KR20070017597A

KR20070017597A - 노광 장치

Info

Publication number: KR20070017597A
Application number: KR1020050072063A
Authority: KR
Inventors: 김종혁; 김상민; 심우석; 성낙희; 이중현; 윤광섭
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-02-13

Abstract

레티클을 비접촉 방식으로 고정할 수 있는 노광 장치는, 광원부, 광의 진행경로 상에 배치되며 전자기력으로 레티클을 고정하기 위한 전자석들이 구비된 레티클 스테이지, 레티클이 레티클 스테이지 내에 위치하도록 상방으로 가스를 분사하여 레티클을 부양하는 인젝터 및 레티클을 통과한 광의 진행경로 상에 기판이 위치하도록 기판을 지지하는 기판 스테이지를 포함한다. 이 경우, 레티클 스테이지에 배치된 레티클의 측면들과 상면 둘레에는 강자성체 물질이 코팅될 수 있다. 전자석들은 레티클의 수용 공간이 마련된 사각틀 형상으로 배치될 수 있으며, 각 전자석의 상단부는 레티클을 하방으로 가압하는 전자기력을 생성하기 위하여 예각으로 굴곡질 수 있다. 또한, 각 전자석의 둘레에는 전자석에 전류를 인가하기 위한 코일이 배치될 수 있다. 전자기력으로 레티클을 고정할 수 있어 레티클이 오염되거나 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 결과적으로는, 기판 상에 레티클 패턴을 우수하게 노광할 수 있다.

Description

노광 장치{EXPOSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치를 설명하기 위한 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시한 레티클 스테이지 및 레티클을 설명하기 위한 확대 평면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 레티클 스테이지 및 레티클을 설명하기 위한 확대 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100：노광 장치 110：광원부

120：제1 조명부 121：가변 빔 감쇠기

122：빔 형상 최적화 시스템 124：제1 플라이아이 렌즈

126：보조 콘덴서 렌즈 127：제2 플라이아이 렌즈

129：애퍼처 129：애퍼처

130：제2 조명부 131：빔 스플리터

132：제1 정렬시스템 135：레티클 블라인드

136：제2 정렬시스템 139：미러

140：레티클 스테이지 142：전자석

144：코일 150：인젝터

160：투영부 170：기판 스테이지

180：제어부 M：강자성체 물질

R：레티클 W：기판

본 발명은 노광 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판 상에 레티클(reticle) 패턴을 전사하기 위한 노광 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 장치는 이온주입 공정, 증착 공정, 확산 공정, 사진 식각 공정 등과 같은 다수의 공정을 통하여 제조된다. 이러한 공정들 중에서 사진 식각 공정은 기판 상에 소정의 회로 패턴을 형성하기 위하여 수행된다.

사진 식각 공정을 기판 상에 포토레지스트 조성물 층을 형성하기 위한 코팅 공정, 코팅된 포토레지스트 용액을 포토레지스트 막으로 경화시키기 위한 베이크 공정, 레티클의 패턴을 상기 포토레지스트 막에 전사하기 위한 노광 공정 및 전사된 레티클 패턴을 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 현상 공정을 포함한다.

사진 식각 공정을 수행하기 위한 노광 장치는, 광원(light source), 광원으로부터 방출된 점광을 면광으로 변환하여 일정크기로 집속시키기 위한 조명 유닛(illumination unit), 레티클을 지지하기 위한 레티클 스테이지, 레티클을 통과한 면광을 기판 상에 조사하기 위한 투영 광학 유닛(projection optical unit), 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지 등을 포함한다. 투영 광학 유닛의 상부에는 레티 클이 배치되고, 투영 광학 유닛의 하부에는 기판이 배치된다. 이와 같은 노광 설비는 미합중국 특허 제6,331,885호(issued to Nishi) 및 미합중국 특허 제6,538,719호(issued to Takahashi et al.)에 대표적으로 개시되어 있다.

