KR102590798B1 - Apparatus for lithography and method using the same - Google Patents

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KR102590798B1
KR102590798B1 KR1020230044573A KR20230044573A KR102590798B1 KR 102590798 B1 KR102590798 B1 KR 102590798B1 KR 1020230044573 A KR1020230044573 A KR 1020230044573A KR 20230044573 A KR20230044573 A KR 20230044573A KR 102590798 B1 KR102590798 B1 KR 102590798B1
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임형준
김기홍
최학종
안준형
권순근
최기봉
이재종
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은, 리소그래피 장치를 제공한다. 일 실시예에서, 리소그래피 장치는, 기판의 상부에 놓이는 헤드와; 헤드를 이동하는 이동 수단을 포함하는 리소그래피 장치에 있어서, 헤드는, 기판 상으로 광을 조사하는 측정 광원; 측정 광원의 광경로 상에 놓여 측정 광원으로부터 조사된 빛을 분리하는 제1빔스플리터; 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 기판으로 전달하여 제1광경로를 형성하는 제2빔스플리터; 제2빔스플리터의 광 경로 상에 놓이며 기판 상으로 집광하는 대물렌즈; 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 반사하여 제2광경로를 형성하는 미러; 제1광경로로부터 전달된 빛과 제2광경로로부터 전달된 빛의 간섭무늬를 영상 렌즈를 통해 수집하여 기판의 이미지 정보를 획득하는 영상 수집 장치를 포함할 수 있다.The present invention provides a lithographic apparatus. In one embodiment, a lithographic apparatus includes a head positioned on top of a substrate; A lithographic apparatus including a moving means for moving a head, wherein the head includes: a measurement light source that irradiates light onto a substrate; A first beam splitter placed on the optical path of the measurement light source to separate the light emitted from the measurement light source; a second beam splitter that transmits the light transmitted from the first beam splitter to the substrate to form a first optical path; An objective lens placed on the optical path of the second beam splitter and converging light onto the substrate; a mirror that reflects light transmitted from the first beam splitter to form a second optical path; It may include an image collection device that acquires image information of the substrate by collecting interference patterns of light transmitted from the first optical path and light transmitted from the second optical path through an imaging lens.

Description

리소그래피 장치 및 방법{APPARATUS FOR LITHOGRAPHY AND METHOD USING THE SAME}Lithography apparatus and method {APPARATUS FOR LITHOGRAPHY AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 기판 상에 도포된 레지스트를 선택적으로 경화하여 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치 및 이를 이용한 리소그래피 방법에 관한 것으로, 2개 층 이상의 다층으로 이루어진 패턴을 제작하되 최초에 형성된 패턴을 기준으로 위치 결정을 수행하여 다른 층의 패턴을 제작하는 리소그래피 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithography apparatus and a lithography method using the same to form a pattern on a substrate by selectively curing the resist applied on the substrate, and to produce a multi-layer pattern of two or more layers based on the initially formed pattern. It relates to a lithographic apparatus and method for performing positioning to fabricate patterns of different layers.

일반적으로 리소그래피 공정에서, 기판 상에 레지스트를 도포하고, 도포된 레지스트를 선택적으로 경화한 뒤에 현상하여 기판에 패턴을 형성한다. Generally, in a lithography process, a resist is applied on a substrate, the applied resist is selectively cured, and then developed to form a pattern on the substrate.

도 1은, 레이저를 이용한 일반적인 리소그래피 공정을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 리소그래피 장치는, 레지스트 노즐(미도시), 광원, 빔스플리터, 대물렌즈 그리고 카메라를 포함한다. 레지스트 노즐(미도시)은 기판 상에 레지스트를 도포한다. 광원은 기판으로 광학빔을 조사하고, 빔스플리터는 빛을 분리하여 대물렌즈와 카메라로 전달한다. 대물렌즈는 빛을 집광하여 원하는 위치에서 레지스트를 경화할 수 있도록한다. 카메라는, 대물렌즈로부터 전달된 기판의 상을 통해 기판의 이미지를 획득한다. Figure 1 shows a general lithography process using a laser. Referring to FIG. 1, the lithographic apparatus includes a resist nozzle (not shown), a light source, a beam splitter, an objective lens, and a camera. A resist nozzle (not shown) applies resist on the substrate. The light source radiates an optical beam to the substrate, and the beam splitter separates the light and delivers it to the objective lens and camera. The objective lens focuses light and allows the resist to be cured at the desired location. The camera acquires an image of the substrate through the image of the substrate transmitted from the objective lens.

리소그래피 장치(10)는, 먼저, 집광되는 광학 빔을 이용해서 단일 층의 패턴을 형성한다. 예컨대, i)레지스트 노즐(미도시)이 레지스트(R)를 기판(W) 상에 도포하고, ii)광원(12)을 이용하여 레지스트(R)를 선택적으로 경화한다. iii)레지스트(R) 경화가 종료되면, iv)레지스트(R)를 현상하여 제1 패턴(P1)을 형성한다. The lithographic apparatus 10 first forms a single layer pattern using a focused optical beam. For example, i) a resist nozzle (not shown) applies the resist R on the substrate W, and ii) the resist R is selectively cured using the light source 12. iii) When curing of the resist (R) is completed, iv) the resist (R) is developed to form the first pattern (P1).

도 1과 같은 방법을 이용해서 단일층으로 패턴을 형성한 뒤에 복수의 층에 대해 해당 공정을 반복해서 수행하면 3차원 형상으로 패턴 제작이 가능하다.After forming a single layer pattern using the method shown in Figure 1, it is possible to produce a three-dimensional pattern by repeating the process for multiple layers.

도 2는, 도 1을 이용하여 단일층의 패턴을 형성한 뒤 해당 패턴 상에 두번째 패턴 층을 형성하는 리소그래피 공정을 나타낸다.FIG. 2 shows a lithography process of forming a single layer pattern using FIG. 1 and then forming a second pattern layer on the pattern.

도 2를 참조하면, i)최초에 형성된 단일층의 패턴(P1)을 포함하도록 기판(W) 상에 레지스트(R)를 도포한다. ii)이후에, 광원(12)의 위치를 정렬하고 iii)광원(12)의 위치를 이동시키면서 단일층의 패턴(P1) 상에서 경화되지 않은 레지스트(R)를 경화하면서 두번째 패턴(P2)을 형성한다. iv)패턴 형성이 완료되면, v)레지스트(R)를 현상하여 3차원의 패턴(P1+P2)을 얻는다.Referring to FIG. 2, i) resist (R) is applied on the substrate (W) to include the initially formed single-layer pattern (P1). ii) Afterwards, the position of the light source 12 is aligned and iii) the position of the light source 12 is moved and the uncured resist (R) is cured on the single-layer pattern (P1) to form a second pattern (P2). do. iv) Once the pattern formation is complete, v) the resist (R) is developed to obtain a three-dimensional pattern (P1+P2).

다만, 이 상술한 ii)의 과정에서, 두번째 패턴을 형성하기 위한 기준점을 설정하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다. 레지스트(R)는 일반적으로 투명한 폴리머로 제공되어, 경화 여부에 관계없이 육안 또는 현미경과 같은 광학 장치로 형태를 파악하는 것이 불가능하다. 이는 물속에 담긴 투명한 유리컵의 위치를 파악해야 하는 것과 마찬가지 문제이다.However, in the process of ii) described above, there is a problem in that it is very difficult to set a reference point for forming the second pattern. Resist R is generally provided as a transparent polymer, making it impossible to determine its shape with the naked eye or optical devices such as a microscope, regardless of whether it is cured or not. This is the same problem as having to determine the position of a transparent glass cup submerged in water.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 도 1과 같이 단일층의 패턴을 형성하기 이전에, bare 기판에 얼라인 키를 형성하는 과정을 별도로 수행한다. 그리고, 두번째 패턴을 형성할 때 카메라를 통해 해당 얼라인 키를 찾는 등의 방식으로 얼라인 키를 인식하여 두번째 패턴을 형성하기 위한 기준점을 설정한다.To solve this problem, before forming a single-layer pattern as shown in FIG. 1, a separate process of forming an alignment key on a bare substrate is performed. Then, when forming the second pattern, the alignment key is recognized by searching for the corresponding alignment key through a camera, and a reference point for forming the second pattern is set.

그러나, 이와 같은 해결 방식은 bare 기판에 별도로 얼라인 키를 형성하는 과정을 거쳐야 하므로 공정시간과 비용이 늘어나는 문제점이 있다.However, this solution has the problem of increasing process time and cost because it requires a separate process of forming an alignment key on the bare board.

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 bare 기판에 별도로 얼라인 키를 형성하는 과정 없이 다층의 패턴을 형성할 수 있는 리소그래피 장치 및 방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.In order to solve the above-mentioned problems, the purpose of the present invention is to provide a lithography apparatus and method that can form a multi-layer pattern without a separate process of forming an alignment key on a bare substrate.

또한, 본 발명은 레지스트의 경화도 차이에서 발생되는 굴절률 차이에 대한 영상을 획득하여 공정 광원의 위치 정렬을 원활히 수행하기 위한 목적을 가진다. In addition, the present invention aims to smoothly align the process light source by obtaining an image of the difference in refractive index caused by the difference in curing degree of the resist.

