KR20020001418A - 노광 장비의 어퍼처 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노광 장비의 어퍼처를 개시한다. 개시된 본 발명은, 원형의 어퍼처에 어느 한 원주선을 따라 어퍼처의 중심을 기준으로 180。 등간격을 이루는 개구부가 형성된다. 각 개구부는 환상, 타원형, 직사각형, I자형, 또는 원호형 중의 하나의 형상을 갖거나 또는 환상일 경우 2개로 분리될 수도 있다.

Description

노광 장비의 어퍼처{APERTURE OF STEPPER}

본 발명은 노광 장비의 어퍼처에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 쌍극자형 변형 조명계(dipole off-axis illumanotor)가 적용되는 노광 장비에서, 빛의 투과 영역을 제어하는 어퍼처에 관한 것이다.

반도체 회로를 구성하는 패턴을 형성하기 위하여 진행되는 노광 장비는 빛을조사하는 조명계와, 웨이퍼 및 레티클을 정렬시키는 얼라인먼트 유니트, 및 조명계와 얼라인먼트 유니트 사이에 설치되어 레티클을 통과한 빛을 소정 배율, 통상적으로 5배율로 축소시키는 프로젝션 렌즈 시스템으로 구성되어 있다.

이러한 노광 장비는 조명계로부터 조사된 빛이 레티클에 형성된 패턴에 따라 레티클을 통과한 후, 프로젝션 렌즈 시스템에 의해 축소되어 웨이퍼에 조사되므로써, 웨이퍼상에 도포된 포토레지스트에 소정의 패턴을 형성시키는 장비이다.

이러한 노광 장비를 이용해서 반도체 기판상에 미세 패턴을 형성시키는데, 이와 같은 미세 패턴 형성은 노광 장비에 의존하는 파장과 렌즈의 특성에 따라 한계 해상력을 갖게 된다. 이는 마스크 및 렌즈에서의 빛의 회절 효과에 기인하는데, 이러한 한계 해상력을 증가시키는 방법의 하나로 쌍극자형 변형 조명법이 있다.

쌍극자형 변형 조명법은 노광계의 주축에서 멀리 떨어진 지점에 위치한 광원에서 마스크로 빛을 경사지게 입사시키는 방법으로서, 이러한 입사광은 특별한 공간 주기성을 갖는 패턴에 대해 분해능이 높다는 장점이 있다. 이 원리를 이용하기 위해 사용되는 광원의 어퍼처로는 여러 가지가 있고, 그 중의 하나가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 원형의 어퍼처(1)에는 그의 중심을 기준으로 180。 등간격을 한 쌍의 원형 개구부(2)가 형성되어서, 각 개구부(2)를 통해서 빛이 투과되도록 되어 있다.

도 1에 도시된 어퍼처(1)의 개구부(2)를 투과한 빛은 도 2와 같이 회절된다.그런데, 수평 방향으로 회절된 빛(3)은 서로 중첩되어 강도가 높아지지만, 수직 방향으로 회절된 빛(4)은 중첩되지 않기 때문에, 수평 방향으로 회절된 빛(3)보다는 그의 강도가 약해지게 된다.

그러므로, 수직 방향으로 회절된 빛(4)을 이용해서 노광된 패턴은 수평 방향으로 회절된 빛(3)을 이용해서 노광된 패턴보다 해상도가 낮아지는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 종래의 노광 장비의 어퍼처로 야기되는 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로서, 모든 방향으로 회절되는 빛의 강도가 균일해지도록 하여, 노광된 패턴의 해상도를 향상시킴과 아울러 균일도도 유지시킬 수 있는 노광 장비의 어퍼처를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래의 어퍼처를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 어퍼처 개구부를 통해 회절된 빛의 모형도.

도 3은 본 발명에 따른 어퍼처를 나타낸 도면.

도 4는 어퍼처의 개구부 형상을 제어하는 방식을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 어퍼처의 개구부를 통해 회절된 빛의 모형을 나타낸 도면.

