KR19980065731A - 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치 - Google Patents

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계종욱
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김광호
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Abstract

본 발명은 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치에 관해 개시한다.
본 발명에 의한 노광장치에서는 종래의 노광장치의 복합렌즈계 대신에 복합렌즈계의 퓨리에 변화된 상이 기록된 한개의 홀로그래픽 렌즈를 구비하고 있다.
따라서 노광장치의 체적을 줄일 수 있고 렌즈군을 사용할 때 파장에 역비례해서 증가되는 광 흡수 문제를 해소하여 노광장치에서 방출되는 광의 세기감소를 방지할 수 있다.

Description

반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치
본 발명은 반도체장치의 제조공정에 사용되는 노광장치에 관한 것으로서 특히, 복합렌즈군을 홀로그래픽 렌즈로 대치한 노광장치에 관한 것이다.
반도체장치의 제조기술이 발전함에 따라 웨이퍼의 단위면적에는 보다 많은 수의 반도체소자를 구성할 수 있게 되었다. 이와 같이 반도체장치의 집적도가 갈 수록 높아지면서, 디자인 룰은 더욱 엄격해져서 라인간의 해상한계는 더욱 작아지게 되었다. 보다 높은 집적도를 이루기 위해서는 보다 우수한 해상도를 갖는 노광기술이 필요하게 되었고, 이러한 요구에 의해 노광장치에 사용되는 광원의 파장은 기존에 널리 사용된 i라인 보다 훨씬 짧은 파장영역인 자외성영역으로까지 확장되고 있다.
한편, 종래 기술에 의한 반도체장치의 제조공정에 사용되는 노광장치는 광원에서 방출되는 광으로 원하는 형태의 감광막 패턴을 얻기 위해서 정확한 촛점과 깊은 심도 및 고 분해능을 갖추고 있어야 한다.
일반적으로 광학장치의 촛점과 심도는 광학장치에 사용되는 렌즈와 렌즈들의 배열에 의해 결정된다. 이러한 사실은 렌즈자체가 고유의 수차를 갖고 있기 때문이다. 따라서 렌즈의 상면에 정확한 상을 맺게하기 위해서는 렌즈의 수차를 제거해야할 필요가 있고 이러한 필요에 의해서 통상 광학장치에 포함되는 렌즈계는 여러형태의 렌즈가 결합된 복합렌즈계를 이룬다. 결국, 수차를 피하기 위해 광학장치에 사용되는 렌즈의 수는 많아질 수 밖에 없다. 이러한 사실은 반도체장치의 제조공정에 사용되는 노광장치에도 그대로 적용된다.
반도체장치의 제조공정에서는 감광막의 패터닝을 위해 적정세기 이상의 세기를 갖는 광이 필요하다. 그런데, 상기한 바와 같이 노광장치에도 렌즈의 수차를 피하기 위해서 다수의 복합렌즈계가 구성된다. 렌즈는 작지만 광을 흡수한다. 따라서 반도체장치의 제조공정에 사용되는 노광장치에 있어서 다수의 복합렌즈계에 의한 광의 흡수로 인해 노광장치로 부터 방출되는 광의 세기저하가 우려된다. 특히, 반도체장치의 집적화가 가속화되면서 보다 높은 분해능의 필요에 따라 노광장치의 광원은 기존의 i라인보다 짧은 파장의 광을 방출하는 광원(예컨대, ArF)으로 대치되고 있고 결국, 파장에 반비례하는 성질을 갖는 복합렌즈계에 의한 광 흡수 문제는 더욱 심각해지고 있다.
따라서 본 발명은 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 렌즈계를 구성하는 렌즈의 수를 대폭줄일 수 있는 반도체장치의 제조공정에 사용되는 노광장치를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치에 구비된 홀로그래픽 렌즈의 일예를 나타낸 도면이다.
도면의 주요부분에 대한 부호설명
40:홀로그래픽 렌즈.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치는 광원과 상기 광원으로부터 방출되는 광 경로상에 렌즈를 구비하는 노광장치에 있어서, 상기 렌즈는 단일 홀로그래픽 렌즈인 것을 특징으로 한다.
상기 홀로그래픽 렌즈는 상기 광의 퓨리에 변환(Fourier transform)된 상을 담고 있는 유리기판 또는 불화 마스네슘(MgF2)기판중 선택된 어느 한 기판이다.
상기 홀로그래픽 렌즈는 컴퓨터로 계산된 상기 광의 퓨리에 변환(Fourier transform)된 상이 리소그래피방법으로 유리기판 또는 불화 마스네슘(MgF2)기판중 선택된 어느 한 기판에 기록된 CGH(Computer-Generated Hologram)이다.
본 발명은 노광장치에서 렌즈계를 홀로그래픽 렌즈로 대체함으로써 노광장치의 체적을 대폭 줄일 수 있고 종래 기술에 의한 노광장치 보다 광의 흡수를 훨씬 작게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 반도체장치의 제조공정에 사용되는 노광장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 노광장치에 사용하는 홀로그래픽 렌즈의 한 예이다.