본 발명의 과제는 이상에서 언급된 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 리소그래피 장치를 제공한다. 일 실시예에서, 리소그래피 장치는, 기판의 상부에 놓이는 헤드와; 기판과 헤드의 상대적 위치를 변경하는 이동 수단을 포함하는 리소그래피 장치에 있어서, 헤드는, 기판 상으로 광을 조사하는 측정 광원; 측정 광원의 광경로 상에 놓여 측정 광원으로부터 조사된 빛을 분리하는 제1빔스플리터; 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 기판으로 전달하여 제1광경로를 형성하는 제2빔스플리터; 제2빔스플리터의 광 경로 상에 놓이며 기판 상으로 집광하는 대물렌즈; 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 반사하여 제2광경로를 형성하는 미러; 제1광경로로부터 전달된 빛과 제2광경로로부터 전달된 빛의 간섭무늬를 영상 렌즈를 통해 수집하여 기판의 이미지 정보를 획득하는 영상 수집 장치를 포함할 수 있다.In order to solve the problems described above, the present invention provides a lithography apparatus. In one embodiment, a lithographic apparatus includes a head positioned on top of a substrate; A lithographic apparatus including a moving means for changing the relative positions of a substrate and a head, wherein the head includes: a measurement light source that irradiates light onto a substrate; A first beam splitter placed on the optical path of the measurement light source to separate the light emitted from the measurement light source; a second beam splitter that transmits the light transmitted from the first beam splitter to the substrate to form a first optical path; An objective lens placed on the optical path of the second beam splitter and converging light onto the substrate; a mirror that reflects light transmitted from the first beam splitter to form a second optical path; It may include an image collection device that acquires image information of the substrate by collecting interference patterns of light transmitted from the first optical path and light transmitted from the second optical path through an imaging lens.

일 실시예에서, 제1빔스플리터, 제2빔스플리터 및 영상 렌즈는 측정 광원의 하부에 수평 방향으로 평행하게 놓이고, 제1광경로는, 빛이 제1빔스플리터, 제2빔스플리터, 대물렌즈를 통해 기판으로부터 입사된 후 반사되어 다시 대물렌즈, 제2빔스플리터 및 제1빔스플리터를 통해 영상 렌즈로 전달되는 경로이고, 제2광경로는, 빛이 제1빔스플리터를 통해 미러로부터 반사되어 다시 제1빔스플리터를 통해 영상 렌즈로 전달되는 경로일 수 있다.In one embodiment, the first beam splitter, the second beam splitter, and the imaging lens are placed in parallel in the horizontal direction below the measurement light source, and the first optical path is such that light passes through the first beam splitter, the second beam splitter, and the objective. This is the path where light is incident from the substrate through the lens, reflected, and transmitted back to the imaging lens through the objective lens, second beam splitter, and first beam splitter. In the second optical path, light is reflected from the mirror through the first beam splitter. This may be a path that is transmitted back to the imaging lens through the first beam splitter.

일 실시예에서, 제1빔스플리터와 제2빔스플리터 사이에 제공되어 제1빔스플리터와 제2빔스플리터 간에 전달되는 빛을 평행하게 보정하는 제1 보정렌즈를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, it may further include a first correction lens provided between the first beam splitter and the second beam splitter to parallel correct the light transmitted between the first beam splitter and the second beam splitter.

일 실시예에서, 제1빔스플리터와 미러 사이에 제공되어 미러로 입사되는 빛의 초점 거리를 변경하여 제1광경로의 빛과 제2광경로의 빛의 평행도를 조절하는 제2보정렌즈를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, a second correction lens is provided between the first beam splitter and the mirror to change the focal length of the light incident on the mirror to adjust the parallelism between the light of the first optical path and the light of the second optical path. It can be included.

일 실시예에서, 제2보정렌즈의 소재 및 코팅을 변경하여, 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 조절될 수 있다.In one embodiment, the material and coating of the second correction lens can be changed to adjust the amount of light transmitted from the second optical path to be similar to the amount of light transmitted from the first optical path.

일 실시예에서, 제2보정렌즈의 투과율은, 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 제공될 수 있다.In one embodiment, the transmittance of the second correction lens may be provided such that the amount of light transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.

일 실시예에서, 미러는, 소정의 곡률을 가지도록 제공될 수 있다.일 실시예에서, 곡률은, 제2광경로로부터 전달되는 빛과 제1광경로로부터 전달되는 빛이 평행하도록 제공될 수 있다.In one embodiment, the mirror may be provided to have a predetermined curvature. In one embodiment, the curvature may be provided so that the light transmitted from the second optical path and the light transmitted from the first optical path are parallel. there is.

일 실시예에서, 제3빔스플리터 및 제4빔스플리터를 더 포함하고, 제1빔스플리터 및 미러는 측정 광원의 하부에 수평 방향으로 평행하게 놓이며, 제2빔스플리터, 제3빔스플리터, 제4빔스플리터는 및 영상 렌즈는 제1빔스플리터의 하부에 수평 방향으로 평행하게 놓이고, 제3빔스플리터는 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 분리하여 제2빔스플리터와 제4빔스플리터로 전달하고, 제1광경로는, 빛이 제1빔스플리터, 제3빔스플리터, 제2빔스플리터, 대물렌즈를 통해 기판으로부터 입사된 후 반사되어 다시 대물렌즈 제2빔스플리터, 제3빔스플리터 및 제4빔스플리터를 통해 영상 렌즈로 전달되는 경로이고, 제2광경로는, 빛이 제1빔스플리터, 미러, 제4빔스플리터를 통해 영상 렌즈로 전달되는 경로일 수 있다.In one embodiment, it further includes a third beam splitter and a fourth beam splitter, wherein the first beam splitter and the mirror are placed in parallel in the horizontal direction below the measurement light source, and the second beam splitter, the third beam splitter, and the mirror are placed in parallel in the horizontal direction below the measurement light source. The 4-beam splitter and the imaging lens are placed in parallel in the horizontal direction at the bottom of the first beam splitter, and the third beam splitter separates the light transmitted from the first beam splitter and transmits it to the second beam splitter and the fourth beam splitter. And, in the first optical path, light is incident from the substrate through the first beam splitter, the third beam splitter, the second beam splitter, and the objective lens, and then is reflected back to the objective lens, the second beam splitter, the third beam splitter, and the second objective lens. This is the path through which light is transmitted to the imaging lens through the 4-beam splitter, and the second optical path may be the path through which light is transmitted to the imaging lens through the first beam splitter, mirror, and fourth beam splitter.

일 실시예에서, 제2빔스플리터와 제3빔스플리터 사이에 제공되어 제2빔스플리터와 제3빔스플리터 간에 전달되는 빛의 평행도가 동일하도록 조절하는 제3보정렌즈를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, it may further include a third correction lens provided between the second beam splitter and the third beam splitter to adjust the degree of parallelism of light transmitted between the second beam splitter and the third beam splitter to be the same.

일 실시예에서, 제4빔스플리터와 미러 사이에 제공되어 제4빔스플리터로 입사되는 빛의 평행도를 조절하는 제4보정렌즈를 더 포함하는 리소그래피 장치.In one embodiment, the lithography apparatus further includes a fourth correction lens provided between the fourth beam splitter and the mirror to adjust the parallelism of light incident on the fourth beam splitter.

일 실시예에서, 제4보정렌즈의 투과율은, 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 제공될 수 있다.In one embodiment, the transmittance of the fourth correction lens may be provided such that the amount of light transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.

일 실시예에서, 미러의 반사율은, 제1빔스플리터와 미러 사이에 제공되어 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 결정될 수 있다.In one embodiment, the reflectance of the mirror may be determined such that the amount of light provided between the first beam splitter and the mirror and transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.

일 실시예에서, 제2빔스플리터로 광을 조사하여 제2빔스플리터를 투과한 광이 기판 상에 패턴을 형성하도록 하는 공정 광원을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may further include a process light source that irradiates light to the second beam splitter so that the light transmitted through the second beam splitter forms a pattern on the substrate.

일 실시예에서, 이동 수단을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 제어기는, 이미지 정보를 기반으로 공정 광원의 위치를 결정할 수 있다.In one embodiment, the device further includes a controller that controls the moving means, and the controller can determine the location of the process light source based on image information.

일 실시예에서, 기판은, 경화된 레지스트가 제1패턴을 형성하는 패턴 층과; 기판 상에 제1패턴을 덮도록 도포된 경화되지 않은 레지스트 층을 포함하고, 제어기는, 이미지 정보를 기반으로 제1패턴의 위치를 인식하고, 제1패턴 상의 정해진 위치에 경화되지 않은 레지스트 층의 일부를 경화하여 제2패턴을 형성하도록 공정 광원을 제어할 수 있다.In one embodiment, the substrate includes a pattern layer where the cured resist forms a first pattern; It includes an uncured resist layer applied to cover the first pattern on the substrate, and the controller recognizes the position of the first pattern based on image information and places the uncured resist layer at a predetermined position on the first pattern. The process light source can be controlled to partially cure the material to form a second pattern.

일 실시예에서, 제1패턴 상에 얼라인 키가 형성될 수 있다.In one embodiment, an alignment key may be formed on the first pattern.

또한, 본 발명은 리소그래피 공정을 수행하는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 방법은, 기판 상에 레지스트를 도포 및 선택적 경화하고 현상하여 제1패턴을 형성하는 제1패턴 형성 단계와; 제1패턴을 덮도록 기판 상에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포 단계; 이미지 정보를 기반으로 제1패턴의 위치를 인식하는 위치 인식 단계; 공정 광원을 통해 제1패턴 상의 정해진 위치에 경화되지 않은 레지스트 층의 일부를 경화하여 제2패턴을 형성하는 제2패턴 형성 단계를 포함할 수 있다.Additionally, the present invention provides a method of performing a lithography process. In one embodiment, the method includes forming a first pattern by applying and selectively curing and developing a resist on a substrate to form a first pattern; A resist application step of applying resist on the substrate to cover the first pattern; A position recognition step of recognizing the position of the first pattern based on image information; It may include a second pattern forming step of forming a second pattern by curing a portion of the uncured resist layer at a predetermined location on the first pattern using a process light source.