광원으로부터 방출된 점광은 조명 유닛을 통하여 면광으로 변환된 후, 일정 크기로 집속되어 레티클에 조사된다. 레티클에 조사된 광은 레티클에 형성된 패턴의 이미지가 반영된 상태로 레티클을 통과하게 된다. 이미지가 반영된 광은 투영 광학 유닛을 통하여 기판 상에 조사된다. 이 결과 기판 상에 형성된 포토레지스트 막에 광이 조사되는 영역과 조사되지 않은 부분이 존재한다. 포토레지스트 막은 광이 조사됨에 따라 변화되는 분자 반응에 따라서 포지티브 형(positive type)과 네거티브 형(negative type)으로 구분된다.

포지티브 형 포토레지스트 막의 경우, 광에 노출되는 부분의 고분자 화합물은 저분자 화합물로 변화되고, 노출되지 않은 부분에 비하여 상대적으로 높은 용해도를 갖게 된다. 노출된 부분은 이후 현상 공정에서 노출되지 않은 부분에 비하여 쉽게 제거된다. 포토레지스트 막 중 광에 노출되지 않은 부분이 현상 공정 후에도 기판 상에 잔존하여 포토레지스트 패턴으로 형성된다. 이와 반대로, 네거티브 형 포토레지스트 막은, 광에 노출되는 부분의 저분자 화합물은 고분자 화합물로 변화되고, 노출되지 않은 부분에 비하여 상대적으로 낮은 용해도를 갖게 된다. 노출되지 않은 부분이 이후 현상 공정에서 노출된 부분에 비하여 쉽게 제거된다. 포토레지스트 막 중 광에 노출되지 않은 부분이 현상 공정 후에도 기판 상에 잔존하여 포토레지스트 패턴으로 형성된다. 이후, 기판 상에 형성된 포토레지스트 패턴에 대응 하게 포토레지스트 막 아래의 막이 식각되어 소정의 회로 패턴으로 형성된다.

기판 상에 우수한 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 우선적으로 레티클에 형성된 패턴의 이미지를 포토레지스트 막에 정확하게 투영시켜야한다. 따라서 레티클에는 파티클과 같은 이물질이 존재하지 않아야 한다. 하지만, 레티클이 레티클 스테이지 접촉식으로 배치 및 고정되기 때문에, 레티클 스테이지를 통한 레티클의 오염은 꾸준히 발생하고 있는 실정이다.

레티클 스테이지에는 수만은 레티클들이 반복적으로 로딩 및 언로딩된다. 반복된 이송 작업으로 인하여 레티클 스테이지에는 파티클과 같은 응고물(congelation)이 형성된다. 상기 응고물은 레티클들에도 전염되어 레티클들을 오염시키게 된다. 상기 응고물은 레티클이 레티클 스테이지에서 불안하게 유동하는 드레깅(dragging) 현상을 유발하기도 한다.

전술한 바와 같은 이유들로 인하여 레티클과 레티클 스테이지의 오프셋 값이 변화되고, 이 결과 레티클이 불량하게 정렬되는 결과가 초래된다. 당연히, 불량하게 정렬된 레티클을 이용하여 노광 공정을 수행할 경우, 기판 상에는 좌표가 틀어진 레티클 패턴이 노광된다.

현재 반도체 장치에 대한 연구 추세에 비추어볼 때 상술한 문제들은 매우 심각한 제한 요인이 되고 있으며, 이는 반드시 해결해야할 과제로 부각되고 있다.

