KR20050028081A - 멀티 편광 메뉴얼 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 편광 메뉴얼 블레이드를 개시한다. 개시된 본 발명은 변형 조명 기술을 이용한 노광 공정에서 다양한 빛의 각도를 조절하기 위해 구비하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드로서, 전체적으로 원형이며, 원형의 센터를 중심으로 대응하여 적어도 둘 이상의 부채꼴 투과창이 구비된 제1블레이드와 상기 제1블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제1블레이드의 투과창 일부를 가리도록 원형의 센터를 중심으로 대응하는 한 쌍의 부채꼴 차광부를 갖는 제2블레이드 및 상기 제2블레이드와 동일 형상으로 이루어져 상기 제2블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제2블레이드와 함께 제1블레이드의 투과창 크기를 조절하는 제3블레이드로 구성된 멀티 편광 메뉴얼 블레이드를 제공한다. 본 발명에 따르면, 기존의 편광 블레이드가 변형조명기술에 사용되어 지는 다양한 각도를 구현하기 위해서는 각각의 편광 블레이드를 따로 제작해야 하는데에 따른 번거로움과 시간 및 비용을 줄이기 위하여, 제1블레이드를 기본으로 하여 제2블레이드 및 제3블레이드를 조절하여 다양한 각의 투과창을 갖는 멀티 편광 여과기를 제공할 수 있다.

따라서, 따로 제작 하는데 드는 번거로움과 제작 비용과 제작 시간을 단축할 수 있음은 물론, 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

멀티 편광 메뉴얼 블레이드{Multi-Polarized Manual Blade}

본 발명은 반도체 제조용 노광장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 변형 조명 기술을 이용한 노광공정에서 다양한 조명 조건에 대하여 광량을 조절할 수 있는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드에 관한 것이다.

반도체 소자 제조에 사용되는 미세 패턴 형성을 위한 변형 조명 기술은 위상 반전 마스크(Phase shift mask, PSM) 기술과 같이 해상도를 증가시키는 기술의 하나로 발전되어 왔다.

도 1은 일반적인 조명계를 갖는 노광장치의 개략도로서, 도시된 바와 같이, 여과기(11a)를 투과한 광(빛)은 콘덴서렌즈(12a)를 지나 마스크 패턴이 형성된 레티클(13a)을 통과하여 1차회절광(y1, y2)을 이루고, 1차회절광이 투영렌즈(14a)를 투과해서 웨이퍼(15a) 상에 도달하게 된다.

이와 같은 노광 장치의 경우, 0차회절광(x)이 패턴 형성에 기여하여 패턴의 공간 이미지 상에서 직선 성분만 증가시키게 되며, 이로 인해, 공간 이미지 MTF(modulation transfer function) 값의 저하를 가져온다. 또한, 패턴의 크기가 작을 경우는 1차회절광(y1, y2)이 투영광학계(14a)의 투영 렌즈를 통과하지 못하게 되어 패턴을 형성할 수 없게 된다.

이에 반해, 변형 조명 기술은 일반적으로 노광 빛이 들어오는 여과기의 형태를 조절함으로써 레티클을 투과하는 직선 성분의 0차 회절광이 제거되도록 설계 한다.

즉, 도 2는 종래 기술의 사입사(Off-axis) 변형 조명을 이용한 편광여과기를 갖는 노광장치의 개략도로서, 도시된 바와 같이, 편광여과기(11b)를 지난 광이 콘덴서렌즈(12b)를 지나 마스크 패턴이 형성된 레티클(13b)을 통과하여 1차회절광(y1, y2)을 이루고, 이 1차 회절광(y1, y2)이 투영광학계(14b)를 지나 웨이퍼(15b) 상에 도달하는 상태를 보이고 있다. 여기서, 도면부호 x는 0차 회절광을 나타낸다.

도 3은 상기한 변형 조명에 사용되는 종래의 편광 메뉴얼 블레이드의 여러가지 패턴을 도시한 개략적인 단면도이다.

여기서, α는 편광 여과기의 링 형태의 투광영역의 각도를 나태내며, β는 차광영역의 지름의 길이를 나타낸다.

