KR20060029469A - Exposure device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노광 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 마스크의 제 1영역에 편광이 제공되도록 블레이드를 세팅하는 단계와, 편광 조명 시스템에 편광 조건을 설정하고 설정된 편광이 블레이드를 통해 마스크의 제 1영역의 패턴을 투과하여 웨이퍼에 투영되도록 노광하는 단계와, 마스크의 제 2영역에 편광이 제공되도록 블레이드를 세팅하는 단계와, 편광 조명 시스템에 편광 조건을 설정하고 설정된 편광이 블레이드를 통해 마스크의 제 2영역의 패턴을 투과하여 웨이퍼에 투영되도록 노광하는 단계를 포함한다. 그러므로 본 발명은 블레이드에 의해 마스크의 패턴 영역별로 편광 조명 시스템의 편광 조건을 달리 제공할 수 있어 패턴 간격이 서로 다른 마스크 영역별로 최적의 해상도로 구현할 수 있다.The present invention relates to an exposure apparatus and a method thereof, the method comprising: setting a blade to provide polarization to a first area of the mask, setting a polarization condition to the polarization illumination system and setting the polarization of the first area of the mask through the blade; Exposing it to pass through the pattern and projecting onto the wafer, setting the blade to provide polarization to the second area of the mask, setting polarization conditions to the polarization illumination system and setting the polarized light through the blade to the second area of the mask. And exposing the pattern of to be projected onto the wafer. Therefore, the present invention can provide different polarization conditions of the polarization illumination system for each pattern region of the mask by the blade, thereby realizing the optimal resolution for each mask region having a different pattern spacing.

노광 장치, 편광 조명, 마스크, 블레이드Exposure device, polarized light, mask, blade

Description

노광 장치{Exposure device} Exposure device             

도 1은 일반적인 스캐너 방식의 노광 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면,1 is a view showing a schematic configuration of a typical scanner-type exposure apparatus,

도 2a 내지 도 2d는 다양한 편광에 따른 랜덤 패턴의 이미지를 나타낸 도면들,2A to 2D are views illustrating images of random patterns according to various polarizations;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면,3 is a view showing a schematic configuration of a scanner-type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치에서 구현하는 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도,4 is a flowchart illustrating an exposure method implemented in a scanner type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면,5 is a view showing a schematic configuration of a scanner-type exposure apparatus according to another embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 노광 장치에 사용된 마스크 패턴의 이미지를 나타낸 도면,6 is a view showing an image of a mask pattern used in the exposure apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 노광 장치에 사용된 마스크 패턴의 이미지를 나타낸 도면.7 illustrates an image of a mask pattern used in an exposure apparatus according to another embodiment of the present invention.

-- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ---Explanation of symbols for the main parts of the drawing-

100 : 편광 조명 시스템 102 : 블레이드100: polarized light system 102: blade

104 : 마스크 105 : λ/4 플레이트104 mask 105 lambda / 4 plate

106 : 프로젝션 렌즈 108 : 웨이퍼106: projection lens 108: wafer

본 발명은 노광 장치에 관한 것으로서, 특히 노광 공정시 조명 시스템의 편광(polarization)을 이용하여 마스크 패턴의 해상력을 향상시킬 수 있는 노광 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly, to an exposure apparatus capable of improving the resolution of a mask pattern by using polarization of an illumination system during an exposure process.

반도체 장치의 고집적화, 고밀도화 추세에 따라 좀더 미세한 패턴을 형성하기 위하여 높은 해상력을 구현하는 포토리소그래피 기술이 연구, 개발되고 있다. k1을 프로세스에 대응한 정수, 노광 빛의 파장을 λ, 노공 장치의 렌즈 개구수를 NA라고 하고 해상력을 R로 할 경우

Figure 112004044765330-PAT00001
이다. 이 식으로부터 알수 있듯이 높은 해상력을 얻기 위해서는 노광 장치의 NA가 높아져야 하고, 즉, 하이퍼 NA와 광원의 단파장화가 요구된다. 실제 노광 장치에 사용되는 노광 빛의 파장은 I선(365nm)로부터 KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm)로 사용되고 있다.In accordance with the trend of higher integration and higher density of semiconductor devices, photolithography techniques for realizing high resolution have been researched and developed. When k1 is an integer corresponding to the process, the wavelength of the exposure light is λ, and the lens numerical aperture of the apparatus is NA, and the resolution is R
Figure 112004044765330-PAT00001
to be. As can be seen from this equation, in order to obtain high resolution, the NA of the exposure apparatus must be high, that is, the short wavelength of the hyper NA and the light source is required. The wavelength of the exposure light used in the actual exposure apparatus is used from the I line (365 nm) to the KrF excimer laser (248 nm) and the ArF excimer laser (193 nm).