일 실시예에서, 제1패턴 형성 단계는, 제1패턴 상에 얼라인 키를 형성하는 과정을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the first pattern forming step may further include forming an alignment key on the first pattern.

일 실시예에서, 공정 광원은 자외선 내지 청색 파장의 빛으로 제공되고, 측정 광원은 공정광원의 파장보다 긴 적색 내지 적외선 파장의 빛으로 제공될 수 있다.In one embodiment, the process light source may be provided as light with an ultraviolet to blue wavelength, and the measurement light source may be provided as light with a red to infrared wavelength that is longer than the wavelength of the process light source.

본 발명에 따르면, bare 기판에 별도로 얼라인 키를 형성하는 과정 없이 다층의 패턴을 형성할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, there is an advantage in that a multi-layer pattern can be formed without a separate process of forming an alignment key on a bare substrate.

또한, 본 발명에 따르면, 레지스트의 경화도 차이에서 발생되는 굴절률 차이에 대한 영상을 획득하여 공정 광원의 위치 정렬을 원활히 수행할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage in that the position of the process light source can be smoothly aligned by obtaining an image of the difference in refractive index caused by the difference in curing degree of the resist.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.

도1 내지 도 2는 각각 종래의 리소그래피 장치를 이용한 리소그래피 방법을 나타낸다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이켈슨 간섭계의 원리를 이용한 리소그래피 장치를 나타낸다.
도4 내지 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 영상 및 위상차 영상을 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 각각, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이켈슨 간섭계의 원리를 이용한 리소그래피 장치를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마하젠더 간섭계의 원리를 이용한 리소그래피 장치를 나타낸다.
도 10 내지 도 11은 각각, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마하젠더 간섭계의 원리를 이용한 리소그래피 장치를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 방법의 순서도를 나타낸다.
1 to 2 each show a lithography method using a conventional lithography apparatus.
Figure 3 shows a lithography apparatus using the principle of Michelson interferometry according to an embodiment of the present invention.
4 to 5 respectively show an interference image and a phase difference image according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 respectively show a lithography apparatus using the principle of Michelson interferometry according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 shows a lithography apparatus using the principle of Mach-Zehnder interferometry according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 each show a lithography apparatus using the principle of Mach-Zehnder interferometry according to another embodiment of the present invention.
Figure 12 shows a flowchart of a lithography method according to one embodiment of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 일 구현예에 따른 기술이 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한 일 구현예의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 개시를 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.The embodiments described in this specification may be modified into various other forms, and the technology according to one embodiment is not limited to the embodiments described below. Additionally, the embodiment of one embodiment is provided to more completely explain the present disclosure to those skilled in the art.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Additionally, as used in the specification and the appended claims, the singular forms “a,” “an,” and “the” are intended to also include the plural forms, unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.In addition, the numerical range used in this specification includes the lower limit and upper limit and all values within the range, increments logically derived from the shape and width of the defined range, all double-defined values, and the upper limit of the numerical range defined in different forms. and all possible combinations of the lower bounds. Unless otherwise specified in the specification of the present invention, values outside the numerical range that may occur due to experimental error or rounding of values are also included in the defined numerical range.

나아가, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Furthermore, “including” a certain element throughout the specification means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

본 발명은, 리소그래피 장치(100)를 제공한다. 일 예에서, 본 발명의 리소그래피 장치(100)는 기판(W) 상에 다층의 패턴을 형성하는데 이용된다. 본 발명은, 최초에 형성한 제1패턴(P1)을 기준으로 제2패턴(P2)을 형성하는 장치(100)와 방법을 개시한다.The present invention provides a lithographic apparatus (100). In one example, the lithographic apparatus 100 of the present invention is used to form a multilayer pattern on a substrate W. The present invention discloses an apparatus 100 and a method for forming a second pattern (P2) based on an initially formed first pattern (P1).

일 예에서, 리소그래피 장치(100)는 헤드(101)와 이동 수단(미도시) 그리고 제어기(미도시)를 포함한다. 헤드(101)는 기판(W)의 상부에 놓이며, 이동 수단(미도시)은 헤드(101)를 기판(W) 상에서 상하좌우로 이동시킨다. In one example, lithographic apparatus 100 includes a head 101, a moving means (not shown), and a controller (not shown). The head 101 is placed on top of the substrate W, and a moving means (not shown) moves the head 101 up, down, left, and right on the substrate W.

제어기(미도시)는, 후술하는 측정 광원(102)을 통해 얻은 간섭영상을 기반으로 이동 수단(미도시)을 제어하여 공정 광원(104)의 위치를 결정한다. 공정 광원(104)은 기판(W) 상으로 빛을 조사하여 기판(W) 상에 패턴을 형성한다. 일 예에서, 측정 광원(102)은 적외선으로 제공되고, 공정 광원(104)은 자외선으로 제공될 수 있다.A controller (not shown) determines the position of the process light source 104 by controlling the moving means (not shown) based on an interference image obtained through the measurement light source 102, which will be described later. The process light source 104 irradiates light onto the substrate W to form a pattern on the substrate W. In one example, the measurement light source 102 may be provided in infrared light and the process light source 104 may be provided in ultraviolet light.

본 발명의 리소그래피 장치(100)는, 레지스트(R)의 경화 여부에 따라 발생되는 빛의 미세한 굴절률 차이로 인하여 발생되는 광학적 위상차를 획득하기 위해, 제1광경로와 제2광경로를 형성한다. 일 예에서, 리소그래피 장치(100)는, 측정 광원(102)으로부터 기판(W)으로 입사 및 반사된 빛의 경로인 제1광경로와, 측정 광원(102)으로부터 미러(150)로 입사 및 반사된 빛의 경로인 제2광경로가 특정 지점에서 간섭이 일어나도록 한다. 영상 수집 장치(190)는, 해당 특정 지점에서 빛의 간섭에 따른 간섭 영상을 획득하고 이를 이미지화 한다. 레지스트(R)의 경화 여부에 따라, 빛의 굴절률에 차이가 발생하고 간섭 영상에는 경화된 레지스트(R)와 경화되지 않은 레지스트(R) 간의 경계가 드러난다. 이와 같은 영상을 획득하기 위해 영상 수집 장치(190)는, 간섭계의 원리를 이용할 수 있는 장치로 제공된다. The lithographic apparatus 100 of the present invention forms a first optical path and a second optical path in order to obtain an optical phase difference generated due to a slight difference in the refractive index of light generated depending on whether the resist R is cured. In one example, the lithographic apparatus 100 includes a first optical path, which is a path of light incident and reflected from the measurement light source 102 to the substrate W, and a first optical path, which is a path of light incident and reflected from the measurement light source 102 to the mirror 150. The second optical path, which is the path of the light, causes interference to occur at a specific point. The image collection device 190 acquires an interference image due to light interference at a specific point and images it. Depending on whether the resist (R) is cured, a difference occurs in the refractive index of light, and the boundary between the cured resist (R) and the uncured resist (R) is revealed in the interference image. In order to acquire such images, the image collection device 190 is provided as a device that can use the principles of interferometry.

이하, 도 3 내지 도 를 참조하여 본 발명의 리소그래피 장치(100)에 대해 설명한다.Hereinafter, the lithographic apparatus 100 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 3.

제 1 실시예 내지 제 4 실시예는, 마이켈슨 간섭계의 원리를 이용한다.The first to fourth embodiments use the principle of Michelson interferometry.

<제 1 실시예><First Example>

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치(100)의 모습을 나타낸다. 구체적으로, 도 3은 마이켈슨 간섭계의 원리를 이용한 리소그래피 장치(100)의 모습을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 헤드(101)는, 측정 광원(102), 제1빔스플리터(110), 제2빔스플리터(120), 미러(150), 대물렌즈(140) 및 영상 수집 장치(190)를 포함한다. 일 예에서, 헤드(101)는 공정 광원(104)을 더 포함한다.Figure 3 shows a lithographic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 3 shows a lithographic apparatus 100 using the principle of Michelson interferometry. Referring to FIG. 3, the head 101 includes a measurement light source 102, a first beam splitter 110, a second beam splitter 120, a mirror 150, an objective lens 140, and an image collection device 190. ) includes. In one example, head 101 further includes a process light source 104.

측정 광원(102)은 기판(W) 상으로 광을 조사한다. 제1빔스플리터(110)는, 측정 광원(102)의 광경로 상에 놓여 측정 광원(102)으로부터 조사된 빛을 분리하여 제2빔스플리터(120)와 미러(150)로 전달한다. 일 예에서, 제1빔스플리터(110)는 측정 광원(102)의 하부에 제공된다. 제2빔스플리터(120)는 제1빔스플리터(110)로부터 전달된 빛을 기판(W)으로 전달한다. 대물렌즈(140)는, 제2빔스플리터(120)의 광 경로 상에 놓이며 기판(W) 상으로 빛을 집광한다. 일 예에서, 대물렌즈(140)는 제2빔스플리터(120)의 하부에 놓인다. 대물렌즈(140)는 리소그래피 방법을 수행할 시에 기판(W)과 충분히 가깝도록 위치할 수 있다. 미러(150)는 제1빔스플리터(110)로부터 전달된 빛을 반사하여 제2광경로를 형성한다. 일 예에서, 영상 수집 장치(190)는 영상 렌즈(160)와 영상 센서(170)를 포함한다. 영상 렌즈(160)는, 영상 센서(170)로 빛을 집광하는 렌즈이고, 영상 센서(170)는 카메라와 같이 영상을 획득하기 위한 장치(100)이다.The measurement light source 102 irradiates light onto the substrate W. The first beam splitter 110 is placed on the optical path of the measurement light source 102, separates the light emitted from the measurement light source 102, and transmits it to the second beam splitter 120 and the mirror 150. In one example, the first beam splitter 110 is provided below the measurement light source 102. The second beam splitter 120 transmits the light transmitted from the first beam splitter 110 to the substrate (W). The objective lens 140 is placed on the optical path of the second beam splitter 120 and focuses light onto the substrate (W). In one example, the objective lens 140 is placed below the second beam splitter 120. The objective lens 140 may be positioned sufficiently close to the substrate W when performing a lithography method. The mirror 150 reflects the light transmitted from the first beam splitter 110 to form a second optical path. In one example, image collection device 190 includes an image lens 160 and an image sensor 170. The image lens 160 is a lens that condenses light to the image sensor 170, and the image sensor 170 is a device 100 for acquiring an image, like a camera.

