KR101657185B1 - 노광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원의 평행 직진도를 확보하는 제1반사통과 제2반사통 사이에 반사경을 두어 간단한 구조를 통해 전체의 높이를 줄이면서도 광의 평행 직진도를 충분히 확보할 수 있는 포토 공정이 가능한 대면적 노광장치에 관한 것이다.

반사통, 광원, 직진도, 색선별, 반사경

Description

노광장치{Exposure Equipment}

본 발명은 광원의 평행 직진도를 확보하는 제1반사통과 제2반사통 사이에 반사경을 두어 간단한 구조를 통해 전체의 높이를 줄이면서도 광의 평행 직진도를 충분히 확보할 수 있는 포토 공정이 가능한 대면적 노광장치에 관한 것이다.

통상 대면적 노광장치는 광원부에서 나온 광을 투영 광학계, 보다 상세하게는 다수의 투영 렌즈 세트와 반사경 세트를 통과시킨 직진 광을 포토 마스크를 통과시켜 시료에 패턴을 형성한다.

이러한 투영 광학계는 그 가공이 어려워 고가 부품으로서 장치가 비싸고, 다수의 투영 렌즈 세트와 반사경 세트의 배치로 인해 복잡하고 전체적으로 높이가 높아져 대형화되는 경향이 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 구조를 통해 전체의 높이를 줄이면서도 광의 평행 직진도를 충분히 확보할 수 있는 포토 공정이 가능한 대면적 노광장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 노광장치는,

램프; 상기 램프에서 나오는 광을 안내하는 제1반사통; 상기 제1반사통에서 나오는 광을 반사시키는 반사경; 상기 반사경에서 반사된 광을 안내하여 포토 마스크에 노출하는 제2반사통을 포함한다.

이 구성에 의하면, 제1반사통과 제2반사통으로 분할되어 전체적인 높이를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 제2반사통의 형상으로 렌즈에 비해 시료에 근접하게 배치할 수 있다.

또한, 제1반사통과 제2반사통은 렌즈 세트보다 구조가 간단하여 장치가 복잡하지 않고 가격을 현저히 저렴하게 낮출 수 있다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 노광장치는,

상기 제1반사통은 포토 마스크에 수평하도록 빛을 유도하고, 상기 제2반사통은 포토 마스크에 수직하도록 빛을 유도하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 노광장치의 설계가 용이해지고, 광의 평행 직진도를 높일 수 있다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 노광장치는,

상기 제1반사통과 제2반사통은 꺾어진 직선으로 단면이 이루어진 절두체 형상이고, 반사경을 색선별 반사경(dichroic mirror)으로 구현하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 제1반사통과 제2반사통이 꺾어진 직선 단면인 절두체 형상이기 때문에, 제1반사통을 통해 나온 평행 직선광을 반사경에 반사시키기 때문에 제2반사통에서 광의 평행 직진도를 더욱더 높일 수 있다.

또한, 색선별 반사경으로 인해 자외선은 반사시키는 반면에, 적외선과 가시광선은 외부로 투과시켜, 자외선만이 조사되어 시료가 열팽창에 따른 패턴 정밀도의 약화를 방지할 수 있다.

이상의 설명으로부터 명백하듯이, 본 실시예의 노광장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

절두체형 제1반사통과 제2반사통으로 분할되어 전체적인 높이를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 제1반사통을 통해 나온 평행 직진광이 반사경에 반사되기 때문에 제2반사통에서 광의 평행 직진도를 더욱더 높일 수 있다.

또한, 평행 직진도를 충분히 확보하면서도 절두체형 제1반사통과 제2반사통은 렌즈 세트보다 구조가 간단하여 장치가 복잡하지 않고 가격을 현저히 저렴하게 낮출 수 있다.

또한, 반사경을 색선별 반사경(dichroic mirror)으로 구현함으로써, 자외선은 반사하고 적외선과 가시광선은 투과시켜 시료의 열팽창에 따른 패턴 정밀도가 떨어지는 것을 방지한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노광장치를 도시한 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 노광장치는 광원부(10)와, 광원부(10)의 광을 안내하는 제1반사통(50)과, 제1반사통(50)에서 나오는 광을 반사시키는 반사경(30)과, 반사경(30)에서 반사된 광을 반사 안내하는 제2반사통(70)을 포함한다.

이와 같은 제1반사통(50)과 제2반사통(70)의 분할 배치에 따라 장치의 전체적인 높이를 줄일 수 있다.

또한, 제1반사통(50)은 포토 마스크(80)에 수평하도록 빛을 유도하고, 제2반사통(70)은 포토 마스크(80)에 수직하도록 빛을 유도하도록 설치되어, 노광장치의 설계가 용이해지고, 광의 평행 직진도를 높일 수 있다.

이와 같이, 렌즈 세트 대신 제1반사통(50)과 제2반사통(70)이 사용되어 가격이 저렴한다.

광원부(10)는 램프(11)와 램프 반사갓(13)으로 구성한다.

램프(11)에서 직접 나오는 광 또는 램프 반사갓(13)에서 반사되어 나오는 광 은 제1반사통(30)으로 들어간다.

한편, 제1반사통(50)과 제2반사통(70)은 절두체(어떤 물체를 그 밑면과 평행하는 평면으로 자를 때에, 그 밑면과 평면 사이의 부분)형으로 하는 것이 바람직하다.

