KR20040024898A - Method for exposing semiconductor exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 노광 장치의 노광방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는노광 설비의 배치에 대한 제약을 최소화할 수 있는 반도체 노광 장치의 노광방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method of a semiconductor exposure apparatus, and more particularly to an exposure method of a semiconductor exposure apparatus that can minimize the restrictions on the arrangement of exposure equipment.
일반적으로 반도체 기판상에 소정의 패턴을 구현하기 위하여는 포토리소그라피 공정 및 식각 공정을 수행하여야 한다. 이러한 포토리소그라피 공정은 포토레지스트막의 도포, 노광 및 현상의 일련 공정으로 진행되고, 포토리소그라피 공정에 의하여 형성된 포토 마스크에 의하여 피 식각층을 패터닝하므로써 소정의 패턴이 형성된다.In general, in order to implement a predetermined pattern on a semiconductor substrate, a photolithography process and an etching process should be performed. The photolithography process proceeds with a series of processes of coating, exposing and developing a photoresist film, and a predetermined pattern is formed by patterning an etched layer by a photomask formed by the photolithography process.
노광 공정을 수행하기 위한 장치로는 스텝 앤 리피트(Step and repeat) 방식의 스텝퍼(Stepper)와 스캐너(Scanner)가 있다.An apparatus for performing the exposure process includes a stepper and a stepper and a scanner.
우선 스텝퍼는 도 1에 도시된 바와 같이, 회로 패턴이 구비된 레티클(10), 축소 투영 렌즈(20) 및 피 식각층(도시되지 않음)을 갖는 반도체 기판(10)이 장착된다. 이러한 스텝퍼를 이용한 노광방법은, 반도체 기판(30) 및 레티클(10)을 멈춘 상태에서, 레티클(10) 상부에 광을 조사하여, 반도체 기판(10)의 일정 영역을 노광한다. 그후, 반도체 기판(10)을 일정 부분 이동시켜, 상기와 같은 공정을 반복 진행한다. 이러한 스텝퍼 방식에 의하여 노광을 진행하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 렌즈(20)의 대부분을 이용하게 된다. 여기서, 도면 부호 21은 스텝퍼내의 렌즈의 사용 영역을 나타낸다.First, as shown in FIG. 1, the stepper is mounted with a reticle 10 having a circuit pattern, a reduction projection lens 20, and a semiconductor substrate 10 having an etched layer (not shown). In the exposure method using such a stepper, the semiconductor substrate 30 and the reticle 10 are stopped, and light is irradiated onto the reticle 10 to expose a predetermined region of the semiconductor substrate 10. Thereafter, the semiconductor substrate 10 is partially moved, and the above steps are repeated. When the exposure is performed by such a stepper method, as shown in FIG. 2, most of the lens 20 is used. Here, reference numeral 21 denotes a use area of the lens in the stepper.
한편, 스캐너는 도 3에 도시된 바와 같이, 회로 패턴이 구비된 레티클(10), 축소 투영 렌즈(20), 광을 집속하는 스캔 슬릿(25) 및 반도체 기판(30)이 순차적으로 장착된다. 이러한 스캐너를 이용한 노광방법은, 레티클(10)의 상부로부터 광을조사하여 노광을 진행하되, 반도체 기판(30) 및 레티클(10)을 소정 방향으로 움직여가면서 노광을 진행한다. 이때, 반도체 기판(30) 및 레티클(10)은 각각 그들이 놓여지는 스테이지가 움직이는 것이고, 반도체 기판(30) 및 레티클(10)은 직선방향으로 서로 움직인다. 이에따라, 스캐너 방식에 의하여 노광을 진행하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 렌즈(20)의 특정 영역(22)만큼만 사용하게 된다. 여기서, 특정 영역(22)의 선폭은 조명계의 슬릿 사이즈 정도이다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the scanner is sequentially mounted with a reticle 10 having a circuit pattern, a reduction projection lens 20, a scan slit 25 for focusing light, and a semiconductor substrate 30. In the exposure method using such a scanner, exposure is performed by irradiating light from the upper portion of the reticle 10, while performing exposure while moving the semiconductor substrate 30 and the reticle 10 in a predetermined direction. At this time, the semiconductor substrate 30 and the reticle 10 each move a stage on which they are placed, and the semiconductor substrate 30 and the reticle 10 move with each other in a linear direction. Accordingly, when the exposure is performed by the scanner method, as shown in FIG. 4, only the specific area 22 of the lens 20 is used. Here, the line width of the specific region 22 is about the slit size of the illumination system.