상술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 본 발명의 목적은 레티클 및 레티클 스테이지의 오염을 억제할 수 있으면서도 레티클 패턴을 기판 상에 효과적 으로 노광할 수 있는 노광 장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 관점에 따른 노광 장치는, 기판을 노광하기 위한 광을 생성하는 광원부, 광의 진행경로 상에 배치되며 전자기력으로 레티클(reticle)을 고정하기 위한 전자석이 구비된 레티클 스테이지, 레티클이 레티클 스테이지 내에 위치하도록 상방으로 가스를 분사하여 레티클을 부양(floating)하는 인젝터 및 레티클을 통과한 광의 진행경로 상에 기판이 위치하도록 기판을 지지하는 기판 스테이지를 포함한다. 이 경우, 레티클 스테이지에 배치된 레티클의 측면들과 상면 둘레에는 강자성체 물질이 코팅될 수 있다. 전자석은 레티클의 수용 공간이 마련된 사각틀 형상을 가질 수 있으며, 전자석의 상단부는 레티클을 하방으로 가압하는 전자기력을 생성하기 위하여 예각으로 굴곡질 수 있다. 또한, 전자석의 둘레에는 전자석에 전류를 인가하기 위한 코일이 배치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 레티클을 레티클 스테이지에 비접촉으로 고정할 수 있다. 따라서 레티클이 오염되거나 손상되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 결과적으로는, 기판 상에 레티클 패턴을 우수하게 노광할 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 관점들에 따른 기판 노광 장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도를 도시한 것이고, 도 2는 도 1에 도시한 레티클 스테이지 및 레티클을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도를 도시한 것이며, 도 3은 도 1에 도시한 레티클 스테이지 및 레티클을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 노광 장치(100)는 광원부(110), 제1 조명부(120), 제2 조명부(130), 레티클 스테이지(140), 인젝터(150), 투영부(160), 기판 스테이지(170) 그리고 제어부(180)를 포함한다.

광원부(110)는 노광 공정을 수행하기 위한 광을 생성하기 위한 장치로서, 수은 램프, 불화아르곤(ArF) 레이저, 불화크립톤(KrF) 레이저. 극 자외선 빔(Extreme Ultraviolet beam) 또는 전자 빔 (Electron beam) 발생 유닛을 포함할 수 있다. 광원부(110)로부터 생성된 광은 제1 조명부(120) 및 제2 조명부(130)를 통과하며 진행방향이 서로 평행하고, 단위면적 당 실질적으로 동일한 밀도를 갖도록 처리된다.

제1 조명부(120)는 광원부(110)로부터 생성된 광을 진행방향이 서로 평행하게 처리한다. 이를 위하여 제1 조명부(120)는 크게 가변 빔 감쇠기(variable beam attenuator, 121), 빔 형상 최적화 시스템(beam shaping optical system, 122), 제1 플라이아이 렌즈(first fly-eye lens, 124), 보조 콘덴서 렌즈(126), 제2 플라이아이 렌즈(127)를 포함할 수 있다. 제1 조명부(120)를 통과한 광은 애퍼처(aperture:129)를 경유하여 제2 조명부(130)에 일정 크기로 집속된다.

제2 조명부(130)는 크게 빔 스플리터(beam splitter, 131), 제1 정렬시스템(132), 레티클 블라인드(135) 및 제2 정렬시스템(136)을 포함한다. 이 경우, 제1 정렬시스템(132)과 제2 정렬시스템(136)은 각기 한 쌍의 오목렌즈와 볼록렌즈를 포함할 수 있다.

애퍼처(129)를 통과한 광은 제2 조명부(130)의 제1 정렬시스템(132)을 경유하면서 단위면적당 실질적으로 동일한 밀도를 갖도록 처리되고, 제1 정렬시스템(132)에서 처리된 광은 레티클 블라인드(135)에 통과하면서 특정파장 및 소정의 투과면적으로 갖도록 처리된다. 이 경우, 특정파장 및 투과면적은 레티클(R)에 형성된 패턴의 이미지 정보가 정확하게 반영될 수 있는 값으로 선택하는 것이 바람직하다. 레티클 블라인드(135)를 통과하면서 간섭된 광은 제2 정렬시스템(136)에 의하여 재 정렬된다. 이 결과, 진행방향은 서로 평행하며 단위면적당 실질적으로 동일한 파장 및 밀도를 갖는 광에 생성된다.

전술한 바와 같이, 광원부(110)로부터 생성된 광은 제1 조명부(120), 애퍼처(129), 및 제2 조명부(130)를 순차적으로 통과하며 포토레지스트 막을 노광하기 바람직한 상태를 갖도록 처리된다. 여기서, 바람직한 상태란 포토레지스트 막의 분자 결합을 효과적으로 변화시킬 수 있는 광의 양, 세기, 밀도 등을 갖는 상태를 의미한다. 당업자라면, 기판(W) 상에 형성하고자 하는 미세 구조물의 종횡비(aspect ratio), 식각 선택비 등에 따라 바람직한 상태 값을 용이하게 선택할 수 있을 것이다.