한편, 노광 장치는 광원으로부터의 빛을 웨이퍼 상의 레지스트에 마스크의 패턴을 전사하고 이를 노광하게 되는데, 마스크의 미세 패턴을 빛의 편광 성분을 이용하여 해상도를 높이는 기술이 제안되었다. 아래 표 1과 같이 빛이 발생하는 조명 시스템을 비편광으로 할 때보다 TE 등의 편광 모드로 제공하면, 웨이퍼 상에 결상되는 스칼라/벡터 마스크의 패턴(측벽, 커패시터 등)에 대한 EL 및 초점 심도(DOF)가 향상됨을 알 수 있다.Meanwhile, the exposure apparatus transfers a pattern of a mask to a resist on a wafer and exposes the light from the light source, and a technique of increasing the resolution using a polarization component of the light has been proposed. As shown in Table 1 below, when a light-generating lighting system is provided in a polarization mode such as TE rather than non-polarized light, the EL and depth of focus of the pattern of scalar / vector mask (sidewall, capacitor, etc.) formed on the wafer It can be seen that (DOF) is improved.

스칼라 마스크(kirchoff mask) Kirchoff mask 벡터 마스크(Rigorous Maxwell mask) Rigorous Maxwell mask 비편광 조명 Unpolarized light TE 편광 조명 TE polarized lights 비편광 조명 Unpolarized light TE 편광 조명 TE polarized lights Max% ELMax% EL Max DOFMax DOF Max% ELMax% EL Max DOFMax DOF Max% EL Max% EL Max DOF Max DOF Max% EL Max% EL Max DOF Max DOF 측벽 Sidewall 8.948.94 250250 11.7611.76 280280 7.777.77 220220 11.3511.35 270270 커패시터Capacitor 8.828.82 200200 10.9910.99 220220 8.328.32 180180 10.2210.22 220220

여기서, Max는 최대값을 나타낸다.Where Max represents the maximum value.

도 1은 일반적인 스캐너 방식의 노광 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 스캐너 방식의 노광 장치는 ArF 엑시머 레이저를 설정된 편광 모드로 하여 이를 마스크(12)에 제공하는 편광 조명 시스템(polarization illumination system)(10)과, 편광 조명 시스템(10)과 프로젝션 렌즈(14) 사이에서 웨이퍼(16)에 놓여진 레지스트를 패터닝하기 위한 패턴을 갖는 마스크(12)와, 마스크(12)의 패턴을 하부에 놓여진 웨이퍼(16)로 편광을 집광해 주는 프로젝션 렌즈(projection lens)(16)를 포함한다.1 is a view showing a schematic configuration of a general scanner type exposure apparatus. Referring to FIG. 1, a scanner type exposure apparatus includes a polarization illumination system 10 that provides an ArF excimer laser to a predetermined polarization mode and provides it to a mask 12, and a projection of the polarization illumination system 10. A projection lens having a pattern for patterning a resist placed on the wafer 16 between the lenses 14 and a projection lens for condensing the polarization onto the wafer 16 placed below the pattern of the mask 12. lens 16).

이와 같이 구성된 노광 장치는 스캐너를 통해 편광 조명 시스템(10)을 통해 조사되는 편광을 임의의 방향에서 순차적으로 스캐닝하는 식으로 마스크(12)에 제공하게 된다. 편광 마스크(12)의 패턴 이미지는 프로젝션 렌즈(14)를 통하여 레지스트(미도시됨)가 도포된 웨이퍼(16)에 그대로 투영된다.The exposure apparatus configured as described above provides the mask 12 by sequentially scanning polarized light irradiated through the polarization illumination system 10 through a scanner in an arbitrary direction. The pattern image of the polarization mask 12 is projected through the projection lens 14 onto the wafer 16 to which a resist (not shown) is applied.