그러나, 반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라, 반도체 소자는 다수의 층 및 패턴을 요구하게 되고, 이들 다수의 층 및 패턴을 모두 수용할 수 있는 노광 장비는 현재 존재하지 않는다.However, as the degree of integration of semiconductor devices increases, semiconductor devices require multiple layers and patterns, and there is currently no exposure equipment that can accommodate all of these multiple layers and patterns.
즉, 어떠한 층을 형성하는 경우, 프로세스 마진이 부족하여서 부득이하게 해당층을 형성할 수 있는 새로운 노광 장치를 배치하여야 하므로, 설비들의 배치 효율이 저하되는 문제점이 있다.That is, in the case of forming a certain layer, the process margin is insufficient, so a new exposure apparatus capable of forming the layer inevitably needs to be disposed, which causes a problem in that the arrangement efficiency of the facilities is lowered.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 노광 장치의 배치 효율을 개선시킬 수 있는 반도체 노광 장치의 노광방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an exposure method of a semiconductor exposure apparatus that can improve the placement efficiency of the exposure apparatus.
도 1은 일반적인 스텝퍼를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a general stepper.
도 2는 스텝퍼의 축소 투영 렌즈를 나타낸 평면도이다.2 is a plan view showing a reduced projection lens of a stepper.
도 3은 일반적인 스캐너를 개략적으로 나타낸 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of a typical scanner.
도 4는 스캐너의 축소 투영 렌즈를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a reduced projection lens of the scanner.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 노광 장치의 노광방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an exposure method of a semiconductor exposure apparatus according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 노광 장치의 렌즈를 보여주는 도면이다.6 is a view showing a lens of the exposure apparatus according to the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100 : 레티클 110 : 렌즈 유닛100: reticle 110: lens unit
115 : 축소 투영 렌즈 120 : 스캔 슬릿115: reduction projection lens 120: scanning slit
130 : 반도체 기판130: semiconductor substrate
본 발명의 목적과 더불어 그의 다른 목적 및 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의하여 명료해질 것이다.Other objects and novel features as well as the objects of the present invention will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
본원에서 개시된 발명중, 대표적 특징의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.Among the inventions disclosed herein, an outline of representative features is briefly described as follows.
상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 레티클, 그 하부의 렌즈 유닛 및 상기 레티클의 형상이 전사되어질 피식각층을 갖는 반도체 기판을 구비하는 반도체 노광 장치의 노광방법으로서, 상기 레티클 상부로부터 광이 입사되면, 상기 레티클 및 상기 반도체 기판을 이동시켜가면서 스캐닝방식으로 노광하고, 상기 노광시, 렌즈의 대부분의 면적을 사용할 수 있도록, 상기 렌즈 유닛을 소정 방향으로 회전시켜가면서 노광을 진행하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem of the present invention, the present invention provides a method for exposure of a semiconductor exposure apparatus comprising a semiconductor substrate having a reticle, a lower lens unit and an etching target layer to which the shape of the reticle is transferred. When light is incident from the upper side, the reticle and the semiconductor substrate are moved to expose the scanning method, and during the exposure, the exposure is performed while rotating the lens unit in a predetermined direction so that most of the area of the lens can be used. Characterized in that.
여기서, 상기 하부 렌즈 유닛과 반도체 기판 사이에 스캔 슬릿이 더 개재되고, 상기 렌즈 유닛은 축소 투영 렌즈를 포함한다.Here, a scan slit is further interposed between the lower lens unit and the semiconductor substrate, and the lens unit includes a reduction projection lens.
본 발명에 의하면, 스캐닝 방식의 노광 장치에 있어서, 노광시 렌즈 유닛을 소정 방향으로 회전시킴으로써, 렌즈의 보다 많은 상태를 제공할 수 있다.According to the present invention, in the scanning type exposure apparatus, more states of the lens can be provided by rotating the lens unit in a predetermined direction during exposure.