제2 조명부(130)의 제2 정렬시스템(136)을 통과한 광은 미러(139)에 의하여 진행 경로가 변경된 후, 레티클(R)에 조명된다. 이 경우, 레티클(R)은 레티클 스테이지(140)에 의하여 광의 진행경로 상에 배치된다.

레티클(R)은 전체적으로 사각 플레이트 형상을 가지며, 강자성체 물질(ferromagnetic substance: M)로 코팅된다. 강자성체 물질(M)은 철, 니켈, 코발트 또는 이들을 포함하는 합금과 같이 강자성을 나타내는 물질을 의미한다. 자성원자로 이루어진 금속물질이 강한 자기장에 놓이면 강하게 자화되는데, 이후 자기장에서 벗어나도 자화된 성질이 없어지지 않는다. 이러한 성질을 강자성이라 하며, 철ㅇ니켈과 같이 강자성을 나타내는 물질을 강자성체 물질(M)이라 한다. 강자성은 자기 모멘트 사이의 교환상호작용에 의해 자성원자의 전자가 지닌 스핀(자기모멘트)이 서로 평행하게 되어, 자발적 자화가 이루어짐으로써 형성되는 성질이다. 그러므로 강자성체 물질(M)은 자화되기 전에는 강자성을 나타내지 못한다.

레티클(R)은 전술한 바와 같은 강자성체 물질(M)로 부분적으로 코팅된다. 예를 들어, 레티클(R)의 측면들을 따라서 강자성체 물질(M)이 코팅될 수 있다. 또한, 레티클(R)의 상면 둘레 또는 하면 둘레를 따라서 강자성체 물질(M)이 코팅될 수 있다. 은 둘레 방향 및 하방으로 전자기력을 받는다.

이하 설명하겠지만, 레티클(R)은 둘레 방향 및 하방으로 전자기력을 받는다. 레티클(R)이 상기 전자기력에 의하여 효과적으로 고정되기 위해서는, 레티클(R)이 강자성체 물질(M)을 포함하는 것이 바람직하다. 전자기력이 레티클(R)의 둘레 및 상면을 향하여 공급되기 때문에 레티클(R)의 측면들 및 상면 둘레를 따라서 강자성체 물질(M)이 코팅되는 것이 바람직하다. 코팅방법 외에도 레티클(R)을 강자성체 물질(M)로 제조하여 레티클(R)이 강자성체 물질(M)을 포함하도록 할 수 있다. 또한, 레티클(R)의 하면에는 페리클(도시되지 않음)이 부착될 수 있다. 상기 페리클 은 레티클(R)에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위하여 레티클(R)을 보호하는 일종의 방진 커버이다. 상기 페리클은 얇은 박판이나 필름 형상을 가질 수 있으며, 진공력에 의하여 레티클(R)의 하면에 고정될 수 있다.

전술한 바와 같이 강자성체 물질(M)을 포함한 레티클(R)은 레티클 스테이지(140)에 배치된다. 보다 정확하게 설명하면, 레티클 스테이지(140) 내에 비접촉으로 배치된다.

레티클 스테이지(140)는 전자기력으로 레티클(R)을 파지하기 위한 장치로서, 광의 진행 경로 상에 배치된다. 레티클 스테이지(140)는 레티클(R)의 사이즈보다 크게 사각틀 형상으로 배치된 전자석들(142)과 상기 전자석들(142)을 둘러싸는 전류 코일들(144)을 포함한다.

전자석들(142)과 전류 코일(144)은 전자기력을 생성하기 위한 장치로서, 자기장이 존재하는 공간에서 일정 속도로 운동하는 전하에 힘이 가해진다는 로렌쯔(lorentz)의 법칙을 이용한다. 로렌쯔 법칙은 하기 수학식 1로 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

F = q × V × B

상기 수학식 1에서 F 는 로렌쯔 힘을 의미하고, q는 전하량을 의미하며, V는 전하의 이동 속도를 의미하며, B는 자기장을 의미한다.

