부는 같은 강도이지만 가장자리로 갈수록 점차적으로 감소하여 결국 사다리꼴의 분포를 갖는 빛을 만들어 레티클을 비추게 된다.The scanner device has a blind positioned so as to uniformly illuminate the light emitted from the light source from the light source, and the light emitted from the blind is transmitted through the condensing lens to be irradiated onto the wafer through a reticle in which a mask pattern is formed. do. In this case, when exposing a field in the scanner device, the light is slit-shaped while moving the reticle to continuously move. To increase the uniformity of the light, the center of the light is of the same intensity, but gradually decreases toward the edges, eventually producing a light with a trapezoidal distribution to illuminate the reticle.
플레어 노이즈에 대한 대책이 별도로 마련되지 않은 상태이다. 또한, 상기 플레어 노이즈는 렌즈의 표면에서 산란에 의해 방황하는 빛들이 웨이퍼 표면에 노이즈의 형태로 전사되는 현상이다.There is no countermeasure against flare noise. In addition, the flare noise is a phenomenon in which the light wandering by scattering on the surface of the lens is transferred to the wafer surface in the form of noise.
반도체나 액정표시장치에 쓰이는 렌즈는 총 렌즈 부품이 수십장이 되기 때문에 표면에 일어나 난반사 형태의 노이즈는 웨이퍼 표면에서 이미지 콘트라스트(contrast)를 떨어 뜨리는 역할을 하게 된다.Lenses used in semiconductors and liquid crystal display devices have dozens of total lens components, so the diffuse reflection noise on the surface acts to reduce the image contrast on the wafer surface.
이하, 첨부된 도면을 참고로 종래기술에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 종래기술에 따른 노광장비의 시스템을 도시한 개략도이고, 도 3 는 도 1 의 조명부을 도시한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic view showing a system of an exposure apparatus according to the prior art, Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing the lighting unit of FIG.
스케너장비의 시스템은 크게 조명부(illumination part : Ⅰ)와 투영부(projection part : Ⅱ)로 나뉘어 있다. 상기 조명부(Ⅰ)에는 콘덴서 렌즈(condenser lens, 10)와 레티클(reticle, 12)이 구비되어 있고, 상기 투영부(Ⅱ)에는 투영렌즈(projection lens, 14)와 웨이퍼(wafer, 16)가 구비되어 있다. (도 1참조)The system of scanner equipment is largely divided into illumination part (I) and projection part (II). The lighting unit I includes a
도 3을 참조하면, 조명부(Ⅰ)는 두개 이상의 집광렌즈(10)로 구성되어 있다. 상기 조명부(Ⅰ)에는 광학적으로 레티클(12)과 동일한 값을 갖는 동액면(conjugate plane)이 두개가 형성되어 있고, 광원에서 가장 가까운 첫번째 동액면(A)으로부터 ⓧ 만큼 이격되도록 블라인드(blind, 18)를 설치하여 빛의 균일도를 향상시킨다. 이때, 상기 블라인드(18)가 상기 동액면(A)으로 부터 이격된 거리인 ⓧ때문에 두번째 동액면(A′)에서 ⓐ의 그래프도와 같이 빛이 사다리꼴 바깥쪽으로 노이즈(C)가 발생하고, 렌즈에서의 플레어 노이즈까지 더하게 된다. 따라서, 상기 레티클(12)의 원하지 않는 부분에 ⓑ의 그래프도와 같은 균일도를 갖는 빛이 입사되어 패턴형성울 방해하는 원인이 된다. Referring to FIG. 3, the lighting unit I includes two or more
또한, 빛의 특성상 장애물을 만나면 회절현상이 발생하기 때문에 빛의 회절현상에 의한 사다리꼴 모양 노이즈(B)가 나타나며 이러한 노이즈는 패턴형성에 방해요인으로 작용한다.In addition, since the diffraction phenomenon occurs when the obstacle meets the characteristics of light, trapezoidal noise (B) appears due to the diffraction phenomenon of light, and this noise acts as a deterrent to pattern formation.