제1광경로와 제2광경로가 만나는 특정 지점에 영상 렌즈(160)가 놓인다. 영상 렌즈(160)는, 제1광경로와 제2광경로를 통해 전달되는 빛의 간섭 영상을 획득한다. 일 예에서, 제1빔스플리터(110), 제2빔스플리터(120) 그리고 영상 렌즈(160)가 측정 광원(102)의 하부에 수평 방향으로 평행하게 놓인다. The image lens 160 is placed at a specific point where the first optical path and the second optical path meet. The imaging lens 160 acquires an interference image of light transmitted through the first optical path and the second optical path. In one example, the first beam splitter 110, the second beam splitter 120, and the imaging lens 160 are placed horizontally and parallel to the lower part of the measurement light source 102.

측정 광원(102)으로부터 조사된 광학 빔은, 제1빔스플리터(110)로 전달된다. 제1빔스플리터(110)는 빛의 일부를 반사시키고 일부는 투과시킨다. 제1빔스플리터(110)로부터 반사된 빛은 제2빔스플리터(120)로 전달되고(제1광경로), 제1빔스플리터(110)를 투과한 빛은 미러(150)로 전달된다(제2광경로). 이와 같은 광경로를 형성하기 위해, 제1빔스플리터(110), 제2빔스플리터(120) 그리고 미러(150)의 각도가 설정될 수 있다.The optical beam emitted from the measurement light source 102 is transmitted to the first beam splitter 110. The first beam splitter 110 reflects part of the light and transmits part of it. The light reflected from the first beam splitter 110 is transmitted to the second beam splitter 120 (first optical path), and the light transmitted through the first beam splitter 110 is transmitted to the mirror 150 (first optical path). 2 optical path). To form such an optical path, the angles of the first beam splitter 110, the second beam splitter 120, and the mirror 150 may be set.

이때, 제1광경로는, 빛이 제1빔스플리터(110), 제2빔스플리터(120), 대물렌즈(140)를 통해 기판(W)으로부터 입사된 후 반사되어 다시 대물렌즈(140), 제2빔스플리터(120) 및 제1빔스플리터(110)를 통해 영상 렌즈(160)로 전달되는 경로이다. At this time, in the first optical path, light is incident from the substrate (W) through the first beam splitter 110, the second beam splitter 120, and the objective lens 140, and is then reflected back to the objective lens 140, This is the path transmitted to the imaging lens 160 through the second beam splitter 120 and the first beam splitter 110.

구체적으로, 제1빔스플리터(110)로부터 빛을 전달받은 제2빔스플리터(120)는 빛의 일부를 반사시키고, 일부는 투과시킨다. 제2빔스플리터(120)를 투과한 빛은 대물렌즈(140)를 통해 기판(W)으로 입사된 뒤 기판(W)에서 다시 반사되어 다시 제2빔스플리터(120)로 입사된다. 제2빔스플리터(120)는 이 중 일부를 반사시켜 제1빔스플리터(110)로 전달한다. 제1빔스플리터(110)로 전달된 빛의 일부는 제1빔스플리터(110)를 투과하여 영상 렌즈(160)를 통해 영상센서에 도달한다.Specifically, the second beam splitter 120, which receives light from the first beam splitter 110, reflects part of the light and transmits part of the light. The light passing through the second beam splitter 120 is incident on the substrate W through the objective lens 140, is reflected again from the substrate W, and is then incident on the second beam splitter 120 again. The second beam splitter 120 reflects some of this and transmits it to the first beam splitter 110. Some of the light transmitted to the first beam splitter 110 passes through the first beam splitter 110 and reaches the image sensor through the image lens 160.

이때, 제2광경로는, 빛이 제1빔스플리터(110)를 통해 미러(150)로부터 반사되어 다시 제1빔스플리터(110)를 통해 영상 렌즈(160)로 전달되는 경로이다. 구체적으로, 제1빔스플리터(110)를 투과한 빛은 미러(150)에서 반사되어 다시 제1빔스플리터(110)로 전달된다. 제1빔스플리터(110)로 전달된 빛 중 일부는 반사되어 영상 렌즈(160)를 통해 영상센서에 도달한다.At this time, the second optical path is a path in which light is reflected from the mirror 150 through the first beam splitter 110 and transmitted to the imaging lens 160 through the first beam splitter 110. Specifically, the light that passes through the first beam splitter 110 is reflected by the mirror 150 and is transmitted back to the first beam splitter 110. Some of the light transmitted to the first beam splitter 110 is reflected and reaches the image sensor through the image lens 160.

제1광경로를 통해 전달된 빛은 기판(W)으로부터 반사된 바, 기판(W)에 대한 정보를 포함한다. 한편, 제2광경로를 통해 전달된 빛은 기판(W)의 상태와는 무관하게 일정하며, 제1광경로와 간섭을 일으킨다. The light transmitted through the first optical path is reflected from the substrate W and includes information about the substrate W. Meanwhile, the light transmitted through the second optical path is constant regardless of the state of the substrate W, and causes interference with the first optical path.

이와 같이 서로 다른 경로를 통해 분리되었다가 영상 센서(170)에 중첩되어 도달하는 두 빛은 각각의 광학적 경로 차이로 인해 발생되는 위상차이로 인해 보강간섭 또는 소멸간섭이 이루어지는 등 각각의 위치별로 간섭 현상이 발생되어 명암의 차이에 해당하는 영상 신호를 생성하게 된다.In this way, the two lights that are separated through different paths and overlap to reach the image sensor 170 may experience interference at each location, such as constructive interference or destructive interference due to the phase difference caused by the difference in each optical path. This generates an image signal corresponding to the difference in light and dark.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 수집 장치(190)를 통해 얻은 영상의 모습을 나타낸다. Figures 4 and 5 show images obtained through the image collection device 190 according to an embodiment of the present invention.

일 예에서, 기판(W) 상에 경화된 레지스트(R)에 의해 제1패턴(P1)이 형성되고, 제1패턴(P1)을 덮도록 경화되지 않은 레지스트(R)가 도포된 상태라고 가정한다. 경화된 레지스트(R)와 경화되지 않은 레지스트(R) 간의 빛의 굴절률 차이에 의해 경화된 레지스트(R)가 형성한 간섭 무늬와 경화되지 않은 레지스트(R)가 형성한 간섭 무늬에는 차이가 발생한다. 이에 따라, 레지스트(R)가 경화된 제1패턴(P1)의 위치를 파악할 수 있다. 일 예에서, 제1패턴(P1)에 얼라인 키가 삽입되어 있다. 이 경우, 마찬가지 원리로 제1패턴(P1) 상의 얼라인 키의 위치를 파악할 수 있다.In one example, it is assumed that the first pattern (P1) is formed by the cured resist (R) on the substrate (W), and the uncured resist (R) is applied to cover the first pattern (P1). do. There is a difference between the interference pattern formed by the cured resist (R) and the interference pattern formed by the uncured resist (R) due to the difference in the refractive index of light between the cured resist (R) and the uncured resist (R). . Accordingly, the position of the first pattern (P1) where the resist (R) has been hardened can be determined. In one example, an align key is inserted into the first pattern (P1). In this case, the position of the align key on the first pattern (P1) can be determined using the same principle.

제1광경로와 제2광경로 간에 미세하게 발생되는 입사각의 차이로 인해서 도 4의 (a)에 도시한 것과 같이 일정한 주기의 명암이 반복되는 줄무늬 형태로 된 간섭 영상이 얻어진다. 도 4의 (a)의 간섭 영상을 통해 기판(W) 상의 각 위치에 따른 위상 차에 대한 영상을 도 4의 (b)와 같이 재구성할 수 있으며, 이러한 위상차에 대한 영상을 후술하는 공정 광원(104)의 정렬에 활용한다.Due to the slight difference in incident angle between the first and second optical paths, an interference image in the form of stripes with light and dark repeating at regular intervals is obtained, as shown in (a) of FIG. 4. Through the interference image of FIG. 4(a), an image of the phase difference according to each position on the substrate W can be reconstructed as shown in FIG. 4(b), and the image of this phase difference can be obtained from a process light source (described later) 104) is used for sorting.

측정 광원(102)으로부터 분리되었다가 다시 복귀하는 제1광경로와 제2광경로 사이의 각도를 보다 정밀하게 조정하여 두 빛의 입사각 차이가 작아지도록 조정을 하면, 간섭 영상의 이미지에서 형성되는 줄무늬의 간격이 점차 넓어지도록 할 수 있다. 예컨대, 도 5는 오른쪽으로 갈수록 제1광경로와 제2광경로의 입사각 차이가 작아지도록 조절한 것을 나타낸다. 두 빛의 입사각이 동일하도록 조절하면, 간섭 영상 자체가 위상차에 대한 영상과 같아지므로 위상차에 대한 영상을 재구성할 필요가 없어, 별도의 영상 처리 과정이 불필요할 수 있다. When the angle between the first and second optical paths that are separated from the measurement light source 102 and then returned is adjusted more precisely to reduce the difference in the angle of incidence between the two lights, stripes are formed in the image of the interference image. The gap can be gradually widened. For example, Figure 5 shows that the difference in incident angle between the first optical path and the second optical path is adjusted to decrease as it moves to the right. If the incident angles of the two lights are adjusted to be the same, the interference image itself becomes the same as the phase difference image, so there is no need to reconstruct the phase difference image, so a separate image processing process may be unnecessary.