한편 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 상기 편광 조명 시스템(10)에서 제공하는 다양한 편광에 따른 마스크의 랜덤 패턴 이미지와 비편광에 따른 마스크의 랜덤 패턴 이미지를 비교하면 다음과 같이 해상도에서 차이가 있다. 즉, 도 2a와 같이 비편광에 따른 마스크의 랜덤 패턴 이미지보다 도 2b, 도 2c, 도 2d와 같이 선형 X, TE, TM 편광에 따른 마스크의 랜덤 패턴 이미지의 해상도가 높은 경우가 있다. 만약 마스크의 랜덤 패턴이 미세 선폭을 갖는 패턴일 경우 이들 편광 및 비편광에 따른 해상도 차이는 더 클 수 있다.2A to 2D, when comparing a random pattern image of a mask according to various polarizations and a random pattern image of a mask according to non-polarization, provided by the polarization illumination system 10, there is a difference in resolution as follows. That is, the resolution of the random pattern image of the mask according to the linear X, TE, and TM polarization may be higher than the random pattern image of the mask due to non-polarization as shown in FIG. 2A. If the random pattern of the mask is a pattern having a fine line width, the resolution difference due to these polarizations and non-polarizations may be greater.

그런데, 반도체 소자의 경우 패턴의 간격이 미세한 부분 또는 패턴 간격이 미세하지 않는 부분이 함께 집적화되는 경우가 있다. 예를 들어, 메모리와 그 주변 회로가 집적화된 MML의 경우 메모리의 패턴은 미세한 반면에 주변 회로 패턴은 미세하지 않을 수 있다. 이와 같은 경우 기설정된 하나의 편광 조명 시스템으로 마스크를 노광할 경우 각 부분별로 최적의 해상도를 구현할 수 없는 문제점이 있었다.By the way, in the case of a semiconductor device, a portion having a fine pattern spacing or a portion having a small pattern spacing may be integrated together. For example, in the case of MML in which the memory and its peripheral circuits are integrated, the pattern of the memory may be minute while the peripheral circuit pattern may not be minute. In this case, when exposing a mask with one preset polarization illumination system, there was a problem in that an optimal resolution could not be realized for each part.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 마스크의 영역별로 편광 조건을 달리 제공할 수 있는 블레이드를 추가함으로써 패턴 간격이 다른 마스크 영역별로 최적의 해상도로 구현할 수 있는 노광 장치를 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can be implemented at the optimum resolution for each mask region having a different pattern interval by adding a blade that can provide different polarization conditions for each region of the mask in order to solve the problems of the prior art as described above. It is.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 편광 조명 시스템을 갖는 노광 장치에 있어서, 편광 조명 시스템에서 제공되는 기설정된 편광을 임의의 패턴 영역에 제공하고 나머지 영역을 블록킹하는 블레이드와, 블레이드 하부에 설치되며 반도체 소자의 패턴이 정의된 마스크와, 블레이드를 통해 마스크의 블록킹된 부분을 제외하고 마스크내 임의의 패턴 영역을 웨이퍼에 집광하는 프로젝션 렌즈를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an exposure apparatus having a polarization illumination system, comprising: a blade for providing a predetermined polarization provided in a polarization illumination system to an arbitrary pattern region and blocking the remaining region; A mask is defined in which the pattern of the device is defined, and a projection lens that focuses any pattern region in the mask onto the wafer except the blocked portion of the mask through the blade.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 노광 장치의 노광 방법은 편광 조명 시스템, 마스크내 임의의 패턴 영역에만 편광을 제공하기 위한 블레이드를 갖는 노광 장치의 노광 방법에 있어서, 마스크의 제 1영역에 편광이 제공되도록 블레이드를 세팅하는 단계와, 편광 조명 시스템에 편광 조건을 설정하고 설정된 편광이 블레이드를 통해 마스크의 제 1영역의 패턴을 투과하여 웨이퍼에 투영되도록 노광하는 단계와, 마스크의 제 2영역에 편광이 제공되도록 블레이드를 세팅하는 단계와, 편광 조명 시스템에 편광 조건을 설정하고 설정된 편광이 블레이드를 통해 마스크의 제 2영역의 패턴을 투과하여 웨이퍼에 투영되도록 노광하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the exposure method of the exposure apparatus of the present invention is a polarization illumination system, the exposure method of the exposure apparatus having a blade for providing polarization only to any pattern region in the mask, the polarization of the first region of the mask Setting a blade to be provided, setting a polarization condition in the polarization illumination system and exposing the set polarization to pass through the blade in a pattern of the first area of the mask to be projected onto the wafer, and to a polarization in the second area of the mask. Setting the blades to provide them, and setting the polarization conditions in the polarization illumination system and exposing the set polarizations to pass through the blade in the pattern of the second region of the mask and project them onto the wafer.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a schematic configuration of a scanner-type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치는 ArF 엑시머 레이저를 기설정된 편광 모드로 하여 이를 마스크(104)에 제공하는 편 광 조명 시스템(100)과, 편광 조명 시스템(100)에서 제공되는 기설정된 편광을 임의의 패턴 영역에 제공하고 나머지 영역을 블록킹하는 블레이드(102)와, 블레이드(102) 하부와 프로젝션 렌즈(106) 사이에 설치되어 웨이퍼(108)에 패터닝하기 위한 반도체 소자의 패턴이 정의된 마스크(104)와, 블레이드(102)를 통해 마스크(104)의 블록킹된 부분을 제외하고 마스크(104)내 임의의 패턴 영역을 웨이퍼(108)에 집광하는 프로젝션 렌즈(106)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a scanner type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention includes a polarization illumination system 100 that provides an ArF excimer laser to a mask 104 in a predetermined polarization mode, and a polarization illumination system. To provide a predetermined polarization provided at 100 to any pattern region and block the remaining region, and to be patterned on the wafer 108 provided between the blade 102 and the projection lens 106 A projection lens for condensing any pattern region within the mask 104 onto the wafer 108 except for the mask 104 in which the pattern of the semiconductor device is defined and the blocked portion of the mask 104 through the blade 102. 106.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치는 스캐너를 통해 편광 조명 시스템(100)을 통해 조사되는 편광을 임의의 방향에서 순차적으로 스캐닝하는 식으로 마스크(102)에 제공하게 되는데, 이때 마스크(102)의 전체 패턴 이미지가 프로젝션 렌즈(106)를 통하여 레지스트(미도시됨)가 도포된 웨이퍼(108)에 그대로 투영되지 않고, 블레이드(102)에 의해 블록킹되지 않는 마스크(102)의 임의의 패턴 이미지만 프로젝션 렌즈(106)를 통해 웨이퍼(108)에 투영된다.The exposure apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above is provided to the mask 102 by sequentially scanning polarized light irradiated through the polarization illumination system 100 through a scanner in an arbitrary direction. The entire pattern image of 102 is not projected through the projection lens 106 onto the wafer 108 to which a resist (not shown) is applied, and any of the masks 102 that are not blocked by the blade 102. Only the patterned image is projected onto the wafer 108 through the projection lens 106.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치에서 구현하는 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치의 노광 방법의 일 예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 마스크의 패턴 영역을 3개 영역으로 구분하며 이들 영역의 개수 및 범위는 변경이 가능하다.4 is a flowchart illustrating an exposure method implemented in a scanner type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. An example of an exposure method of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In this embodiment, the pattern region of the mask is divided into three regions, and the number and range of these regions can be changed.