전류란 전하를 띤 전자의 운동이다. 그러므로 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 힘을 받는 것과 같이 자기장속에 있는 하전 입자가 운동을 한다면 힘을 받을 것이다. 즉, 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에 있다면, 도선에 흐르는 전류는 자기장으로부터 힘을 받는다. 보다 자세하게 설명하면, 전하량이 'q'인 자유 전자가, 'V'의 속도를 가지고 't'초 동안 균일한 자기장 'B'에 수직하게 놓인 길이 'L'의 도선의 단면을 'N'개 통과하면, 도선을 흐르는 전류의 세기 'I'는 단위 시간동안 통과한 자유 전자의 수와 같게 된다. 따라서 전류의 세기I는 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 2]

I = N × q / t

상기와 같은 전류의 세기를 갖는 도선이 자기장 'B'에 의하여 받는 힘 'F_T'은 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 3]

F_T = B × I × L = B × (N × q / t) × L = N × q × V × B

그러므로 도선을 통과하는 하나의 자유 전자가 받는 힘 즉, 로렌쯔 힘'F'은 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 4]

F = F_T / N = q × V × B

상기 로렌쯔 힘의 방향은 플레밍의 왼손 법칙을 따르게 된다. 또한, 상기 수학식 4는 자유 전자가 자기장을 수직으로 입사하는 경우에 관한 식이다. 당연히 자유 전자의 입사 방향에 따라서 로렌쯔 힘은 변화될 것이다. 따라서 자유 전자의 입사각을 고려한 로렌쯔 힘은 하기 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 5]

F = q × V × B × sinθ

상기 수학식 5를 참조하면, 자기장의 방향과 입사 전자의 방향이 나란하거나 정 반대가 되면 로렌쯔 힘은 '0'이 되고, 자기장의 방향과 입자의 운동 방향이 직각이 되면 로렌쯔 힘은 최대가 된다. 여기서 힘의 방향은 플레밍의 왼손의 법칙으로 알 수 있다.

전자석들(142)의 상단부들은 예각으로 절곡된 형상을 갖는다. 즉, 전자석들(142)은 'ㄱ'자와 유사하게 예각으로 굴곡진 형상을 갖는다. 이는 레티클(R)의 하방으로 가압하기 위한 전자기력(로렌쯔 힘)을 생성하기 위함이다. 전자석들(142)에는 전류 코일들(144)이 배치되어, 전자기력를 생성한다. 전자석들(142)로부터 생성된 전자기력은 레티클(R)의 측면들 및 상면을 향하는 방향으로 생성된다.

상술한 수학식들을 참조하여 전자석들(142)로부터 생성되는 전자기력에 대하여 나타내면 하기 수학식 6과 같다. 이 경우, 레티클(R)에 부가되는 전자기력은 하나의 자유 전자가 받는 힘이 아니라 도선이 자기장'B'에 의하여 받는 힘이다. 즉, 상기 수학식 3을 이용하는 것이 바람직하다.

[수학식 6]

F₁ = I₁ × L₁ × B₁

F₂ = I₂ × L₂ × B₂ × sinθ

상기 수학식 6에서 F₁은 전자석 하부로부터 발생되는 전자기력, I₁은 전자석 하부에 흐르는 전류의 세기, L₁은 전자석 하부를 둘러싸는 코일의 길이, B₁은 전자석 하부가 노출된 자기장을 의미한다. 또한, 수학식 6에서 F₂는 전자석 상부로부터 발생되는 전자기력, I₂는 전자석 상부에 흐르는 전류의 세기, L₂는 전자석 상부를 둘러싸는 코일의 길이, B₂는 전자석 상부가 노출된 자기장, 그리고 θ는 전자석 상부가 수평면으로부터 기울어진 각도를 의미한다.

전자석 하부로부터 생성되는 전자기력 F₁(이하, 하부 전자기력 이라고 한다)은 상부로부터 생성되는 전자기력 F₂(이하, 상부 전자기력 이라고 한다)에 비하여 크다. 이는 전자석 상부가 자기장 방향으로부터 기울어졌기 때문이다.