상기와 같은 종래기술에 따른 노광장비에서 노이즈 제거방법은, 동액면과 블라인드가 일정 거리 이격되어 있기 때문에 슬릿형태의 빛의 균일도가 사다리꼴 바깥쪽으로 확산되어 노이즈를 발생시키고, 렌즈에서 플레어 노이즈까지 더하게 되어 레티클의 원하지 않는 부분까지 빛이 들어가 패턴형성에 영향을 미치는 문제점이 있다.In the exposure apparatus according to the prior art as described above, the noise removing method has a uniform distance from the copper liquid surface and the blind, so that the uniformity of the slit-like light is diffused out of the trapezoid to generate noise, and the lens to flare noise is added. There is a problem that the light enters the unwanted portion of the reticle affects the pattern formation.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 레티클에 입사되는 빛의 분포를 균일하게 하여 조명부에서 노이즈를 제거함과 더불어 회절광을 제거할 수 있도록 된 반도체 노광장비의 노이즈 제거장치 및 제거방법을 제공함을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the noise removing device of the semiconductor exposure equipment that can remove the noise in the illumination unit by removing the noise in the illumination unit by uniformly distributing the light incident on the reticle And a method of removal.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 레티클의 일면에 회절 광에 따른 노이즈를 제거하는 서로 다른 편광방향을 갖는 편광판이 설치됨을 그 요지로 한다.In order to achieve the object as described above, the present invention is that the polarizing plate having a different polarization direction for removing noise due to diffracted light is provided on one surface of the reticle.
이를 위해 본 발명은 광원으로 부터 조사되는 슬릿형태의 빛을 균일하게 조사시키는 블라인드와, 상기 블라인드를 통해 조사되는 빛을 투과시키는 두개의 집광렌즈와, 상기 집광렌즈로 빛을 투과시켜 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 레티클을 포함하는 조명부와, 상기 조명부로 부터 투과된 빛을 웨이퍼 상에 조사되게 하는 투영렌즈를 구비하는 투영부가 구비된 반도체 노광장비에 있어서, 상기 레티클 일면에 y축 방향으로 빛을 편광시키는 y축 편광판과 및 x축 방향으로 빛을 편광시키는 x축 편광판이 연속 설치된 구조로 되어 있다.To this end, the present invention provides a blind for uniformly irradiating the slit-shaped light irradiated from the light source, two condensing lenses for transmitting the light irradiated through the blind, and a pattern on the wafer by transmitting the light through the condensing lens. A semiconductor exposure apparatus having an illumination unit including a reticle for forming a projection and a projection lens for irradiating light transmitted from the illumination unit onto a wafer, wherein the light is polarized in the y-axis direction on one surface of the reticle. The y-axis polarizing plate to make and the x-axis polarizing plate which polarize light in an x-axis direction are provided continuously.
또한, 본 발명은 상기 편광판이 레티클의 상면 또는 하면에 설치될 수 있다.In addition, the present invention may be installed on the upper surface or the lower surface of the polarizing plate.
또한, 본 발명은 상기 편광판과 더불어 노이즈를 제거하는 불투명판이 더욱 설치될 수 있다.In addition, the present invention may be further provided with an opaque plate to remove noise in addition to the polarizing plate.
여기서 상기 장치를 통한 본 발명에 따른 노광장비에서 노이즈 제거방법은, 광원으로 부터 조사되는 슬릿형태의 빛을 균일하게 조사시키는 블라인드와, 상기 블라인드를 통해 조사되는 빛을 투과시키는 두개의 집광렌즈와, 상기 집광렌즈로 빛을 투과시켜 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 레티클을 포함하는 조명부와, 상기 조명부로 부터 투과된 빛을 웨이퍼 상에 조사되게 하는 투영렌즈를 구비하는 투영부가 구비된 반도체 노광장비를 이용하여 웨이퍼를 노광하되, 상기 레티클과 웨이퍼를 일정한 속도로 이동시키면서 상기 웨이퍼를 노광시키는 노광장비에서 노이즈 제거방법에 있어서, 상기 레티클 상부에 불투명판과 더불어 x축 편광판과 y축 편광판 을 통해 빛을 투사하는 것을 특징으로 한다.Here, the noise removing method in the exposure apparatus according to the present invention through the device, a blind for uniformly irradiating the slit-shaped light irradiated from the light source, two condensing lenses for transmitting the light irradiated through the blind, Using a semiconductor exposure apparatus having an illumination unit including a reticle for transmitting light through the condensing lens to form a pattern on a wafer and a projection lens for irradiating light transmitted from the illumination unit onto the wafer In a method of removing noise in an exposure apparatus that exposes a wafer while exposing the wafer while moving the reticle and the wafer at a constant speed, the light is projected through an x-axis polarizer and a y-axis polarizer together with an opaque plate on the reticle. Characterized in that.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 노광장비를 도시한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 노광장비의 노이즈 제거장치를 도시한 단면도이다.1 is a schematic view showing a general exposure equipment, Figure 2 is a cross-sectional view showing a noise removing device of the exposure equipment according to an embodiment of the present invention.