우선, 마스크(104)의 제 1영역에만 편광 조명 시스템(100)의 편광이 제공되도록 블레이드(102)를 세팅한다.(S100)First, the blade 102 is set such that polarization of the polarization illumination system 100 is provided only in the first region of the mask 104. (S100)

그리고 편광 조명 시스템(100)에 원편광, 타원편광, 선형 x, 선형 y, TM 또 는 TE 편광 모드, 강도 세기 등의 편광 조건을 설정한다. 그러면 본 발명에 따른 노광 장치에서는 편광 조명 시스템(100)에서 설정된 조건의 편광이 마스크(104)로 집광되면, 블레이드(102)에 의해 블록킹되지 않는 마스크(104)의 제 1영역에 해당하는 패턴을 투과하여 프로젝션 렌즈(106)를 통해 웨이퍼(108)에 해당 패턴이 투영되는 노광 공정을 진행한다.(S102) 이때, 마스크(104) 제 1영역에 제공되는 편광을 제 1편광을 정할 경우 제 1편광을 원편광으로 설정하고, 그 강도 세기를 50%로 정한다.In addition, polarization conditions such as circularly polarized light, elliptically polarized light, linear x, linear y, TM or TE polarization mode, and intensity intensity are set in the polarization illumination system 100. Then, in the exposure apparatus according to the present invention, when the polarization of the condition set in the polarization illumination system 100 is collected by the mask 104, the pattern corresponding to the first area of the mask 104 which is not blocked by the blade 102 is detected. An exposure process is performed through which the pattern is projected onto the wafer 108 through the projection lens 106 (S102). In this case, when the first polarization is determined as the polarization provided to the first region of the mask 104, the first polarization is performed. The polarization is set to circularly polarized light and its intensity intensity is set to 50%.