도 3에서 보여지는 변형 조명 장치의 편광여과기의 형태중, E형, F형와 같이 빛을 투과시키는 투광영역이 한쌍이면 2중점(dipol) 여과기, B형, C형 및 D형와 같이 두쌍이면 4중점(quadrapole) 여과기이고, A형과 같이 빛을 차단하는 중심부에 가장자리를 따라 빛을 투과 시키는 투광영역이 형성된 고리형(annular) 여과기도 있다.

여기서, 2중점 조명계, 4중점 조명계, 및 고리형 여과기 모두의 공통점은 조리계의 중앙 부분을 모두 가려 빛이 똑바로 투과되지 않도록 한다는 것이다.

따라서, 기존의 조명이 레티클에서 수직으로 투과한 0차 회절광은 마스크 공간 이미지를 형성할 때 직선성분으로 작용하는 것에 반하여, 사입사 조명의 경우 마스크를 투과하여 웨이퍼에 도달하는 0차 회절광이 마스크 공간 이미지를 형성하는 직선성분으로서가 아니라 마스크 이미지를 전달하는 광으로서 작용함으로써 마스크 공간 이미지의 직선성분을 제거시키고, 이에 의해 MTF를 증가시킨다. 그러므로, 변형 조명은 해상도와 초점심도는 증가시키지만, 투과되는 광량은 적다.

전술한 바와 같이, 변형 조명 기술에 사용되어지는 편광여과기는 빛의 각도와 빛의 진동방향 및 광량을 조절하기 위해 사용한다.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이 종래의 변형 조명 기술에 따른 블레이드는 서로 다른 빛의 각도를 구현하기 위하여 여러 종류의 메뉴얼 블레이드를 각각 따로 제작해야 하므로 번거롭고 비용이 증가된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 하나의 메뉴얼 블레이드를 이용하여 다양한 빛의 각도를 구현할 수 있는 멀티 편광메뉴얼 블레이드를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멀티 편광 메뉴얼 블레이드는, 변형 조명 기술을 이용한 노광 공정에서 다양한 빛의 각도를 조절하기 위해 구비하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드로서, 전체적으로 원형이며, 원형의 센터를 중심으로 대응하여 적어도 둘 이상의 부채꼴 투과창이 구비된 제1블레이드; 상기 제1블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제1블레이드의 투과창 일부를 가리도록 원형의 센터를 중심으로 대응하는 한 쌍의 부채꼴 차광부를 갖는 제2블레이드; 및 상기 제2블레이드와 동일 형상으로 이루어져 상기 제2블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제2블레이드와 함께 제1블레이드의 투과창 크기를 조절하는 제3블레이드로 구성된 멀티 편광 메뉴얼 블레이드를 제공한다.

여기서, 상기 제1블레이드는 센터에 중앙 고정용 핀이 구비되고, 상기 제2 및 제3블레이드는 각 센터에 상기 제1블레이드의 중앙 고정용 핀이 삽입되는 중앙 고정 홀이 구비한다.

또한, 상기 제1블레이드와 제2블레이드는 각각 제2블레이드와 제3블레이드의 회전 각도를 조절하기 위한 각도 조절 홀이 구비되고, 상기 제2 및 제3블레이드 각각에는 상기 제1블레이드 및 제2블레이드의 각각의 각도 조절 홀에 삽입되는 각도 조절 핀이 구비한다.

또한, 상기 제2 및 제3블레이드 각각에는 부채꼴 차광부 가장자리 각각에 투과광의 각도를 조절하고 위한 미세 투과광 각도의 눈금이 구비된다.

또한, 상기 제1블레이드의 가장자리에 원주를 따라 4개의 각도 고정용 나사의 홀을 구비하고, 상기 제2 및 제3블레이드 각각에는 제1블레이드의 각도 고정용 나사의 홀로 부터 나사를 이용하여 고정할 수 있도록 부채꼴 차광부 한쪽 가장자리의 외곽에 각각 각도 고정용 피치가 구비한다.

또한, 상기 제1블레이드와 제2블레이드 및 제3블레이드는 알루미늄 또는 스테인레스 재질로 이루어진다.