상기한 도면에 의하면, 노광장비인 스캐너장치에서 조명부는 광원에서 가장 가까이 형성되는 동액면(A)으로 부터 레티클(35) 사이에 두개의 집광렌즈(32)가 구비되어 있고, 상기 동액면(A) 하부에는 블라인드(31)가 형성되어 있다. According to the above drawings, in the scanner apparatus, which is an exposure apparatus, the illumination unit is provided with two
상기 블라인드(31)는 상기 동액면(A)으로 부터 소정 거리 이격되어 형성되어 있기 때문에 상기 레티클(35)에 조사되는 빛에는 노이즈가 발생되어 ⓒ와 같은 빛의 균일도를 갖는다. Since the blind 31 is formed to be spaced apart from the copper liquid surface A by a predetermined distance, noise is generated in the light irradiated to the
여기서 본 발명은 상기 노이즈가 발생하는 것을 방지하기 위하여 상기 레티클(35) 상부에 불투명판(40)을 형성한다.In the present invention, the
또한, 불투명판(40) 하부에 빛의 회절현상에 의해 발생한 회절광을 x축 방향으로 편광시키기 위한 x축 편광판(41)과 역시 빛의 회절현상에 의해 발생한 회절광을 y축 방향으로 편광시키기 위한 y축 편광판(42)이 역속적으로 배치된 구조로 되어 있다.In addition, the
이에 따라 전체적으로 빛을 편광시켜 회절광이 투과되지 못하게 되는 것이다.Accordingly, the light is polarized as a whole and diffracted light is not transmitted.
상기 불투명판(40)은 상기 블라인드(31)과 같은 재질이거나 광원을 막아주기 충분한 금속판 또는 세라믹재질도 가능하지만, 어느 정도의 강도와 파티클 측면을 고려하면 강판(stailess steal)이 바람직하다. The
또한, 상기 불투명판(40)과 x축 편광판(41) 및 y축 편광판(42)은 상기 집광렌즈(32) 사이에 형성되는 동액면(A′)이나 상기 레티클(35)의 하부에도 형성될 수 있으며 이에 따라 동액면 이격에 의한 노이즈를 제거할 수 있게 된다. In addition, the
상기 불투명판(40)을 형성하는 경우 노이즈가 없는 ⓓ와 같은 빛의 균일도를 갖는다. 물론, 상기 공정은 스테퍼에도 적용될 수 있다. When forming the
이에 따라 도 2에 도시된 그래프 ⓓ와 같이 불투명판(40)에 의해 노이즈(C)가 제거되고 각 편광판(41,42)에 의해 회절광이 제거되어 사다리꼴형태를 이루는 그래프 상의 노이즈(B)가 거의 직사각형태로 바뀐 것을 확인할 수 있다.Accordingly, the noise C is removed by the
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 반도체 노광장비의 노이즈 제거장치에 의하면, 레티클의 원하지 않는 부분에 빛이 입사되는 것을 방지하여 조명부에서 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.According to the noise removing device of the semiconductor exposure apparatus according to the present invention as described above, it is possible to prevent the light from being incident on the unwanted portion of the reticle to prevent the occurrence of noise in the lighting unit.
또한, 회절광 발생을 방지함으로써 원하는 형태의 패턴을 형성하고 그에 따른 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.In addition, by preventing the generation of diffracted light, there is an advantage of forming a pattern of a desired shape and thereby improving the characteristics and reliability of the semiconductor device.
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