다음에 마스크(104)의 제 2영역에만 편광 조명 시스템(100)의 편광이 제공되도록 블레이드(102)를 다시 세팅한다.(S104)Next, the blade 102 is set again so that the polarization of the polarization illumination system 100 is provided only in the second region of the mask 104. (S104)

그리고 편광 조명 시스템(100)에 원편광, 타원편광, 선형 x, 선형 y, TM 또는 TE 편광 모드, 강도 세기 등의 편광 조건을 설정한다. 그러면 본 발명에 따른 노광 장치에서는 편광 조명 시스템(100)에서 설정된 조건의 편광이 마스크(104)로 집광되면, 블레이드(102)에 의해 블록킹되지 않는 마스크(104)의 제 2영역에 해당하는 패턴을 투과하여 프로젝션 렌즈(106)를 통해 웨이퍼(108)에 해당 패턴이 투영되는 노광 공정을 진행한다.(S106) 이때, 마스크(104) 제 2영역에 제공되는 편광을 제 2편광을 정할 경우 제 2편광을 선형 x편광으로 설정하고, 그 강도 세기를 30%로 정한다. The polarization illumination system 100 sets polarization conditions such as circular polarization, elliptical polarization, linear x, linear y, TM or TE polarization mode, intensity intensity, and the like. Then, in the exposure apparatus according to the present invention, when the polarization of the condition set in the polarization illumination system 100 is collected by the mask 104, the pattern corresponding to the second area of the mask 104 which is not blocked by the blade 102 is detected. An exposure process is performed through which the pattern is projected onto the wafer 108 through the projection lens 106 (S106). In this case, when the second polarization is determined as the polarization provided to the second region of the mask 104, the second polarization is determined. The polarization is set to linear x polarization and the intensity intensity is set to 30%.

그 다음에 마스크(104)의 제 3영역에만 편광 조명 시스템(100)의 편광이 제공되도록 블레이드(102)를 다시 세팅한다.(S106)Then, the blade 102 is set again so that polarization of the polarization illumination system 100 is provided only to the third region of the mask 104. (S106)

그리고 편광 조명 시스템(100)에 원편광, 타원편광, 선형 x, 선형 y, TM 또 는 TE 편광 모드, 강도 세기 등의 편광 조건을 다시 설정한다. 그러면 본 발명에 따른 노광 장치에서는 편광 조명 시스템(100)에서 설정된 조건의 편광이 마스크(104)로 집광되면, 블레이드(102)에 의해 블록킹되지 않는 마스크(104)의 제 3영역에 해당하는 패턴을 투과하여 프로젝션 렌즈(106)를 통해 웨이퍼(108)에 해당 패턴이 투영되는 노광 공정을 진행한다.(S108) 이때, 마스크(104) 제 3영역에 제공되는 편광을 제 3편광을 정할 경우 제 3편광을 TM 편광으로 설정하고, 그 강도 세기를 20%로 정한다. The polarization illumination system 100 resets polarization conditions such as circular polarization, elliptical polarization, linear x, linear y, TM or TE polarization mode, and intensity intensity. Then, in the exposure apparatus according to the present invention, when the polarization of the condition set in the polarization illumination system 100 is collected by the mask 104, the pattern corresponding to the third area of the mask 104 which is not blocked by the blade 102 is detected. An exposure process is performed through which the pattern is projected onto the wafer 108 through the projection lens 106 (S108). In this case, when the third polarized light is determined as the polarization provided to the third region of the mask 104, the third polarization is performed. The polarization is set to TM polarization and the intensity intensity is set to 20%.