또한, 상기 제2여과기패턴 및 제3여과기패턴은 1도 내지 180도 사이의 각에서 조절할 수 있다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 멀티 편광 블레이드를 설명하기 위한 단면도이다.

변형 조명 기술을 이용한 노광 공정에서 다양한 빛의 각도를 조절하기 위해 구비하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드로서, 전체적으로 원형이며, 원형의 센터를 중심으로 대응하여 적어도 둘 이상의 부채꼴 투과창이 구비되며, 상기 제1블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제1블레이드의 투과창 일부를 가리도록 원형의 센터를 중심으로 대응하는 한 쌍의 부채꼴 차광부를 갖는 제2블레이드 및 상기 제2블레이드와 동일 형상으로 이루어져 상기 제2블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제2블레이드와 함께 제1블레이드의 투과창 크기를 조절하는 제3블레이드로 구성된다.

보다 자세히 설명하면, 본 발명에 따른 멀티 편광 블레이드는 각각 외곽영역(A)과 중간영역(B) 및 내부영역(C)의 구성으로 나누어 질수 있는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드에서, 멀티 편광 메뉴얼 블레이드의 기본 형태를 갖추기 위한 제1블레이드(100)와 원하는 각도 및 방향을 조절하기 위한 제2블레이드(200) 및 제3블레이드(300)로 이루어져 있다.

여기서, 제1블레이드(100)의 전체적인 형상은 원형이며, 상기 제1블레이드(100)을 외곽부터 안쪽의 차례로 외곽영역(A)과 중간영역(B) 및 내부영역(C)의 세영역으로 나누어 설명하기로 한다.

첫째, 외곽영역(A)은 원주를 따라 4개의 각도 고정용 나사의 홀(101)을 구비한 얇은 링 형태이다.

둘째, 중간영역(B)은 전체적인 형상은 링 형태이고, 상기 링 형태가 4등분 또는 8등분으로 분리되어 부채꼴 형태의 패턴이 투과창(102) 및 차광부(103x)를 차례로 반복하여 서로 쌍으로 마주보며 위치한다. 여기서, 투과창(102)은 투과도가 100%이며, 차광부(103x)는 투과도가 0%임을 의미한다.

여기서, 도 4 내지 도 5는 한쌍의 투과창(102)을 갖는 다이폴 형태의 블레이드를 도시하였다.

셋째, 내부영역(C)은 중앙 고정용 핀(104) 및 각도 조절 홀(105)을 구비한 원형의 차광부(103y)가 위치한다.

다음으로, 제2블레이드(200) 및 제3블레이드(300)의 전체적인 형상은 상기 제1블레이드(100)에 위치한 부채꼴인 중간영역(B)의 차광부(103x)와 차광부의 외곽의 확장된 외부영역의 일부 및 원형인 내부영역(C)의 차광부(103y)에 대응되는 모양을 포개어 합한 형태이다.

여기서, 제2블레이드는 한쌍의 부채꼴의 차광부(203x)의 한쪽면의 끝의 외곽영역(A)에 원주를 따라 미세 투과광 각도의 눈금(207) 및 각도 고정용 피치(208)를 구비하며, 원형의 차광부(203y)에는 중앙 고정용 홀(204), 각도 조절용 홀(205), 각도 조절용 핀(206)이 구비된다.

또한, 제3블레이드는 한쌍의 부채꼴의 차광부(303x)의 한쪽면의 끝의 외곽영역(A)에 원주를 따라 미세 투과광 각도의 눈금(307) 및 각도 고정용 피치(308)를 구비하며, 원형의 차광부(303y)에는 중앙 고정용 나사의 홀(304), 각도 조절용 핀(306)을 구비한다.

본 발명에 따른, 멀티 블레이드는 상기한 제1블레이드의 중앙 고정용 핀(104)을 제2블레이드 및 제3블레이드를 각각의 중앙 고정용 홀(204, 304)에 삽입하여 고정한다.

또한, 제1블레이드와 제2블레이드 및 제3블레이드의 각도 조절 홀(105, 205) 및 각도 조절용 핀(206, 306)을 통하여 각도를 조절하고, 또한, 투과광 각도의 눈금(307) 및 각도 고정용 피치(308)를 통해 미세각을 조절하여, 원하는 각의 투광창을 갖는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드를 형성할 수 있다.

