KR20010060121A - 웨이퍼 제조용 변형 조명계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 제조용 변형 조명계에 관한 것으로서, 본 발명은 광원과, 상기 광원(51)으로부터 출사된 광을 복수개의 폴(54a)을 통해 선택적으로 투과시키는 애퍼추어(53)와, 상기 애퍼추어(53)를 통과한 광을 마스크(59)를 향해 반사시키는 반사미러(57)와, 상기 마스크(59)를 통과한 광을 집광하여 웨이퍼(W')를 향해 조사하는 집광렌즈(61)로 구성되고, 상기 애퍼추어(53)는 마스크(59)를 통과한 후 회절되는 광이 서로 중첩되면서 콘트라스트가 저하되는 현상이 방지되도록 상기한 각각의 폴(54a)을 통과한 광이 서로 다른 위상을 가질 수 있게 형성됨으로써 마스크(59)를 통과하여 회절되는 광이 중첩될 때 광의 콘트라스트를 저하시키는 광 사이의 간섭이 없어져 상기한 광의 콘트라스트가 향상되고, 이러한 콘트라스트의 향상에 의해 광의 해상력이 향상되어 동일 조건에서 더욱 미세한 피치의 패턴을 갖는 웨이퍼(W')의 제조가 가능하도록 한 것이다.

Description

웨이퍼 제조용 변형 조명계{OPTICAL SYSTEM FOR MANUFACTURE OF WAFER}

본 발명은 웨이퍼 제조용 변형 조명계에 관한 것으로서, 특히 광을 선택적으로 투과시키기 위한 애퍼추어(Aperture)의 폴들을 통과하는 광이 각각 서로 다른 위상을 갖도록 구성된 웨이퍼 제조용 변형 조명계에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 제조용 변형 조명계의 구조가 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 애퍼추어의 플레이트 구조가 도시된 사시도이고, 도 3은 종래 기술에 의한 애퍼추어의 글래스 구조가 도시된 사시도이다.

상기한 도 1을 참조하면, 종래의 웨이퍼 제조용 변형 조명계는, 광원(51)과, 상기 광원(1)으로부터 출사된 광을 복수개의 폴(4a)을 통해 선택적으로 투과시키는 애퍼추어(3)와, 상기 애퍼추어(3)를 통과한 광을 마스크(9)를 향해 반사시키는 반사미러(7)와, 상기 마스크(9)를 통과한 광을 집광하여 웨이퍼(W)를 향해 조사하는 집광미러(7)로 구성된다.

여기서, 상기 애퍼추어(3)는 복수개의 폴(4a)이 형성된 폴플레이트(4)와, 상기 폴플레이트(4)의 앞 또는 뒤쪽에 결합되어 광을 투과시키는 글래스(5)로 구성되어 있다.

더 상세하게는, 상기 폴플레이트(4)는 도 2에 도시된 바와 같이, 중심을 기준으로 복수개의 폴(4a)들이 대칭적으로 형성된 원판형으로서, 통상적으로 상기폴(4a)이 4개인 쿼드로폴(Quadropole) 타입이 사용되고 있다.

또한, 상기 글래스(5)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 폴플레이트(4)와 동일한 형태의 원판형으로서, 상기 폴(4a)에 각각 대응되는 부분들이 십자형의 광차단부(5a)에 의해 구획되어 있다.

여기서, 상기 광차단부(5a)는 애퍼추어(3)의 중심부로 입사되는 광이 상기 애퍼추어(3)를 통과하지 못하도록 차단하는 역할을 한다.

또한, 상기 마스크(9)는 석영판(9a)에 크롬층(9b)이 소정 패턴에 따라 형성된 것으로서, 상기 웨이퍼(W)에 상기한 패턴을 전사시키는 역할을 한다.

상기와 같이 구성된 종래의 웨이퍼 제조용 변형 조명계는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 광원(1)에서 광이 출사되면 이 광이 애퍼추어(3)를 통해 선택적으로 투과되어 반사미러(7)를 향해 진행된다.

이후, 상기 반사미러(7)에 의해 진행 방향이 변환된 광은 마스크(9)를 향해 경사지게 입사되어 상기 마스크(9)를 통과하게 된다. 상기와 같이 마스크(9)를 통과한 광은 마스크(9)를 투과하면서 갖게 된 마스크(9)의 스페이셜 프리퀀스(Spacial Frequence)에 의존하는 회절 성분으로 인해 각각의 폴(4a)을 통과한 광들끼리 서로 중첩되게 된다.