상술한 본 발명의 S102, S106, S108 단계에서 편광 조명 시스템(100)의 편광 조건 설정시 이들 각 단계의 편광 조건을 모두 동일하게 설정하거나, 각 단계마다 편광 조건을 상술한 예와 같이 다르게 설정할 수 있다.When setting the polarization conditions of the polarization illumination system 100 in the above-described step S102, S106, S108 of the polarization conditions of each of these steps may be set to the same or different polarization conditions for each step as in the above-described example have.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a schematic configuration of a scanner-type exposure apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐너 방식의 노광 장치는 상술한 도 3의 노광 장치에서 마스크(104) 하부에 입사되는 편광 방향을 변형시키기 위한 변형 플레이트(105)를 추가 설치한 것이다. 이때 변형 플레이트(105)는 λ/4 플레이트이다.Referring to FIG. 5, the scanner-type exposure apparatus according to another embodiment of the present invention further includes a deformation plate 105 for modifying the polarization direction incident on the lower portion of the mask 104 in the exposure apparatus of FIG. 3. It is. At this time, the deformation plate 105 is a λ / 4 plate.

이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광 장치는 편광 조명 시스템(100)에서 기설정된 조건이 편광이 블레이드(102)에 의해 블록킹되지 않는 마스크(102)의 임의의 패턴 영역을 투과하여 프로젝션 렌즈(106)를 통해 웨이퍼(108)에 집광되고 해당 마스크 영역의 패턴 이미지가 웨이퍼(108) 상의 레지스트에 그대로 투영된다.Accordingly, the exposure apparatus according to another embodiment of the present invention transmits the projection lens by passing the predetermined pattern region of the mask 102 in which the predetermined condition in the polarization illumination system 100 is not blocked by the blade 102. Condensed through the wafer 106 to the wafer 108 and the pattern image of that mask area is projected onto the resist on the wafer 108 as is.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 노광 장치에 사용된 마스크 패턴의 이미지를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an image of a mask pattern used in the exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에서는 블레이드를 이용하여 한 마스크의 패턴 영역별(120, 130)로 서로 다른 편광 조건으로 노광함으로써 MML 소자와 같이 패턴의 간격이 미세한 메모리 영역과 그렇지 않은 주변 회로 영역을 각각 다른 편광 조건, 예를 들어 메모리 패턴 영역을 원편광, 50% 강도 세기로 노광하고, 주변 회로 패턴 영역을 TE 편광, 30% 강도 세기로 노광하면 각 패턴 영역이 최적의 해상도를 갖도록 노광할 수 있다. 이때 마스크의 각 패턴 영역별로 편광 방향, 강도 세기 등의 편광 조건을 동일하게 하거나, 다르게 설정할 수 있다.Referring to FIG. 6, in the present invention, the blades are exposed to different polarization conditions for each pattern region 120 and 130 of one mask, so that memory regions having a fine pattern spacing and peripheral circuit regions having no pattern like MML elements are exposed. If different polarization conditions, for example, memory pattern regions are exposed at circular polarization and 50% intensity intensity, and peripheral circuit pattern regions are exposed at TE polarization and 30% intensity intensity, each pattern region can be exposed to an optimal resolution. have. In this case, polarization conditions such as polarization direction and intensity intensity may be the same or different for each pattern region of the mask.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 노광 장치에 사용된 마스크 패턴의 이미지를 나타낸 도면이다.7 is a view showing an image of a mask pattern used in the exposure apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에서는 블레이드를 이용하여 한 마스크의 메모리 패턴 및 주변 회로 패턴 영역별(120, 130)로 서로 다른 편광 조건으로 노광하되, 마스크 하부 전체에 λ/4 플레이트 등의 변형 플레이트(105)를 추가함으로써 변형 플레이트(105)에 의해 편광 방향이 변형되어 각 패턴 영역이 최적의 해상도를 갖도록 노광할 수 있다.Referring to FIG. 7, in the present invention, the blades are exposed under different polarization conditions for each memory pattern and peripheral circuit pattern region 120 and 130 of one mask, and the deformation plate such as a λ / 4 plate is disposed on the entire lower part of the mask. By adding 105, the polarization direction is deformed by the deformation plate 105, so that each pattern region can be exposed to have an optimal resolution.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 마스크의 패턴 영역별로 편광 조건을 달리 제공할 수 있는 블레이드를 추가함으로써 패턴 간격이 다른 마스크 영역별로 최적의 해상도로 구현할 수 있는 편광 노광 장치를 제공할 수 있어 노광 장치의 수율을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can provide a polarization exposure apparatus that can be implemented at the optimal resolution for each mask region having a different pattern interval by adding a blade that can provide different polarization conditions for each pattern region of the mask. The yield can be greatly improved.