공정 광원(104)은, 기판(W) 상으로 빛을 조사하여 패턴을 형성한다. 일 예에서, 공정 광원(104)은 제2빔스플리터(120) 상부에 제공된다. 공정 광원(104)은, 기판(W) 상에 단일층의 패턴을 형성하거나 또는, 측정 광원(102)으로부터 얻은 간섭 영상을 기반으로 단일층 위에 3차원 형상의 다층의 패턴을 형성한다. The process light source 104 irradiates light onto the substrate W to form a pattern. In one example, the process light source 104 is provided above the second beam splitter 120. The process light source 104 forms a single-layer pattern on the substrate W, or forms a three-dimensional multi-layer pattern on the single layer based on the interference image obtained from the measurement light source 102.

<제 2 실시예><Second Embodiment>

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리소그래피 장치(100a)의 모습을 나타낸다. 제 2 실시예는, 제 1 실시예에 있어서, 제1빔스플리터(110)와 제2빔스플리터(120) 사이에 제공되어 제1빔스플리터(110)와 제2빔스플리터(120) 간에 전달되는 빛을 평행하게 보정하는 제1 보정렌즈(131)를 더 포함할 수 있다.Figure 6 shows a lithographic apparatus 100a according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment is, in the first embodiment, provided between the first beam splitter 110 and the second beam splitter 120 and transmitted between the first beam splitter 110 and the second beam splitter 120. It may further include a first correction lens 131 that corrects light to be parallel.

측정 광원(102)으로부터 출발한 빛이 둘로 분기되어 하나는 기판(W)으로부터 반사되고 다른 하나는 미러(150)로부터 반사되는 원리를 이용하되, 제1광경로와 제2광경로 간의 간섭 현상을 이용하기 위해서는 영상 렌즈(160)로 입사되는 제1광경로와 제2광경로의 평행도가 일치하는 것이 바람직하다. 이는, 영상 센서(170)에서 얻어지는 간섭영상에 있어서, 제1광경로와 제2광경로를 통해 얻어지는 시야를 동일하게 함으로써 간섭영상의 품질을 충분히 확보하기 위함이다.Using the principle that the light starting from the measurement light source 102 is divided into two, one is reflected from the substrate W and the other is reflected from the mirror 150, the interference phenomenon between the first optical path and the second optical path is prevented. In order to use it, it is desirable that the parallelism of the first optical path and the second optical path incident on the imaging lens 160 match. This is to ensure sufficient quality of the interference image obtained from the image sensor 170 by making the field of view obtained through the first optical path and the second optical path the same.

이에, 제1광경로와 제2광경로가 모두 평행 빔으로 영상 렌즈(160)로 입사하거나, 동일한 정도로 수렴 또는 발산되도록 영상 렌즈(160)로 입사하여 간섭되도록 하는 것이 바람직하다. Accordingly, it is preferable that both the first optical path and the second optical path enter the imaging lens 160 as parallel beams, or enter the imaging lens 160 so that they converge or diverge to the same degree and interfere with each other.

이를 위해, 제1 보정렌즈(131)는, 대물렌즈(140)에 의해 집광된 제1광경로의 빛이 영상 렌즈(160)에 수집될 때에, 제2광경로와 동일한 평행도를 가지도록 한다. 즉, 제1 보정렌즈(131)는, 대물렌즈(140)에 의해 집광된 제1광령로의 빛이 제2광경로와 동일한 정도로 평행하거나, 수렴하거나 또는 발산하도록 한다.To this end, the first correction lens 131 ensures that the light of the first optical path collected by the objective lens 140 has the same degree of parallelism as the second optical path when it is collected by the image lens 160. That is, the first correction lens 131 causes the light of the first light path collected by the objective lens 140 to be parallel, converge, or diverge to the same extent as the second light path.

<제 3 실시예><Third Embodiment>

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 리소그래피 장치(100b)의 모습을 나타낸다. 제 3 실시예는, 제 1 실시예에 있어서, 제1광경로와 제2광경로가 동일한 평행도를 가지게 하기 위해, 미러(150a)는 소정이 곡률을 가지도록 제공될 수 있다. 일 예에서, 곡률은, 제2광경로로부터 전달되는 빛과 제1광경로로부터 전달되는 빛이 모두 평행하거나, 동일한 정도로 수렴 또는 발산되도록 제공될 수 있다.Figure 7 shows a lithographic apparatus 100b according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, in the first embodiment, the mirror 150a may be provided to have a predetermined curvature so that the first optical path and the second optical path have the same degree of parallelism. In one example, the curvature may be provided so that the light transmitted from the second optical path and the light transmitted from the first optical path are both parallel, or converge or diverge to the same extent.

<제 4 실시예><Fourth Embodiment>

도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 리소그래피 장치(100c)의 모습을 나타낸다. 제 4 실시예는, 제 1 실시예에 있어서, 제1빔스플리터(110)와 미러(150) 사이에 제공되어 미러(150)로 입사되는 빛의 초점 거리를 조절하는 제2보정렌즈(132)를 더 포함할 수 있다.Figure 8 shows a lithographic apparatus 100c according to a fifth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, in the first embodiment, a second correction lens 132 is provided between the first beam splitter 110 and the mirror 150 to adjust the focal length of light incident on the mirror 150. It may further include.

일 예에서, 초점 거리는, 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 조절될 수 있다.In one example, the focal distance may be adjusted so that the amount of light transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.

일 예에서, 제2보정렌즈(132)의 투과율은, 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 제공될 수 있다.In one example, the transmittance of the second correction lens 132 may be provided such that the amount of light transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.

제1광경로에는 빔스플리터가 복수 개 제공되어, 영상 렌즈(160)로 입사하는 빛의 양이 제2광경로에 비해 현저히 낮아진다. 빛의 간섭을 이용하기 위해서는 두 개의 빛의 광량이 유사하도록 제공되는 것이 유리하다. 이에, 제2보정렌즈(132)는 제1광경로와 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량 및 평행도가 유사해지도록 미러(150)로부터의 거리 또는 투과율이 조절될 수 있다.A plurality of beam splitters are provided in the first optical path, so the amount of light incident on the imaging lens 160 is significantly lower than that in the second optical path. In order to use light interference, it is advantageous to provide two lights with similar amounts of light. Accordingly, the distance or transmittance of the second correction lens 132 from the mirror 150 may be adjusted so that the amount and parallelism of the light transmitted from the first optical path and the second optical path are similar.

예컨대, 제2보정렌즈(132)는 상하로 이동 가능하게 제공되어 미러(150)로부터의 거리가 조절될 수 있다. 또는, 제2보정렌즈(132)는 투과율이 상이한 복수 개의 렌즈가 제공되고, 필요에 따른 투과율을 가지는 렌즈를 선택하여 사용할 수 있도록 제공된다.For example, the second correction lens 132 is provided to be movable up and down so that the distance from the mirror 150 can be adjusted. Alternatively, the second correction lens 132 is provided with a plurality of lenses having different transmittances, and a lens having a transmittance according to need can be selected and used.

제 5 실시예 내지 제 7 실시예는 마하젠더 간섭계의 원리를 이용한다.The fifth to seventh embodiments use the principle of Mach-Zehnder interferometry.

<제 5 실시예><Embodiment 5>

도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 리소그래피 장치(100d)의 모습을 나타낸다.Figure 9 shows a lithographic apparatus 100d according to a fifth embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 헤드(101)는, 측정 광원(102), 제1빔스플리터(110), 제2빔스플리터(120), 제3빔스플리터(130), 제4빔스플리터(140), 미러(150), 대물렌즈(140) 및 영상 수집 장치(190)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the head 101 includes a measurement light source 102, a first beam splitter 110, a second beam splitter 120, a third beam splitter 130, a fourth beam splitter 140, It includes a mirror 150, an objective lens 140, and an image collection device 190.

측정 광원(102)은 기판(W) 상으로 광을 조사한다. 제1빔스플리터(110)는, 측정 광원(102)의 광경로 상에 놓여 측정 광원(102)으로부터 조사된 빛을 분리하여 제3빔스플리터(130)와 미러(150)로 전달한다. 일 예에서, 제1빔스플리터(110)와 미러(150)는 측정 광원(102)의 하부에 수평방향으로 평행하게 제공된다. 또한, 제2빔스플리터(120), 제3빔스플리터(130), 제4빔스플리터(140) 및 영상 렌즈(160)는 제1빔스플리터(110)의 하부에 수평방향으로 평행하게 제공된다. 제3빔스플리터(130)는 제1빔스플리터(110)로부터 전달된 빛을 제2빔스플리터(120)로 전달한다. 대물렌즈(140)는, 제2빔스플리터(120)의 광 경로 상에 놓이며 기판(W) 상으로 빛을 집광한다. 일 예에서, 대물렌즈(140)는 제2빔스플리터(120)의 하부에 놓인다. 대물렌즈(140)는 리소그래피 방법을 수행할 시에 기판(W)과 충분히 가깝도록 위치할 수 있다. The measurement light source 102 irradiates light onto the substrate W. The first beam splitter 110 is placed on the optical path of the measurement light source 102, separates the light emitted from the measurement light source 102, and transmits it to the third beam splitter 130 and the mirror 150. In one example, the first beam splitter 110 and the mirror 150 are provided horizontally and parallel to the lower part of the measurement light source 102. In addition, the second beam splitter 120, the third beam splitter 130, the fourth beam splitter 140, and the image lens 160 are provided horizontally and parallel to the lower part of the first beam splitter 110. The third beam splitter 130 transmits the light transmitted from the first beam splitter 110 to the second beam splitter 120. The objective lens 140 is placed on the optical path of the second beam splitter 120 and focuses light onto the substrate (W). In one example, the objective lens 140 is placed below the second beam splitter 120. The objective lens 140 may be positioned sufficiently close to the substrate W when performing a lithography method.