이후, 상기 마스크(9)를 통과한 광은 집광렌즈(11)에 의해 집광되어 웨이퍼(W)로 조사되며, 이렇게 조사된 광에 의해 상기 웨이퍼(W)에는 마스크(9)의 패턴이 전사되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 웨이퍼 제조용 변형 조명계는 애퍼추어(3)의 폴(4a)을 통과한 각각의 광들이 동일한 두께의 글래스(5)를 통과하면서 동일한 위상을 갖게 되기 때문에 마스크(9)를 통과하여 회절되는 광이 중첩될 때 간섭으로 인해 원하지 않는 푸리어 스펙트럼(Fourier Spectrum)이 발생되어 광의 콘트라스트(Contrast)가 저하되고, 이로 인해 광의 결상시 해상력이 떨어져 미세 피치의 패턴을 갖는 웨이퍼(W)의 제조에 불리하고 상기한 패턴의 브리지 불량이 발생될 가능성이 큰 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 마스크를 통과하여 회절되는 광이 중첩될 때 광의 콘트라스트를 저하시키는 광 사이의 간섭이 없어져 상기한 광의 콘트라스트가 향상되고, 이러한 콘트라스트의 향상에 의해 광의 해상력이 향상되어 동일 조건에서 더욱 미세한 피치의 패턴을 갖는 웨이퍼의 제조가 가능하도록 하는 웨이퍼 제조용 변형 조명계를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 제조용 변형 조명계가 개략적으로 도시된 구성도,

도 2는 종래 기술에 의한 애퍼추어(Aperture)의 플레이트 구조가 도시된 사시도,

도 3은 종래 기술에 의한 애퍼추어의 글래스 구조가 도시된 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 제조용 변형 조명계가 도시된 개략적으로 도시된 구성도,

도 5는 본 발명에 의한 애퍼추어의 플레이트 구조가 도시된 사시도,

도 6은 본 발명에 의한 애퍼추어의 글래스 구조가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 광원 53 : 애퍼추어

54 : 폴플레이트 54a : 폴

55 : 글래스 57 : 반사미러

59 : 마스크 61 : 집광렌즈

W' : 웨이퍼

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광을 복수개의 폴을 통해 선택적으로 투과시키는 애퍼추어와, 상기 애퍼추어를 통과한 광을 마스크를 향해 반사시키는 반사미러와, 상기 마스크를 통과한 광을 집광하여 웨이퍼를 향해 조사하는 집광렌즈를 포함하고; 상기 애퍼추어는 마스크를 통과한 후 회절되는 광이 서로 중첩되면서 콘트라스트가 저하되는 현상이 방지되도록 상기한 각각의 폴을 통과한 광이 서로 다른 위상을 가질 수 있게형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 제조용 변형 조명계가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 제조용 변형 조명계가 도시된 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명에 의한 애퍼추어의 플레이트 구조가 도시된 사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 애퍼추어의 글래스 구조가 도시된 사시도이다.

상기한 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 제조용 변형 조명계는, 광원(51)과, 상기 광원(51)으로부터 출사된 광을 복수개의 폴(54a)을 통해 선택적으로 투과시키는 애퍼추어(53)와, 상기 애퍼추어(53)를 통과한 광을 마스크(59)를 향해 반사시키는 반사미러(57)와, 상기 마스크(59)를 통과한 광을 집광하여 웨이퍼(W')를 향해 조사하는 집광렌즈(61)로 구성된 것으로서, 상기 애퍼추어(53)는 마스크(59)를 통과한 후 회절되는 광이 서로 중첩되면서 콘트라스트가 저하되는 현상이 방지되도록 상기한 각각의 폴(54a)을 통과한 광이 서로 다른 위상을 가질 수 있게 형성되어 있다.

여기서, 상기 애퍼추어(53)는 복수개의 폴(54a)이 형성된 폴플레이트(54)와, 상기 폴플레이트(54)의 앞 또는 뒤쪽에 결합되어 광을 투과시키는 글래스(55)로 구성되되, 상기한 각각의 폴(54a)의 앞 또는 뒤에 위치된 글래스(55)가 각각 서로 다른 두께를 갖도록 형성되어 있다.

더 상세하게는, 상기 폴플레이트(54)는 도 5에 도시된 바와 같이, 중심을 기준으로 복수개의 폴(54a)들이 대칭적으로 형성된 원판형으로서, 통상적으로 상기 폴(54a)이 4개인 쿼드로폴 타입이 사용되고 있다.