본 발명에 의한 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치는 종래 기술에 의한 노광장치의 광원으로부터 방출되는 광의 경로 상에 놓여 있는 다수의 복합렌즈계를 도 1에 도시한 바와 같은 한개의 홀로그래픽 렌즈(40)로 대치한다. 도 1에 도시한 홀로그래픽 렌즈(40)은 CGH에 의해 형성된 홀로그래픽 렌즈이다.
상기 홀로그래픽 렌즈(40)는 광의 경로상에 놓여 있는 대치 복합렌즈군과 같은 역할을 해야한다. 따라서 상기 홀로그래픽 렌즈에 어떤 물체로부터 방출된 광이 조사되면 상기 홀로그래픽 렌즈(40)은 원래의 대치 복합렌즈군에 광이 통과한 결과와 동일한 광을 방출해야 한다.
광학적으로 어떤 물체의 상을 그 물체로부터 방출되는 광을 퓨리에 변환시켜 퓨리에 평면에 기록할 수 있고 상기 퓨리에 평면을 광으로 비추면, 기록된 퓨리에 변환상이 원래의 상으로 전환되어 볼 수 있게 된다.
결국, 상기 홀로그래픽 렌즈(40)은 상기 퓨리에 변환된 상이 기록된 퓨리에 평면으로 볼 수 있다. 여기서 홀로그래픽 렌즈(40)에 기록된 상은 상기 홀로그래픽 렌즈(40)에 의해 대치되는 복합렌즈군을 통과하는 광이 갖는 상이다. 따라서 복합렌즈군을 상기 홀로그래픽 렌즈(40)로 대치한 후, 상기 광원으로부터 방출되는 광이 상기 홀로그래픽 렌즈(40)을 통과하게 되면, 회절을 일으키게 되고 상기 홀로 그래픽 렌즈(40)에 기록된 상이 나타나게 된다. 상기 상은 상기 홀로그래픽 렌즈(40)가 광의 경로 상에 한 부분에 놓여 있기 때문에 특정한 물체의 상이 아니고 다음에 놓여 있는 홀로그레픽 렌즈에 입사되는 평면광 또는 소정의 촛점길이를 갖는 수렴광이 될 것이다. 곧, 이러한 상은 원래의 복합렌즈군으로부터 얻어지는 상이다. 상기 노광장치의 광 경로상에 놓여 있는 다른 홀로그래픽 렌즈들도 상술한 바와 같은 역할을 하게 된다. 결국, 한개의 홀로그래픽 렌즈는 다음에 놓여있는 다른 홀로그래픽 렌즈의 물체가 된다.
상술한 바와 같이 도 1에 도시한 홀로그래픽 렌즈(40)는 CGH기법을 이용한 것으로 상기 노광장치의 렌즈계를 구성하는 한 복합렌즈계의 퓨리에 변환상을 컴퓨터를 이용하여 계산한 다음 리소그래피방식으로 유리(quartz)기판이나 불화 마크네슘(MgF2)기판에 기록한 것이다.
상기의 기술에서 언급하지는 않았지만, 상기 노광장치의 광원으로는 어떠한 광원을 사용하더라도 무방하지만, 자외선 영역의 파장을 방출하는 광원의 한예로서, ArF광원을 들 수 있다.
이상으로 본 발명에 의한 노광장치에서는 종래의 노광장치의 복합렌즈계 대신에 복합렌즈계의 퓨리에 변화된 상이 기록된 한개의 홀로그래픽 렌즈를 구비하고 있다. 따라서 노광장치의 체적을 줄일 수 있고 렌즈군을 사용할 때 파장에 역비례해서 증가되는 광 흡수 문제를 해소할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서의 통상의 지식을 가진자에 의하여 실시가능함은 명백하다.

Claims (3)

  1. 광원과 상기 광원으로부터 방출되는 광 경로상에 렌즈를 구비하는 노광장치에 있어서, 상기 렌즈는 단일 홀로그래픽 렌즈인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홀로그래픽 렌즈는 상기 광의 퓨리에 변환(Fourier transform)된 상을 담고 있는 유리기판 또는 불화 마스네슘(MgF2)기판중 선택된 어느 한 기판인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 홀로그래픽 렌즈는 컴퓨터로 계산된 상기 광의 퓨리에 변환(Fourier transform)된 상이 리소그래피방법으로 유리기판 또는 불화 마스네슘(MgF2)기판중 선택된 어느 한 기판에 기록된 CGH(Computer-Generated Hologram)인 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치.
KR1019970000844A 1997-01-14 1997-01-14 반도체장치의 제조공정에 사용하는 노광장치 KR19980065731A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100823405B1 (ko) * 2006-03-07 2008-04-18 캐논 가부시끼가이샤 노광장치 및 디바이스 제조 방법
US8355139B2 (en) 2009-02-26 2013-01-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor apparatus including alignment tool

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