KR20060024073A

KR20060024073A - Ｎｄ 필터를 가지는 노광 장치

Info

Publication number: KR20060024073A
Application number: KR1020040072927A
Authority: KR
Inventors: 이병수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-03-16

Abstract

본 발명은 ND 필터의 교체없이도 광의 투과율을 자유자재로 조절할 수 있는 ND 필터를 구비한 노광장치에 관한 것으로, 본발명에 따른 ND 필터를 가지는 노광장치는, 인가되는 전압에 따라 광의 투과율이 조절되는 ND 필터와; 상기 ND 필터가 장착되는 리볼버를 구비함을 특징으로 한다. 또한, 인가되는 전압에 따라 광의 투과율이 조절되는 LCD 구조의 ND 필터와; 상기 ND 필터에 전압을 인가하는 전압 공급기를 구비함을 특징으로 한다.

ND 필터, LCD, 액정, 어퍼처, 리볼버

Description

ＮＤ 필터를 가지는 노광 장치{Exposure apparatus having ND filter}

도1은 종래의 ND 필터를 가지는 노광장치의 개략도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광장치의 개략도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110 : ND 필터 120 : 어퍼처

130 : 리볼버

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 ND 필터를 가지는 노광장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 증착공정, 노광공정, 식각공정 및 이온주입공정 등의 일련의 공정들을 수행하여 이루어진다.

상기 노광공정은 반도체 기판 상에 소정의 포토레지스트를 도포한 후, 상기 포토레지스트 상에 특정 회로가 형성된 마스크를 정렬시켜 소정 파장의 빛을 상기 마스크를 통과시켜 상기 포토레지스트를 노광 및 현상함으로서 상기 웨이퍼 상에 특정 회로의 포토레지스트 패턴을 형성시키는 공정이다.

최근 반도체 장치가 고집적화됨에 따라 마이크론(micron)이하의 패턴을 형성하기 위하여 여러 가지 노광 설비들이 개발되고 있다. 노광 설비는 렌즈의 개구수(NA)에 의한 한계 패턴을 갖고 있기 때문에, 마이크론 이하의 미세 패턴을 형성하기 위해서는 더 우수한 노광 설비를 구입하여야 한다. 그러나, 최근들어 노광장비의 개발속도에 비하여 반도체 소자의 집적도가 더욱 빠르게 향상됨에 의하여 상기 반도체 소자의 기억용량증가와 패턴의 미세화에 따라 상기 노광장비의 해상력(Resolution)을 향상하기 위한 기술들이 개발되고 있으며, 상기 노광장비의 해상력 확보 기술로 가장 대표적인 것이 사입사 조명(OAI : Off-Axis Illumination)에 의한 변형조명방법이다.

상기 사입사 조명 방법에 의하면, 파리눈 렌즈(Fly's eye lens)와 입력 렌즈(input lens) 사이에 장착되는 어퍼처(aperture)에 의해 입사광의 특정 성분, 예를 들어 0차광을 차단하고 1차광만을 마스크 상에 도달하게 함으로써 분해능(R)과 초점심도(DOF)를 향상시킬 수 있다. 분해능(R)과 초점심도(DOF)는 다음의 수학식1의 레이레이 식(Rayleigh's equation)에 나타난 바와 같이 투영광의 파장(exposure wavelength: λ)에 비례하고 렌즈의 개구수(numerical aperture: NA)에 반비례하는 것으로 알려져 있다.

[수학식1]

R = k1 × λ/NA

DOF = k2 × λ / NA2

이때, k1 및 k2 은 조명계의 코히어런스 팩터(coherence factor)(σ; 광원 이미지의 직경(ld)을 투영 렌즈의 개구수(NA)로 나눈 값)인 공정능력 변수(process factors)로 대개 0.5 - 0.8 정도인 것으로 알려져 있다. 따라서, 분해능(R) 및 초점심도(DOF)는 코히어런스 팩터 σ에 의해 달라지는데, 스테퍼의 실질적인 광원은 파리눈 렌즈에 의해 맺히는 촛점이므로 상기 사입사 조명 방법에서는 코히어런스 팩터 σ를 어퍼처에 의해 조절할 수 있어 분해능(R)과 초점심도(DOF)를 향상시킬 수 있다.

이러한 사입사 조명 방법의 효과를 극대화시키기 위해서 종래의 노광장치는 원판형태의 리볼버(revolver)에 몇 개의 어퍼처를 장착하고 필요에 따라 알맞은 어퍼처를 교환하여 사용하는 방식을 사용하고 있다. 즉, 종래의 노광장치에서는 웨이퍼 상에 형성하여야 할 패턴의 모양과 디자인-룰에 따라 어퍼처의 모양과 크기를 변화시킬 수 있어야 하며, 한다. 그리고, 구현하여야 할 패턴에 따라 적절한 어퍼처를 교체하여 노광을 실시하여야 한다.

