KR20000042473A - 노광장비에서 노이즈 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노광장비에서 노이즈 제거방법에 관한 것으로서, 광원과 가장 가까운 곳에 형성되는 동액면(conjugate plane) 하부에 슬릿(slit)형태의 빛을 균일하게 하기 위하여 상기 동액면과 일정 거리 이격되어 형성된 블라인드(blind)로 인하여 발생하는 노이즈(noise)를 제거하기 위하여 조명부에 형성되는 두개의 집광렌즈(condenser lens) 사이에서 형성되는 동액면이나 레티클(reticle)의 상부 또는 하부에 불투명판을 형성하여 상기 레티클의 원하지 않는 부분에 빛이 입사되는 것을 방지하여 조명부에서 노이즈가 발생하는 것을 방지함으로써 웨이퍼 상에 원하는 형태의 패턴을 형성하고 그에 따른 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 기술이다.

Description

노광장비에서 노이즈 제거방법

본 발명은 노광장비에서 노이즈 제거방법에 관한 것으로, 특히 스케너장비에서 레티클(reticle) 상부에 불투명판을 설치하여 상기 레티클에 입사되는 빛의 분포를 균일하게 하여 조명부에서 노이즈(noise)를 제거하는 방법에 관한 것이다.

노광 시스템의 촛점심도 한계를 극복하기 위한 종래의 노광방법으로는 스테퍼를 이용하는 방법과 웨이퍼 스테이지를 움직여 노광하는 스캐너를 이용하는 방법이 있다.

첫번째로, 스테퍼(stepper)를 이용한 방법은 노광할 수 있는 필드의 크기가 작고, 필드의 끝부분이 바깥쪽인 관계로 패턴 형성이 힘든 단점이 있다.

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.

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.

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 위하여 빛의 중심부는 같은 강도이지만 가장자리로 갈수록 점차적으로 감소하여 결국 사다리꼴의 분포를 갖는 빛을 만들어 레티클을 비추게 된다.

플레어 노이즈에 대한 대책이 별도로 마련되지 않은 상태이다. 또한, 상기 플레어 노이즈는 렌즈의 표면에서 산란에 의해 방황하는 빛들이 웨이퍼 표면에 노이즈의 형태로 전사되는 현상이다.

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.

이하, 첨부된 도면을 참고로 종래기술에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1 은 종래기술에 따른 노광장비의 시스템을 도시한 개략도이고, 도 2 는 도 1 의 조명부을 도시한 개략도이다.

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)

도 2 를 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 노이즈가 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.

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.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 조명부에 위치하는 집광렌즈 사이에 형성되는 동액면이나 레티클의 상부 또는 하부에 불투명판을 형성하여 광원과 가장 가까이 형성되는 동액면에 일정 거리 이격된 블라인드에 의해 노이즈가 발생하는 것을 방지하여 원하는 형태의 패턴을 형성하고 그에 따른 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 노광장비에서 노이즈 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래기술에 따른 노광장비의 시스템에서의 노광원리를 도시한 개략도.

도 2 는 도 1 의 조명부을 도시한 개략도.

도 3 은 본 발명에 따른 노광장비의 조명부을 도시한 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 32 : 집광렌즈 12, 35 : 레티클

14 : 투영렌즈 16 : 웨이퍼

18, 31 : 블라인드 20, 37 : 마스크 패턴

33 : 불투명판

Ⅰ : 조명부 Ⅱ : 투영부

A, A′, A″ : 공액면(conjugate plane)

상기 목적을 달성하기 위해 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 불투명판을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 노광장비의 조명부을 도시한 개략도이다.

우선, 도 3 은 노광장비인 스캐너장치에서 조명부를 도시하고, 상기 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.

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.

상기 노이즈가 발생하는 것을 방지하기 위하여 상기 레티클(35) 상부에 불투명판(33)을 형성한다. 상기 불투명판(33)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.

또한, 상기 불투명판(33)은 상기 집광렌즈(32) 사이에 형성되는 동액면(A′)이나 상기 레티클(35)의 하부에도 형성될 수 있다.

상기 불투명판(33)을 형성하는 경우 노이즈가 없는 ⓓ와 같은 빛의 균일도를 갖는다.

한편, 상기 공정은 스테퍼에도 적용될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 노광장비에서 노이즈 제거방법은, 광원과 가장 가까운 곳에 형성되는 동액면 하부에 슬릿형태의 빛을 균일하게 하기 위하여 상기 동액면과 일정 거리 이격되어 형성된 블라인드로 인하여 발생하는 노이즈를 제거하기 위하여 조명부에 형성되는 두개의 집광렌즈 사이에서 형성되는 동액면이나 레티클의 상부 또는 하부에 불투명판을 형성하여 상기 레티클의 원하지 않는 부분에 빛이 입사되는 것을 방지하여 조명부에서 노이즈가 발생하는 것을 방지함으로써 웨이퍼 상에 원하는 형태의 패턴을 형성하고 그에 따른 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 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 불투명판을 형성하는 것을 특징으로 하는 노광장비에서 노이즈 제거방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 불투명판은 상기 조명부의 집광렌즈간에 형성되는 동액면에 형성하는 것을 특징으로 하는 노광장비에서 노이즈 제거방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 불투명판은 상기 레티클의 하부에 형성하는 것을 특징으로 하는 노광장비에서 노이즈 제거방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 노광장비에서 노이즈 제거방법은 스테퍼를 노광장비로 이용한 노광공정에서 실시하는 것을 특징으로 하는 노광장비에서 노이즈 제거방법.