또한, 상기 글래스(55)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 폴(54a)에 각각 대응되는 부분들이 서로 다른 두께를 갖도록 형성된 원판형으로서, 십자형의 광차단부(55a)에 의해 구획되어 있다.

여기서, 상기 광차단부(55a)는 애퍼추어(53)의 중심부로 입사되는 광이 상기 애퍼추어(53)를 통과하지 못하도록 차단하는 역할을 하며, 상기 광차단부(55a)에 의해 구획된 영역을 통과하는 광은 180도의 위상차를 갖도록 형성되어 있다.

또한, 상기 마스크(59)는 석영판(59a)에 크롬층(59b)이 소정 패턴에 따라 형성된 것으로서, 상기 웨이퍼(W')에 상기한 패턴을 전사시키는 역할을 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 제조용 변형 조명계는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 광원(51)에서 광이 출사되면 이 광이 애퍼추어(53)를 통해 선택적으로 투과되어 반사미러(57)를 향해 진행된다.

이때, 상기한 광은 애퍼추어(53)를 통과할 때 각각의 폴(54a)을 통해 통과하게 되는데 상기 폴(54a)에 대응되는 글래스(55)의 두께가 서로 다르므로 상기 폴(54a)을 통과한 각각의 광은 상기 글래스(55)의 두께 차이에 의해 서로 다른 위상을 갖게 된다.

예들 들어, 애퍼추어(53)의 폴(54a) 중 A를 통과한 광이 0도의 위상을 갖고 있다면 B를 통과한 광은 180도의 위상을 갖게 된다.

상기와 같이 애퍼추어(53)를 통과한 후 상기 반사미러(57)에 의해 진행 방향이 변환된 광은 마스크(59)에 경사지게 입사되어 상기 마스크(59)를 통과하게 된다. 이후, 상기 마스크(59)를 통과한 광은 마스크(59)를 투과하면서 갖게 된 마스크(59)의 스페이셜 프리퀀스에 의존하는 회절 성분으로 인해 각각의 폴(54a)을 통과한 광들끼리 서로 중첩되게 된다.

이때, 상기 폴(54a)을 통과한 각각의 광들이 동일한 위상을 갖고 있다면 중첩될 때 간섭으로 인해 원하지 않는 푸리어 스펙트럼이 발생되어 콘트라스트가 저하되게 되겠지만, 본 발명에 의한 애퍼추어(53)의 폴(54a)을 통과한 광들은 180도의 위상차를 갖도록 각각 서로 다른 위상을 가지고 있으므로 중첩되더라도 그 사이에 간섭은 일어나지 않게 되어 콘트라스트 저하와 같은 현상은 발생되지 않게 된다.

이후, 상기 마스크(59)를 통과한 광은 집광렌즈(61)에 의해 집광되어 웨이퍼(W')로 조사되며, 이렇게 조사된 광에 의해 상기 웨이퍼(W')에는 마스크(59)의 패턴이 전사되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 제조용 변형 조명계는, 애퍼추어(53)의 폴(54a)들을 통과하는 광이 글래스(55)의 두께 차이에 의해 서로 다른 위상을 갖게 되므로 마스크(59)를 통과하여 회절되는 광이 중첩되더라도 그 사이의 간섭은 없어져 광의 콘트라스트가 향상되고, 이에 따라 광의 해상력이 향상되어 동일 조건에서 더욱 미세한 피치의 패턴을 갖는 웨이퍼의 제조가 가능하고 상기한 패턴 간의 브리지 불량도 방지되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광을 복수개의 폴(Pole)을 통해 선택적으로 투과시키는 애퍼추어(Aperture)와, 상기 애퍼추어를 통과한 광을 마스크를 향해 반사시키는 반사미러와, 상기 마스크를 통과한 광을 집광하여 웨이퍼를 향해 조사하는 집광렌즈를 포함하고; 상기 애퍼추어는 마스크를 통과한 후 회절되는 광이 서로 중첩되면서 콘트라스트(Contrast)가 저하되는 현상이 방지되도록 상기한 각각의 폴을 통과한 광이 서로 다른 위상을 가질 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 제조용 변형 조명계.
2. 제 1항에 있어서, 상기 애퍼추어는 각각의 폴의 앞 또는 뒤에 위치되어 광을 투과시키는 글래스가 각각 서로 다른 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 제조용 변형 조명계.
3. 제 1항에 있어서, 상기 애퍼추어는 각각의 폴을 통과한 광이 180도의 위상차를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 제조용 변형 조명계.