이에따라, 렌즈의 다양한 상태에 의하여, 다양한 층 및 패턴을 형성할 수 있는 공정 조건을 확인하므로써, 노광 장치의 배치 효율을 개선할 수 있다.Accordingly, by confirming the process conditions under which various layers and patterns can be formed by various states of the lens, it is possible to improve the placement efficiency of the exposure apparatus.
(실시예)(Example)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements.
첨부한 도면 도 5는 본 발명에 따른 반도체 노광 장치의 노광방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 노광 장치의 렌즈를 보여주는 도면이다.5 is a view for explaining an exposure method of a semiconductor exposure apparatus according to the present invention, Figure 6 is a view showing a lens of the exposure apparatus according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 스캐너 방식의 반도체 노광 장치는, 레티클(100), 렌즈 유닛(110), 스캔 슬릿(120) 및 피식각층(도시되지 않음)을 갖는 반도체 기판(130)으로 구성된다. 여기서, 렌즈 유닛(110)은 축소 투영 렌즈를 포함하고 있는 구체이다.As illustrated in FIG. 5, the scanner type semiconductor exposure apparatus includes a semiconductor substrate 130 having a reticle 100, a lens unit 110, a scan slit 120, and an etched layer (not shown). . Here, the lens unit 110 is a sphere including a reduced projection lens.
이러한 스캐너 방식의 반도체 노광 장치는 알려진 바와 같이, 레티클(100)을 지지하는 레티클 스테이지(도시되지 않음) 및 반도체 기판(130)을 지지하는 반도체 기판 스테이지(도시되지 않음)를 소정 방향으로 이동시켜가면서, 노광을 진행한다.This scanner type semiconductor exposure apparatus, as known, moves the reticle stage (not shown) supporting the reticle 100 and the semiconductor substrate stage (not shown) supporting the semiconductor substrate 130 in a predetermined direction. , Exposure is carried out.
이때, 노광은 레티클(100) 상부에 위치하는 광원(도시되지 않음)으로부터 광을 조사하여 진행되고, 광원으로부터 조사되는 광은 레티클(100), 렌즈(110) 및 스캔 슬릿(120)을 통과하여, 반도체 기판(130)상에 이미지가 맺히게 된다.In this case, the exposure is performed by irradiating light from a light source (not shown) positioned above the reticle 100, and the light emitted from the light source passes through the reticle 100, the lens 110, and the scan slit 120. The image is formed on the semiconductor substrate 130.
본 실시예에서는 보다 많은 렌즈의 상태를 만들 수 있도록, 렌즈 유닛(110)을 임의로 회전시켜가면서 노광을 진행한다. 즉, 렌즈 유닛(110)을 소정 방향으로 회전시키게 되면, 기존에 사용되었던 부분 외의 다른 부분에도 슬릿을 통하여 이미지가 맺히게 된다.In this embodiment, the exposure is performed while rotating the lens unit 110 arbitrarily so as to create more lens states. That is, when the lens unit 110 is rotated in a predetermined direction, the image is formed through the slits in other portions than the previously used portions.
이와같이, 노광시 렌즈 유닛(110)을 소정 방향으로 회전시키게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈(115)의 방사상 방향으로 모두 사용할 수 있게되므로, 렌즈(115)의 보다 많은 상태를 제공할 수 있다. 여기서, 미설명 부호 116은 렌즈(115)의 사용 영역을 나타낸다.As such, when the lens unit 110 is rotated in a predetermined direction during exposure, as shown in FIG. 6, all of the lenses 115 may be used in the radial direction, thereby providing more states of the lens 115. Can be. Here, reference numeral 116 denotes a use area of the lens 115.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 스캐닝 방식의 노광 장치에 있어서, 노광시 렌즈 유닛을 소정 방향으로 회전시킴으로써, 렌즈의 보다 많은 상태를 제공할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, in the scanning type exposure apparatus, more states of the lens can be provided by rotating the lens unit in a predetermined direction during exposure.
이에따라, 렌즈의 다양한 상태에 의하여, 다양한 층 및 패턴을 형성할 수 있는 공정 조건을 확인하므로써, 노광 장치의 배치 효율을 개선할 수 있다.Accordingly, by confirming the process conditions under which various layers and patterns can be formed by various states of the lens, it is possible to improve the placement efficiency of the exposure apparatus.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .
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US7315349B2 (en) | 2004-09-21 | 2008-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Exposure equipment with optical system positioning mechanism and related exposure method |
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