따라서, 변형 조명 기술에서 필요한 여러 형태의 각을 가지고 있는 블레이드를 따로 제작해야 하는 번거로움을 해결할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기존의 편광 블레이드가 변형조명기술에 사용되어 지는 다양한 각도를 구현하기 위해서는 각각의 편광 블레이드를 따로 제작해야 하는데에 따른 번거로움과 시간 및 비용을 줄이기 위하여, 제1블레이드를 기본으로 하여 제2블레이드 및 제3블레이드를 조절하여 다양한 각의 투과창을 갖는 멀티 편광 여과기를 제공할 수 있다.

따라서, 따로 제작 하는데 드는 번거로움과 제작 비용과 제작 시간을 단축할 수 있음은 물론, 생산성을 향상시킬 수 있다.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

도 1은 일반적인 조명계를 갖는 노광장치의 개략도.

도 2는 종래 기술의 사입사(Off-axis) 변형 조명을 이용한 편광여과기를 갖는 노광장치의 개략도.

도 3은 변형 조명에 사용되는 종래의 편광 메뉴얼 블레이드의 여러가지 패턴을 도시한 개략적인 단면도.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 멀티 편광 블레이드를 설명하기 위한 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

A: 외곽영역 B: 중간영역

C: 내부영역 100: 제1블레이드

200: 제2블레이드 300: 제3블레이드

101: 각도 고정용 나사의 홀 102: 투과창

103x, 103y, 203x, 203y, 303x, 303y: 차광부

104: 중앙 고정용 핀 204, 304: 중앙 고정용 홀

105, 205: 각도 조절 홀 206, 306: 각도 조절용 핀

207, 307: 미세 투과광 각도의 눈금 208, 308: 각도 고정용 피치

Claims (7)

1. 변형 조명 기술을 이용한 노광 공정에서 다양한 빛의 각도를 조절하기 위해 구비하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드로서,

   전체적으로 원형이며, 원형의 센터를 중심으로 대응하여 적어도 둘 이상의 부채꼴 투과창이 구비된 제1블레이드;

   상기 제1블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제1블레이드의 투과창 일부를 가리도록 원형의 센터를 중심으로 대응하는 한 쌍의 부채꼴 차광부를 갖는 제2블레이드; 및

   상기 제2블레이드와 동일 형상으로 이루어져 상기 제2블레이드의 하부에 배치되며, 상기 제2블레이드와 함께 제1블레이드의 투과창 크기를 조절하는 제3블레이드로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1블레이드는 센터에 중앙 고정용 핀이 구비되고, 상기 제2 및 제3블레이드는 각 센터에 상기 제1블레이드의 중앙 고정용 핀이 삽입되는 중앙 고정 홀이 구비된 것을 특징으로 하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1블레이드와 제2블레이드는 각각 제2블레이드와 제3블레이드의 회전 각도를 조절하기 위한 각도 조절 홀이 구비되고, 상기 제2 및 제3블레이드 각각에는 상기 제1블레이드 및 제2블레이드의 각각의 각도 조절 홀에 삽입되는 각도 조절 핀이 구비된 것을 특징으로 하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 및 제3블레이드 각각에는 부채꼴 차광부 가장자리 각각에 투과광의 각도를 조절하고 위한 미세 투과광 각도의 눈금이 구비된 것을 특징으로 하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1블레이드의 가장자리에 원주를 따라 4개의 각도 고정용 나사의 홀을 구비하고, 상기 제2 및 제3블레이드 각각에는 제1블레이드의 각도 고정용 나사의 홀로 부터 나사를 이용하여 고정할 수 있도록 부채꼴 차광부 한쪽 가장자리의 외곽에 각각 각도 고정용 피치가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1블레이드와 제2블레이드 및 제3블레이드는 알루미늄 또는 스테인레스 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2여과기패턴 및 제3여과기패턴은 1도 내지 180도 사이의 각에서 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티 편광 메뉴얼 블레이드.