도 6 내지 도 10은 개구부의 다른 형상을 각각 나타낸 도면.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

10 ; 어퍼처 20 ; 개구부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 노광 장비의 어퍼처는 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

원형의 어퍼처에 어느 한 원주선을 따라 어퍼처의 중심을 기준으로 180。 등간격을 이루는 개구부가 형성된다. 각 개구부는 환상, 타원형, 직사각형, I자형, 또는 원호형 중의 하나의 형상을 갖거나 또는 환상일 경우 2개로 분리될 수도 있다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 개구부가 종래의 원형에서 원주선을 따라 연장된 긴 형상으로 변경되므로써, 개구부를 통해서 투과되는 빛의 양이 원형보다는 대폭 증가된다. 따라서, 빛이 어느 방향으로 회절되어도, 빛의 강도가 균일해지게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 어퍼처를 나타낸 도면이고, 도 4는 어퍼처의 개구부 형상을 제어하는 방식을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 어퍼처의 개구부를 통해 회절된 빛의 모형을 나타낸 도면이고, 도 6 내지 도 10은 개구부의 다른 형상을 각각 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 원형의 어퍼처(10)에는 빛이 투과되는 영역인 한 쌍의 개구부(20)가 형성된다. 각 개구부(20)는 어퍼처(10)의 중심을 기준으로 180。 등간격을 이루면서, 어퍼처(10)의 어느 한 원주선을 따라 길게 형성된 형상을 갖는다. 특히, 도 3에 도시된 개구부(20)는 환상 구조를 갖는다. 환상 구조의 개구부(20)는 종래의 원형보다는 빛을 더 많이 투과시키는 것은 당연하므로, 빛의 회절 각도에 따라 강도가 불균일해지는 것이 최대한 억제된다.

이러한 형상의 개구부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 개구부(20)의 측면과 어퍼처(10)의 중심간의 각도인 개방각(θ)과, 상기 측면과 중심을 연결하는 2개의 선에 의해 그의 형상이 제어될 수가 있다. 개방각은 0 내지 180。로 제한된다. 또한, 개구부(20)의 내측면과 상기 중심간의 거리인 내구경과, 개구부(20)의 외측면과 상기 중심간의 거리인 외구경간의 비율은 1.0 이상인 것이 바람직하고, 내구경의 크기는 외구경의 크기보다 0.05 이상 작은 것이 바람직하다.

도 5는 환상 구조의 개구부(20)를 투과한 빛이 회전될 모형을 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 수평 방향으로 회절된 빛(31)과 수평 방향으로 회절된빛(32) 모두가 균일한 강도를 갖는 것을 명백히 알 수가 있다.

한편, 상기된 환상 구조 대신에, 도 6에 도시된 타원형 개구부(21), 도 7에 도시된 직사각형 개구부(22), 도 8에 도시된 I자형 개구부(23), 도 9에 도시된 환상이면서 2개로 분리된 개구부(24), 또는 도 9에 도시된 원호형 개구부(25)가 어퍼처(10)에 형성될 수도 있다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 개구부가 어퍼처의 원주선을 따라 길게 형성된 형상을 갖게 되므로써, 종래의 원형보다는 빛의 투과량이 대폭 증대되어, 회절된 빛의 강도가 방향에 따라 불균일해지는 것이 억제된다. 그러므로, 반도체 기판상에 형성되는 패턴도 균일해지게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 레티클의 패턴을 반도체 기판상에 형성하기 위해, 상기 레티클로 입사되는 빛의 투과량을 제어하는 노광 장비의 원형 어퍼처로서,

   그의 중심을 기준으로 180。 등간격을 이루며 어느 한 원주선을 따라 빛이 투과되는 영역인 한 쌍의 개구부가 길게 형성되고, 상기 각 개구부의 형상은 환상, 타원형, 직사각형, I자형, 또는 원호형인 것을 특징으로 하는 노광 장비의 어퍼처.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 개구부의 내측면과 상기 중심간의 거리인 내구경과, 상기 개구부의 외측면과 상기 중심간의 거리인 외구경간의 비율은 1.0 이하인 것을 특징으로 하는 노광 장비의 어퍼처.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 내구경의 크기는 외구경의 크기 대비 0.05배 이상 작은 것을 특징으로 하는 노광 장비의 어퍼처.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 환상의 어퍼처 각각은 동일 크기 2개로 분리된 것을 특징으로 하는 노광 장비의 어퍼처.