또한, 이러한 노광장치에서는 광의 투과율 조정을 위하여 낮은 광량(intensity)을 필요로 하는 경우에 ND(Neutral Density) 필터(filter)를 상기 리볼버에 구성한다.

도 1은 종래의 노광장치에서의 리볼버 구조를 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 노광장치는 4개의 ND 필터(10) 및 하나의 어퍼처(20)가 구비된 리볼버(30)가 나타나 있다.

상기와 같은 리볼버 구조에서는 1개의 ND 필터(10) 각각은 한 종류의 투과율을 가지기 때문에 각각 서로 다른 투과율을 가지는 ND 필터를 복수개로 구비하여야 한다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 투과율이 다른 복수개의 ND 필터(10)를 상기 리볼버(30)에 구성하여 상기 리볼버(30)를 회전시킴에 의하여 광의 투과율을 조절하게 된다.

또한, 상기 리볼버에 장착된 ND 필터들(10)에 의해서 원하는 투과율을 얻지 못하는 경우에는 상기 ND 필터를 교체해야하는 문제점도 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 ND 필터를 가지는 노광장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 광의 투과율을 조절할 수 있는 ND 필터를 가지는 노광장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 노광장치는, 인가되는 전압에 따라 광의 투과율이 조절되는 ND 필터와; 상기 ND 필터가 장착되는 리볼버를 구비함을 특징으로 한다.

상기 ND 필터는 LCD 구조를 가질 수 있으며, 상기 리볼버에는 어퍼처가 추가로 구비될 수 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따라, 본 발명에 따른 노광장치는, 인가되는 전압에 따라 광의 투과율이 조절되는 LCD 구조의 ND 필터와; 상기 ND 필터에 전압을 인가하는 전압 공급기를 구비함을 특징으로 한다.

상기한 장치적 구성에 따르면, ND 필터의 교체없이도 자유자재로 광의 투과율 조절이 가능해진다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광장치의 일부를 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 노광장치는 ND 필터(110), 어퍼처(120), 및 리볼버(130)를 구비한다.

상기 ND 필터(110)는 LCD(Liquid Crystal Display) 구조로 형성된다.

LCD는 액체의 유동성과 고체의 결정과 같은 규칙적인 분자 배열을 동시에 갖는 액정(liquid crystal)의 성질을 이용한 것으로, 광학적 이방성을 가지면서 전압이 가해지면 전계의 방향에 따라 액정의 분자배열이 바뀌는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성들은 도형, 문자 또는 그림을 표시하기 위한 장치에 응용되어 사용되고 있다.

상기 Nd 필터(110)에는 상기ND 필터에 전압을 공급하기 위한 전압 공급기(미 도시)가 구비될 수 있다.

상기 어퍼처(120)는 광의 분해능과 초점심도를 개선하기 위한 것으로 광의 세기(intensity)가 떨어지는 경우에 사용되기 위한 것이다.

상기 리볼버(130)는 상기 ND 필터(110) 및 상기 어퍼처(120)가 장착되는 곳으로 상기 ND 필터(110) 또는 상기 어퍼처(120)가 광 경로에 위치하도록 필요에 따라 회전구동된다.

따라서, 종래와 달리 여러 개의 ND 필터가 필요하지 않고 하나의 ND필터를 가지고 인가되는 전압을 조절함에 의하여 광의 투과율을 조절하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 노광장치의 경우에는 리볼버나 어퍼처 없이 ND 필터만이 장착될 수 도 있다.

이러한 경우에는 ND 필터의 교체가 필요없고 리볼버의 회전에 의해 발생될 수 있는 기계적인 에러 등을 방지 또는 최소화가 가능하다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 광의 투과율을 조절할 수 있는 ND 필터를 LCD 구조로 형성함에 의하여 ND 필터의 교체가 필요하지 않아 손실을 줄일 수 있으며, 인가되는 전압에 따라 자유자재로 광의 투과율 조절이 가능한 효과가 있다.

Claims

노광장치에 있어서:

인가되는 전압에 따라 광의 투과율이 조절되는 ND 필터와;

상기 ND 필터가 장착되는 리볼버를 구비함을 특징으로 하는 노광장치.
제1항에 있어서,

상기 ND 필터는 LCD 구조를 가짐을 특징으로 하는 노광장치.
제2항에 있어서,

상기 리볼버에는 어퍼처가 추가로 구비됨을 특징으로 하는 노광장치.
노광장치에 있어서,

인가되는 전압에 따라 광의 투과율이 조절되는 LCD 구조의 ND 필터와;

상기 ND 필터에 전압을 인가하는 전압 공급기를 구비함을 특징으로 하는 노광장치.