미러(150)는 제1빔스플리터(110)로부터 전달된 빛을 반사하여 제2광경로를 형성한다. 미러(150)에 의해 반사된 빛은 제4빔스플리터(140)로 전달되어 영상 렌즈(160)를 통해 영상 센서(170)에 수집된다. 상술한 바와 같이 영상 수집 장치(190)는 영상 렌즈(160)와 영상 센서(170)를 포함한다. 영상 렌즈(160)는, 영상 센서(170)로 빛을 집광하는 렌즈이고, 영상 센서(170)는 카메라와 같이 영상을 획득하기 위한 장치(100)이다.The mirror 150 reflects the light transmitted from the first beam splitter 110 to form a second optical path. The light reflected by the mirror 150 is transmitted to the fourth beam splitter 140 and collected by the image sensor 170 through the image lens 160. As described above, the image collection device 190 includes an image lens 160 and an image sensor 170. The image lens 160 is a lens that condenses light to the image sensor 170, and the image sensor 170 is a device 100 for acquiring an image, like a camera.

측정 광원(102)으로부터 조사된 광학 빔은, 제1빔스플리터(110)로 전달된다. 제1빔스플리터(110)는 빛의 일부를 반사시키고 일부는 투과시킨다. 제1빔스플리터(110)로부터 반사된 빛은 제2빔스플리터(120)로 전달되고(제1광경로), 제1빔스플리터(110)를 투과한 빛은 미러(150)로 전달된다(제2광경로). 1광경로와 제2광경로가 만나는 특정 지점에 영상 렌즈(160)가 놓인다. 영상 렌즈(160)는, 제1광경로와 제2광경로를 통해 전달되는 빛의 간섭 영상을 획득한다. The optical beam emitted from the measurement light source 102 is transmitted to the first beam splitter 110. The first beam splitter 110 reflects part of the light and transmits part of it. The light reflected from the first beam splitter 110 is transmitted to the second beam splitter 120 (first optical path), and the light transmitted through the first beam splitter 110 is transmitted to the mirror 150 (first optical path). 2 optical path). The imaging lens 160 is placed at a specific point where the first optical path and the second optical path meet. The imaging lens 160 acquires an interference image of light transmitted through the first optical path and the second optical path.

아래와 같은 광경로를 형성하기 위해, 제1빔스플리터(110), 제2빔스플리터(120), 제3빔스플리터(130), 제4빔스플리터(140) 그리고 미러(150)의 각도가 설정될 수 있다.In order to form the optical path as shown below, the angles of the first beam splitter 110, the second beam splitter 120, the third beam splitter 130, the fourth beam splitter 140 and the mirror 150 are set. You can.

제1광경로는, 빛이 제1빔스플리터(110), 제3빔스플리터(130), 제2빔스플리터(120), 대물렌즈(140)를 통해 기판(W)으로부터 입사된 후 반사되어 다시 대물렌즈(140) 제2빔스플리터(120), 제3빔스플리터(130) 및 제4빔스플리터(140)를 통해 영상 렌즈(160)로 전달되는 경로이다.In the first optical path, light is incident from the substrate W through the first beam splitter 110, the third beam splitter 130, the second beam splitter 120, and the objective lens 140, and then is reflected again. The objective lens 140 is a path transmitted to the imaging lens 160 through the second beam splitter 120, third beam splitter 130, and fourth beam splitter 140.

구체적으로, 제1빔스플리터(110)로부터 빛을 전달받은 제3빔스플리터(130)는 빛의 일부를 반사시키고, 일부는 투과시킨다. 제3빔스플리터(130)는 빛의 일부를 반사하여 제2빔스플리터(120)로 전달한다. 제2빔스플리터(120)로부터 반사된 빛은 대물렌즈(140)를 통해 기판(W)으로 입사된 뒤 기판(W)에서 다시 반사되어 다시 제2빔스플리터(120)로 입사된다. 제2빔스플리터(120)는 이 중 일부를 반사시켜 제3빔스플리터(130)로 전달한다. 제3빔스플리터(130)로 전달된 빛의 일부는 제3빔스플리터(130)를 투과하여 제4빔스플리터(140)로 전달된다. 제4빔스플리터(140)를 투과한 빛은 영상 렌즈(160)를 통해 영상센서에 도달한다.Specifically, the third beam splitter 130, which receives light from the first beam splitter 110, reflects part of the light and transmits part of it. The third beam splitter 130 reflects part of the light and transmits it to the second beam splitter 120. The light reflected from the second beam splitter 120 is incident on the substrate W through the objective lens 140, is reflected again from the substrate W, and then is incident on the second beam splitter 120 again. The second beam splitter 120 reflects some of this and transmits it to the third beam splitter 130. Some of the light transmitted to the third beam splitter 130 passes through the third beam splitter 130 and is transmitted to the fourth beam splitter 140. The light passing through the fourth beam splitter 140 reaches the image sensor through the image lens 160.

제2광경로는, 빛이 제1빔스플리터(110), 미러(150), 제4빔스플리터(140)를 통해 영상 렌즈(160)로 전달되는 경로이다. 빛이 제1빔스플리터(110)를 통해 미러(150)로부터 반사되어 다시 제4빔스플리터(140)를 통해 영상 렌즈(160)로 전달되는 경로이다. The second optical path is a path through which light is transmitted to the imaging lens 160 through the first beam splitter 110, mirror 150, and fourth beam splitter 140. This is the path where light is reflected from the mirror 150 through the first beam splitter 110 and transmitted back to the imaging lens 160 through the fourth beam splitter 140.

일 예에서, 미러(150)의 반사율은, 제1빔스플리터(110)와 미러(150) 사이에 제공되어 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 결정될 수 있다. 이는, 제1광경로로부터 전달된 빛과 제2광경로로부터 전달된 빛의 간섭이 용이하게 일어나게 하기 위함이다.In one example, the reflectance of the mirror 150 is determined by the amount of light provided between the first beam splitter 110 and the mirror 150 and transmitted from the second optical path and the amount of light transmitted from the first optical path. may be determined to be similar. This is to facilitate interference between light transmitted from the first optical path and light transmitted from the second optical path.

공정 광원(104)은, 기판(W) 상으로 빛을 조사하여 패턴을 형성한다. 일 예에서, 공정 광원(104)은 제2빔스플리터(120) 상부에 제공된다. 공정 광원(104)은, 기판(W) 상에 단일층의 패턴을 형성하거나 또는, 측정 광원(102)으로부터 얻은 간섭 영상을 기반으로 단일층 위에 3차원 형상의 다층의 패턴을 형성한다. The process light source 104 irradiates light onto the substrate W to form a pattern. In one example, the process light source 104 is provided above the second beam splitter 120. The process light source 104 forms a single-layer pattern on the substrate W, or forms a three-dimensional multi-layer pattern on the single layer based on the interference image obtained from the measurement light source 102.

<제 6 실시예><Example 6>

제 5 실시예에 더불어, 도 10에 도시된 바와 같이 리소그래피 장치(100e)는, 제2빔스플리터(120)와 제3빔스플리터(130) 사이에 제공되어 제2빔스플리터(120)와 제3빔스플리터(130) 간에 전달되는 빛을 평행하게 하는 제3보정렌즈(133)를 더 포함할 수 있다.In addition to the fifth embodiment, as shown in FIG. 10, the lithography apparatus 100e is provided between the second beam splitter 120 and the third beam splitter 130 to separate the second beam splitter 120 and the third beam splitter 120. It may further include a third correction lens 133 that parallelizes the light transmitted between the beam splitters 130.

제1광경로와 제2광경로 간의 간섭 현상을 이용하기 위해서는 영상 렌즈(160)로 입사되는 제1광경로와 제2광경로의 평행도가 일치하는 것이 바람직하다. 이는, 영상 센서(170)에서 얻어지는 간섭영상에 있어서, 제1광경로와 제2광경로를 통해 얻어지는 시야를 동일하게 함으로써 간섭영상의 품질을 충분히 확보하기 위함이다.In order to utilize the interference phenomenon between the first optical path and the second optical path, it is desirable that the degree of parallelism of the first optical path and the second optical path incident on the imaging lens 160 match. This is to ensure sufficient quality of the interference image obtained from the image sensor 170 by making the field of view obtained through the first optical path and the second optical path the same.

<제 7 실시예><Embodiment 7>

제 5 실시예에 더불어, 도 11에 도시된 바와 같이, 리소그래피 장치(100f)는, 제4빔스플리터(140)와 미러(150) 사이에 제공되어 제4빔스플리터(140)로 입사되는 빛의 초점 거리를 조절하는 제4보정렌즈(134)를 더 포함할 수 있다.In addition to the fifth embodiment, as shown in FIG. 11, the lithography apparatus 100f is provided between the fourth beam splitter 140 and the mirror 150 to split the light incident on the fourth beam splitter 140. It may further include a fourth correction lens 134 that adjusts the focal distance.

일 예에서, 초점 거리는, 제2광경로로부터 전달되는 빛과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 평행도가 동일하도록 조절될 수 있다. 일 예에서, 제4보정렌즈(134)의 투과율은, 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 제공될 수 있다.In one example, the focal distance may be adjusted so that the degree of parallelism between the light transmitted from the second optical path and the light transmitted from the first optical path is the same. In one example, the transmittance of the fourth correction lens 134 may be provided such that the amount of light transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.