특히, 최근 리소그래피 기술에서 도입하고 있는 이멀젼(immersion) 기술로 인하여 커지고 있는 하이퍼 개구수(NA : numerical aperture)에 있어서도, 해상도 및 초점 심도를 증가시킬 수 있다.In particular, even with the increasing numerical aperture (NA) due to the immersion technology recently introduced in lithography, resolution and depth of focus can be increased.

Claims (7)

편광 조명 시스템을 갖는 노광 장치에 있어서,An exposure apparatus having a polarization illumination system, 상기 편광 조명 시스템에서 제공되는 기설정된 편광을 임의의 패턴 영역에 제공하고 나머지 영역을 블록킹하는 블레이드;A blade for providing a predetermined polarization provided in the polarization illumination system to an arbitrary pattern area and blocking the remaining area; 상기 블레이드 하부에 설치되며 반도체 소자의 패턴이 정의된 마스크; 및A mask installed under the blade and defining a pattern of a semiconductor device; And 상기 블레이드를 통해 상기 마스크의 블록킹된 부분을 제외하고 상기 마스크내 임의의 패턴 영역을 웨이퍼에 집광하는 프로젝션 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.And a projection lens for converging any pattern region in the mask onto the wafer, except for the blocked portion of the mask through the blade. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 편광 조명 시스템은 상기 마스크의 임의의 패턴 간격에 따라 편광 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.And the polarization illumination system adjusts the polarization intensity according to an arbitrary pattern interval of the mask. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마스크 하부에 입사되는 편광 방향을 변형시키기 위한 변형 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.And a deformation plate for modifying the polarization direction incident on the lower part of the mask. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변형 플레이트는 λ/4 플레이트인 것을 특징으로 하는 노광 장치.The deformation plate is an λ / 4 plate. 편광 조명 시스템, 마스크내 임의의 패턴 영역에만 편광을 제공하기 위한 블레이드를 갖는 노광 장치의 노광 방법에 있어서,A method of exposing an exposure apparatus having a polarization illumination system, a blade for providing polarization only to any pattern region in the mask, 상기 마스크의 제 1영역에 편광이 제공되도록 블레이드를 세팅하는 단계;Setting a blade to provide polarization to the first region of the mask; 상기 편광 조명 시스템에 편광 조건을 설정하고 상기 설정된 편광이 상기 블레이드를 통해 상기 마스크의 제 1영역의 패턴을 투과하여 웨이퍼에 투영되도록 노광하는 단계;Setting a polarization condition in the polarization illumination system and exposing the set polarization to be projected onto the wafer through the blade through the pattern of the first region of the mask; 상기 마스크의 제 2영역에 편광이 제공되도록 블레이드를 세팅하는 단계; 및Setting a blade to provide polarization to a second area of the mask; And 상기 편광 조명 시스템에 편광 조건을 설정하고 상기 설정된 편광이 상기 블레이드를 통해 상기 마스크의 제 2영역의 패턴을 투과하여 웨이퍼에 투영되도록 노광하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 노광 장치의 노광 방법.And setting a polarization condition in the polarization illumination system and exposing the set polarization to be projected onto the wafer through the pattern of the second region of the mask through the blade. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 및 제 2영역에 제공되는 편광 조건은 동일한 편광 모드 또는 강도 세기를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 노광 방법.The polarization conditions provided in the first and second regions have the same polarization mode or intensity intensity. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 및 제 2영역에 제공되는 편광 조건은 상이한 편광 모드 또는 강도 세기를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 노광 방법.The polarization conditions provided in the first and second regions have different polarization modes or intensity intensities.
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JPH05109601A (en) * 1991-10-15 1993-04-30 Nikon Corp Aligner and exposure method
KR0153796B1 (en) * 1993-09-24 1998-11-16 사토 후미오 Exposure apparatus and method
KR19980028354A (en) * 1996-10-22 1998-07-15 김영환 Optical illumination system
EP1255162A1 (en) * 2001-05-04 2002-11-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus
US6992750B2 (en) * 2002-12-10 2006-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and method

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