즉 제1반사통(50)과 제2반사통(70)의 입광부는 출광부보다 좁은 사다리꼴 형상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 절두체형 제1반사통(50)과 절두체형 제2반사통(70)은 꺾어진 직선으로 단면이 이루어진 것이 바람직하다.

예컨대, 입광부에서 중간 지점까지는 점점 넓어지는 기울기가 중간 지점에서 출광부까지의 기울기보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 기울기의 차이는 램프(11) 또는 램프 반사갓(13)에서 들어오는 다양한 입사각의 광을 평행한 직진광에 가깝게 반사시킬 수 있고, 대면적 노광이 가능한 형상으로 구현하기 쉽기 때문이다.

제1반사통(50)과 제2반사통(70)은 스테인리스스틸, 알루미늄 등 자외선에 대한 반사율이 높은 재질로 하는 것이 바람직하다.

제2반사통(70)의 출광부 가까이에는 포토 마스크(80)와 시료(90)가 순차적으로 배치되어 있다.

시료(90)는 웨이퍼나 액정기판 등의 피처리체(93)로, 그 위에 포토레지스트가 도포되어 있다. 포토레지스트 도포공정은 전처리와, 밀착성 향상제 도포처리와, 포토레지스트 도포처리와, 프리-베이크 처리를 포함한다. 전처리는 세정, 건조 등 을 포함한다. 밀착성 향상제 도포처리는 포토레지스트와 기재와의 밀착성을 높이기 위한 표면개질처리(즉, 계면활성제 도포에 의한 소수성화를 증대시키기 위한 처리)이며, HMDS(Hexamethyl-disilazane) 등의 유기막(91)을 코팅 혹은 증기 처리한다. 예비소성처리는, 베이킹(또는 소성) 공정으로, 현상 후의 그것보다도 소프트하며, 용제를 제거한다.

이러한 시료(90)에 적외선이나 가시광선이 조사되어 반응하게 되면, 열팽창이 생겨 유기막(91)에 형성된 패턴이 변형되어 정밀도가 현저히 저하된다.

이러한 열팽창을 방지하기 위하여, 반사경(30)은 색선별 반사경(dichroic mirror)(30)이 사용되는 것이 바람직하다.

색선별 반사경(30)은 투명한 다층박막 코팅을 한 평면거울에서, 빛의 입사각을 45°로 했을 때, 박막 내의 빛의 간섭효과에 의해서 어떤 파장범위의 빛은 반사하고, 다른 것은 투과하는 성질을 가지게 한 것으로 평면 판상과 프리즘 모양의 것이 있는데, 컬러 텔레비전 카메라로 통과한 빛을 3원색으로 분해해서 각 촬상관에 첨가하는 데 이용한다. 막의 두께, 층수를 조절하거나 재료에 따라서 적외선, 가시광선, 자외선 중 어느 것을 자유로 선택하여 사용할 수 있다.

따라서, 본 실시예의 색선별 반사경(30)은 자외선은 반사, 적외선과 가시광선은 외부로 투과시킴으로써 열팽창을 방지할 수 있다.

한편, 도 2에는 광원의 세기를 배가한 다른 실시예에 따른 노광장치를 도시한 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같은 노광장치는 도 1의 노광장치와 그 구조 및 작용은 유사하지만, 광원부가 제1광원부(10a)와 제2광원부(10b)로 구성됨에 차이가 있다.

또한, 제1광원부(10a)와 제2광원부(10b)는 제1반사통(50)의 길이방향에 수직하게 배치되어 있기 때문에, 제1반사경(30a)과 제2반사경(30b)을 통해 제1반사통(50)으로 광을 보낼 수 있는 구성이 추가되어 있다.

제1광원부(10a)는 제1램프(11a)와 제1램프 반사갓(13a)으로 구성되고, 제2광원부(10b)는 제2램프(11b)와 제2램프 반사갓(13b)으로 구성되어 있다.

제1반사경(30a)과 제2반사경(30b)도 색선별 반사경(30)과 마찬가지로 색선별 반사경으로 구현될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명은 시료에 패턴을 만드는 대면적 노광장치라면 어느 것이라도 좋다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노광장치를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광장치를 도시한 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,10a,10b : 광원부 11,11a,11b : 램프

13,13a,13b : 램프 반사갓 30,30a,30b : 색선별 반사경

50 : 제1반사통 70 : 제2반사통

80 : 포토 마스크 90 : 시료

91 : 유기막 93 : 기판

Claims (3)

1. 삭제
2. 램프; 상기 램프에서 나오는 빛을 안내하는 제1반사통; 상기 제1반사통에서 나오는 빛을 반사시키는 반사경; 상기 반사경에서 반사된 빛을 안내하여 포토 마스크에 노출하는 제2반사통을 포함하되,

   상기 제1반사통은 상기 포토 마스크에 수평하도록 빛을 유도하고, 상기 제2반사통은 상기 포토 마스크에 수직하도록 빛을 유도하도록 설치되며,

   상기 제1반사통과 상기 제2반사통 각각은 절두체 형상이고,

   상기 절두체 형상은 상기 제1반사통과 상기 제2반사통 각각의 입광부에서 중간 지점까지 점점 넓어지는 기울기가, 상기 제1반사통과 상기 제2반사통 각각의 중간 지점에서 출광부까지의 기울기보다 크도록 꺾어진 직선으로 단면이 이루어진 노광장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 반사경은 색선별 반사경(dichroic mirror)인 노광장치.

Images