제1광경로에는 빔스플리터가 복수 개 제공되어, 영상 렌즈(160)로 입사하는 빛의 양이 제2광경로에 비해 현저히 낮아진다. 빛의 간섭을 이용하기 위해서는 두 개의 빛의 광량이 유사하도록 제공되는 것이 유리하다. 이에, 제4보정렌즈(134)의 재료, 형상 및 장착 위치 설정을 통해 제1광경로와 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사해지도록 조절할 수 있다.A plurality of beam splitters are provided in the first optical path, so the amount of light incident on the imaging lens 160 is significantly lower than that in the second optical path. In order to utilize light interference, it is advantageous to provide two lights with similar amounts of light. Accordingly, the amount of light transmitted from the first optical path and the second optical path can be adjusted to be similar by setting the material, shape, and mounting position of the fourth correction lens 134.

예컨대, 제4보정렌즈(134)는 상하로 이동 가능하게 제공되어 미러(150)로부터의 거리가 조절될 수 있다. 또는, 제4보정렌즈(134)는 투과율이 상이한 복수 개의 렌즈가 제공되고, 필요에 따른 투과율을 가지는 렌즈를 선택하여 사용할 수 있도록 제공된다.For example, the fourth correction lens 134 is provided to be movable up and down so that the distance from the mirror 150 can be adjusted. Alternatively, the fourth correction lens 134 is provided with a plurality of lenses having different transmittances, and a lens having a transmittance according to need can be selected and used.

도 12를 참조하면, 본 발명의 리소그래피 방법은, 제1패턴 형성 단계(S100), 레지스트 도포 단계(S200), 위치 인식 단계(S300), 제2패턴 형성 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the lithography method of the present invention includes a first pattern forming step (S100), a resist applying step (S200), a position recognition step (S300), and a second pattern forming step (S400).

일 예에서, 제1 패턴 형성 단계에서, 레지스트 노즐(미도시)을 이용하여 기판(W) 상에 레지스트(R)를 도포하고, 공정 광원(104)을 이용하여 레지스트(R)를 선택적 경화하고 현상하여 제1패턴(P1)을 형성한다. 제1패턴 형성 단계(S100)는, 제1패턴(P1) 상에 얼라인 키를 형성하는 과정을 포함한다.In one example, in the first pattern forming step, resist (R) is applied on the substrate (W) using a resist nozzle (not shown), and the resist (R) is selectively cured using the process light source 104. Developed to form a first pattern (P1). The first pattern forming step (S100) includes forming an alignment key on the first pattern (P1).

이후, 레지스트 도포 단계(S200)에서, 레지스트 노즐(미도시)을 이용하여 제1패턴(P1)을 덮도록 기판(W) 상에 레지스트(R)를 도포한다.Thereafter, in the resist application step (S200), the resist (R) is applied on the substrate (W) using a resist nozzle (not shown) to cover the first pattern (P1).

이후, 위치 인식 단계(S300)에서, 이미지 정보를 기반으로 제1패턴(P1)의 위치와 얼라인 키의 위치를 인식하고, 제2패턴 형성 단계(S400)에서, 공정 광원(104)을 통해 제1패턴(P1) 상의 정해진 위치에 경화되지 않은 레지스트(R) 층의 일부를 경화하여 제2패턴(P2)을 형성한다. 위치 인식 단계(S300) 및 제2패턴 형성 단계(S400)에서 헤드(101)가 기판(W)의 국소부위 또는 전면에 대응되는 위치로 이동되며 단계를 수행한다. 일 예에서, 공정 광원(104)은 자와선 또는 청색의 파장을 가지는 빛을 이용하고, 측정 광원(102)은 적색 또는 적외선 등과 같이 공정 광원(104)보다 긴 파장의 빛을 이용할 수 있다. 예컨대, 위치 인식 단계(S300)에서 사용되는 측정 광원(102)은 적외선으로 제공되고, 제1패턴 형성 단계(S100) 및 제2패턴(P2) 형성단계에서 사용되는 공정 광원(104)은 자외선으로 제공될 수 있다.Thereafter, in the position recognition step (S300), the position of the first pattern (P1) and the position of the align key are recognized based on the image information, and in the second pattern forming step (S400), the position of the alignment key is recognized through the process light source 104. A portion of the uncured resist (R) layer is cured at a designated location on the first pattern (P1) to form a second pattern (P2). In the position recognition step (S300) and the second pattern forming step (S400), the head 101 is moved to a position corresponding to a local area or the entire surface of the substrate W and the steps are performed. In one example, the process light source 104 may use light having a wavelength of purple or blue, and the measurement light source 102 may use light with a longer wavelength than the process light source 104, such as red or infrared. For example, the measurement light source 102 used in the position recognition step (S300) is provided in infrared light, and the process light source 104 used in the first pattern forming step (S100) and the second pattern forming step (P2) is provided in ultraviolet light. can be provided.

본 발명에 따르면, 제1패턴 형성 단계(S100)에서 기판(W) 상에 제1 패턴을 형성하는 동시에 얼라인 키를 형성하는 바, bare 기판(W)에 별도로 얼라인 키를 형성하지 않아도 된다. 이에 따라, 공정의 시간 및 비용이 감소되는 이점이 있다.According to the present invention, in the first pattern forming step (S100), the first pattern is formed on the substrate W and the alignment key is formed at the same time, so there is no need to separately form the alignment key on the bare substrate W. . Accordingly, there is an advantage that process time and cost are reduced.

또한, 본 발명에 따르면, 레지스트(R)가 투명한 물질로 제공되더라도, 다층 리소그래피를 수행하는 과정에서 최초에 형성한 패턴을 기준으로 하여 최초에 형성한 패턴 상에 적층하여 새로운 패턴을 형성할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, even if the resist R is provided as a transparent material, a new pattern can be formed by stacking on the initially formed pattern based on the initially formed pattern in the process of performing multilayer lithography. There is an advantage.

상술한 예에서는, 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2)이 형성되는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 개시된 리소그래피 방법으로 n개 이상의 패턴을 적층하여 3차원 형상으로 형성할 수 있다.In the above-described example, it has been described that the first pattern P1 and the second pattern P2 are formed, but a three-dimensional shape can be formed by stacking n or more patterns using the lithography method disclosed in the present invention.

이상과 같이 본 명세서에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 본 개시가 설명되었으나 이는 본 개시의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 개시는 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present disclosure has been described in the present specification using specific details and limited examples, but these are provided only to facilitate a more general understanding of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the above embodiments. Anyone skilled in the art can make various modifications and variations from this description.

따라서, 본 명세서에 기재된 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 명세서에 기재된 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the idea described in this specification should not be limited to the described embodiments, and all claims that are equivalent or equivalent to this claim as well as the later-described claims fall within the scope of the idea described in this specification. They will say they do it.

Claims (20)

기판의 상부에 놓이는 헤드와;
상기 기판과 상기 헤드의 상대적 위치를 변경하는 이동 수단을 포함하는 리소그래피 장치에 있어서,
상기 헤드는,
기판 상으로 광을 조사하는 측정 광원;
상기 측정 광원의 광경로 상에 놓여 상기 측정 광원으로부터 조사된 빛을 분리하는 제1빔스플리터;
상기 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 기판으로 전달하여 제1광경로를 형성하는 제2빔스플리터;
상기 제2빔스플리터의 광 경로 상에 놓이며 상기 기판 상으로 집광하는 대물렌즈;
상기 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 반사하여 제2광경로를 형성하는 미러;
제1광경로로부터 전달된 빛과 상기 제2광경로로부터 전달된 빛의 간섭무늬를 영상 렌즈를 통해 수집하여 상기 기판의 이미지 정보를 획득하는 영상 수집 장치를 포함하는 리소그래피 장치.
A head placed on top of the substrate;
A lithographic apparatus including a moving means for changing the relative positions of the substrate and the head,
The head is,
A measurement light source that radiates light onto the substrate;
A first beam splitter placed on the optical path of the measurement light source to separate the light emitted from the measurement light source;
a second beam splitter that transmits the light transmitted from the first beam splitter to the substrate to form a first optical path;
an objective lens placed on the optical path of the second beam splitter and converging light onto the substrate;
a mirror that reflects light transmitted from the first beam splitter to form a second optical path;
A lithographic apparatus comprising an image collection device that acquires image information of the substrate by collecting interference patterns of light transmitted from the first optical path and the light transmitted from the second optical path through an imaging lens.
제1항에 있어서,
상기 제1빔스플리터, 상기 제2빔스플리터 및 상기 영상 렌즈는 상기 측정 광원의 하부에 수평 방향으로 평행하게 놓이고,
상기 제1광경로는,
빛이 상기 제1빔스플리터, 상기 제2빔스플리터, 상기 대물렌즈를 통해 상기 기판으로부터 입사된 후 반사되어 다시 상기 대물렌즈, 상기 제2빔스플리터 및 상기 제1빔스플리터를 통해 상기 영상 렌즈로 전달되는 경로이고,
상기 제2광경로는,
빛이 상기 제1빔스플리터를 통해 상기 미러로부터 반사되어 다시 제1빔스플리터를 통해 상기 영상 렌즈로 전달되는 경로인 리소그래피 장치.
According to paragraph 1,
The first beam splitter, the second beam splitter, and the imaging lens are placed parallel to the horizontal direction below the measurement light source,
The first optical path is,
Light is incident from the substrate through the first beam splitter, the second beam splitter, and the objective lens, is reflected, and is transmitted to the imaging lens again through the objective lens, the second beam splitter, and the first beam splitter. It is a path,
The second optical path is,
A lithography device in which light is reflected from the mirror through the first beam splitter and transmitted to the imaging lens through the first beam splitter.
제2항에 있어서,
상기 제1빔스플리터와 상기 제2빔스플리터 사이에 제공되어 상기 제1빔스플리터와 상기 제2빔스플리터 간에 전달되는 빛을 평행하게 보정하는 제1 보정렌즈를 더 포함하는 리소그래피 장치.
According to paragraph 2,
A lithography apparatus further comprising a first correction lens provided between the first beam splitter and the second beam splitter to correct light transmitted between the first beam splitter and the second beam splitter to be parallel.
제2항에 있어서,
상기 제1빔스플리터와 상기 미러 사이에 제공되어 상기 미러로 입사되는 빛의 초점 거리를 변경하여 상기 제1광경로의 빛과 상기 제2광경로의 빛의 평행도를 조절하는 제2보정렌즈를 더 포함하는 리소그래피 장치.
According to paragraph 2,
A second correction lens is provided between the first beam splitter and the mirror to change the focal length of the light incident on the mirror to adjust the degree of parallelism between the light of the first optical path and the light of the second optical path. A lithographic apparatus comprising:
제4항에 있어서,
상기 제2보정렌즈의 소재 및 코팅을 변경하여, 상기 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 상기 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 조절되는 리소그래피 장치.
According to paragraph 4,
A lithographic apparatus in which the amount of light transmitted from the second optical path is adjusted to be similar to the amount of light transmitted from the first optical path by changing the material and coating of the second correction lens.
제4항에 있어서,
상기 제2보정렌즈의 투과율은,
제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 상기 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 제공되는 리소그래피 장치.
According to paragraph 4,
The transmittance of the second correction lens is,
A lithographic apparatus provided so that the amount of light transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.
제2항에 있어서,
상기 미러는,
소정의 곡률을 가지도록 제공되는 리소그래피 장치.
According to paragraph 2,
The mirror is,
A lithographic device provided to have a predetermined curvature.
제7항에 있어서,
상기 곡률은,
제2광경로로부터 전달되는 빛과 상기 제1광경로로부터 전달되는 빛의 평행도가 유사하도록 제공되는 리소그래피 장치.
In clause 7,
The curvature is,
A lithographic apparatus provided so that the degree of parallelism between light transmitted from a second optical path and light transmitted from the first optical path is similar.
제1항에 있어서,
제3빔스플리터 및 제4빔스플리터를 더 포함하고,
상기 제1빔스플리터 및 상기 미러는 상기 측정 광원의 하부에 수평 방향으로 평행하게 놓이며,
상기 제2빔스플리터, 상기 제3빔스플리터, 상기 제4빔스플리터는 및 상기 영상 렌즈는 상기 제1빔스플리터의 하부에 수평 방향으로 평행하게 놓이고,
상기 제3빔스플리터는 상기 제1빔스플리터로부터 전달된 빛을 분리하여 상기 제2빔스플리터와 상기 제4빔스플리터로 전달하고,
상기 제1광경로는,
빛이 상기 제1빔스플리터, 상기 제3빔스플리터, 상기 제2빔스플리터, 상기 대물렌즈를 통해 상기 기판으로부터 입사된 후 반사되어 다시 상기 대물렌즈 상기 제2빔스플리터, 상기 제3빔스플리터 및 상기 제4빔스플리터를 통해 상기 영상 렌즈로 전달되는 경로이고,
상기 제2광경로는,
빛이 상기 제1빔스플리터, 상기 미러, 상기 제4빔스플리터를 통해 상기 영상 렌즈로 전달되는 경로인 리소그래피 장치.
According to paragraph 1,
Further comprising a third beam splitter and a fourth beam splitter,
The first beam splitter and the mirror are placed parallel to the horizontal direction below the measurement light source,
The second beam splitter, the third beam splitter, the fourth beam splitter, and the imaging lens are placed horizontally and parallel to the lower part of the first beam splitter,
The third beam splitter separates the light transmitted from the first beam splitter and transmits it to the second beam splitter and the fourth beam splitter,
The first optical path is,
Light is incident from the substrate through the first beam splitter, the third beam splitter, the second beam splitter, and the objective lens and is then reflected back to the objective lens. The second beam splitter, the third beam splitter, and the objective lens. This is the path transmitted to the imaging lens through the fourth beam splitter,
The second optical path is,
A lithography device in which light is transmitted to the imaging lens through the first beam splitter, the mirror, and the fourth beam splitter.
제9항에 있어서,
상기 제2빔스플리터와 상기 제3빔스플리터 사이에 제공되어 상기 제2빔스플리터와 상기 제3빔스플리터 간에 전달되는 빛의 평행도가 동일하도록 조절하는 제3보정렌즈를 더 포함하는 리소그래피 장치.
According to clause 9,
A lithography apparatus further comprising a third correction lens provided between the second beam splitter and the third beam splitter to adjust the degree of parallelism of light transmitted between the second beam splitter and the third beam splitter to be the same.
제9항에 있어서,
상기 제4빔스플리터와 상기 미러 사이에 제공되어 상기 제4빔스플리터로 입사되는 빛의 평행도를 조절하는 제4보정렌즈를 더 포함하는 리소그래피 장치.
According to clause 9,
A lithography apparatus further comprising a fourth correction lens provided between the fourth beam splitter and the mirror to adjust the degree of parallelism of light incident on the fourth beam splitter.
제11항에 있어서,
상기 제4보정렌즈의 투과율은,
제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 상기 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 제공되는 리소그래피 장치.
According to clause 11,
The transmittance of the fourth correction lens is,
A lithographic apparatus provided so that the amount of light transmitted from the second optical path is similar to the amount of light transmitted from the first optical path.
제1항에 있어서,
상기 미러의 반사율은,
상기 제1빔스플리터와 상기 미러 사이에 제공되어 상기 제2광경로로부터 전달되는 빛의 광량과 상기 제1광경로로부터 전달되는 빛의 광량이 유사하도록 결정되는 리소그래피 장치.
According to paragraph 1,
The reflectance of the mirror is,
A lithographic apparatus provided between the first beam splitter and the mirror and determined to be similar to the amount of light transmitted from the second optical path and the amount of light transmitted from the first optical path.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2빔스플리터로 광을 조사하여 상기 제2빔스플리터를 투과한 광이 상기 기판 상에 패턴을 형성하도록 하는 공정 광원을 더 포함하는 리소그래피 장치.
According to any one of claims 1 to 13,
A lithography apparatus further comprising a process light source that irradiates light to the second beam splitter so that the light transmitted through the second beam splitter forms a pattern on the substrate.
제14항에 있어서,
상기 이동 수단을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 이미지 정보를 기반으로 상기 공정 광원의 위치를 결정하는 리소그래피 장치.
According to clause 14,
Further comprising a controller for controlling the means of movement,
The controller is,
A lithography apparatus that determines the location of the process light source based on the image information.
제15항에 있어서,
상기 기판은,
경화된 레지스트가 제1패턴을 형성하는 패턴 층과;
상기 기판 상에 상기 제1패턴을 덮도록 도포된 경화되지 않은 레지스트 층을 포함하고,
상기 제어기는,
상기 이미지 정보를 기반으로 상기 제1패턴의 위치를 인식하고,
상기 제1패턴 상의 정해진 위치에 상기 경화되지 않은 레지스트 층의 일부를 경화하여 제2패턴을 형성하도록 상기 공정 광원을 제어하는 리소그래피 장치.
According to clause 15,
The substrate is,
a pattern layer in which the cured resist forms a first pattern;
and an uncured resist layer applied on the substrate to cover the first pattern,
The controller is,
Recognize the location of the first pattern based on the image information,
A lithographic apparatus for controlling the process light source to form a second pattern by curing a portion of the uncured resist layer at a predetermined location on the first pattern.
제16항에 있어서,
상기 제1패턴 상에 얼라인 키가 형성되는 리소그래피 장치.
According to clause 16,
A lithographic apparatus in which an alignment key is formed on the first pattern.
제14항의 리소그래피 장치를 이용하여 리소그래피 공정을 수행하는 방법에 있어서,
기판 상에 레지스트를 도포 및 선택적 경화하고 현상하여 제1패턴을 형성하는 제1패턴 형성 단계와;
상기 제1패턴을 덮도록 상기 기판 상에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포 단계;
상기 이미지 정보를 기반으로 제1패턴의 위치를 인식하는 위치 인식 단계;
상기 공정 광원을 통해 상기 제1패턴 상의 정해진 위치에 경화되지 않은 레지스트 층의 일부를 경화하여 제2패턴을 형성하는 제2패턴 형성 단계를 포함하는 리소그래피 방법.
In a method of performing a lithography process using the lithography apparatus of claim 14,
A first pattern forming step of forming a first pattern by applying and selectively curing and developing a resist on a substrate;
A resist application step of applying resist on the substrate to cover the first pattern;
A position recognition step of recognizing the position of the first pattern based on the image information;
A lithography method comprising forming a second pattern by curing a portion of an uncured resist layer at a predetermined location on the first pattern using the process light source to form a second pattern.
제18항에 있어서,
상기 제1패턴 형성 단계는,
상기 제1패턴 상에 얼라인 키를 형성하는 과정을 더 포함하는 리소그래피 방법.
According to clause 18,
The first pattern forming step is,
A lithographic method further comprising forming an alignment key on the first pattern.
제18항에 있어서,
상기 공정 광원은 자외선 내지 청색 파장의 빛으로 제공되고,
상기 측정 광원은 공정광원의 파장보다 긴 적색 내지 적외선 파장의 빛으로 제공되는 리소그래피 방법.

According to clause 18,
The process light source is provided with light of ultraviolet to blue wavelengths,
A lithography method in which the measurement light source is provided as light with a red to infrared wavelength that is longer than the wavelength of the process light source.

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