레티클(R)을 전자석들(142) 내부에 배치한 다음 코일들(144)에 전류를 인가하면 하부 및 상부 전자기력이 발생된다. 이 경우, 상기 하부 전자기력은 레티클(R)의 측부를 따라서 실질적으로 균일하게 발생된다. 상기 하부 전자기력과 레티클(R)의 측면들을 따라서 배치된 강자성체 물질(M)은 상호 작용을 일으켜 레티클(R)을 수평방향으로 고정시킨다. 상기 상부 전자기력은 레티클(R)의 상면을 가압하는 방향으로 발생된다. 상기 상부 전자기력과 레티클(R)의 상면 둘레를 배치된 코팅된 강자성체 물질(M)은 상호 작용을 일으켜 레티클(R)을 하방으로 가압한다. 이 경우, 레티클(R)은 수직방향으로 고정되지 않는다. 하지만, 상부 전자기력은 레티클(R)을 지지하는 가스의 운동 에너지에 의하여 상쇄되어 레티클(R)이 수직 방향으로도 고정된다.

레티클(R)의 하부에는 레티클 스테이지(140)에는 인젝터(150)가 설치된다. 인젝터(150)는 레티클(R)의 하부 둘레를 향하여 가스를 분사하여 레티클(R)을 부양(floating)시킨다. 인젝터(150)로부터 분사되는 가스로서는 오염물질 함유량이 제한된 클린 에어를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 가스는 레티클(R)의 하면에 충돌하여 운동에너지를 연속적으로 전달하고 이 결과, 레티클(R)이 부양된다.

레티클(R)을 수직방향으로 안정적으로 고정하기 위한 가스의 분사 속도 및 분사량은 제어부(180)에 의하여 조절된다. 제어부(180)는 레티클(R)을 하방으로 가압하는 상부 전자기력을 감지하여 이와 동일한 에너지를 갖도록 가스의 분사 속도 및 분사량을 제어한다.

제어부(180)는 레티클 스테이지(140) 및 레티클 스테이지(140)에 전력을 공급하는 전력공급유닛(도시되지 않음)에 연결된다. 제어부(180)는 레티클 스테이지(140)에 전력을 차단한 상태에서 인젝터(150)를 작동시켜 가스를 분사한다. 이후, 레티클(R)이 레티클 스테이지(140)에 배치되면 레티클 스테이지(140)에 전력을 공급하여 레티클(R)에 전자기력을 생성한다. 제어부(180)는 전자기력과 가스의 에너지를 실질적으로 동일하게 레티클 스테이지(140)와 인젝터(150)를 제어한다. 이 결과, 레티클(R)은 비접촉 방식으로 고정된다. 보다 정확하게 레티클(R)을 파지하기 위하여, 제어부(180) 전자기력 측정 센서 또는 레티클(R)이 수평 감지 센서 등을 더 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 레티클(R)이 레티클 스테이지(140) 내에 비접촉 고정되면, 실질적인 노광 공정이 수행된다. 즉, 광원부(110)로부터 생성된 광이 제1 조명 부(120)와 제2 조명부(130)를 거쳐 진행방향이 서로 평행하며 단위면적당 실질적으로 동일한 밀도를 갖도록 처리된 후, 레티클(R)에 조사된다.

레티클(R)에 조사된 광은 레티클(R) 상에 형성된 패턴 이미지 정보가 반영된 상태로 레티클(R)을 통과한다. 레티클(R)을 통과한 광은 투영부(160)를 경유하여 기판(W) 상에 조사된다.

투영부(160)는 복수개의 콘덴서 렌즈들을 포함하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 투영부(160)를 통과한 광은 기판(W) 상의 일 삿(shot) 영역에 축소 투영된다.

투영부(160) 하부에 배치된 기판(W) 상에는 포토레지스트 막이 형성되어 있다. 포토레지스트 막은 포토레지스트 조성물 코팅 공정 및 소프트 베이크 공정을 통해 기판(W) 상에 형성된다. 포토레지스트 막이 형성된 기판(W)은 기판 스테이지(170) 상에 배치된다.

기판 스테이지(170)는 기판(W)을 일정속도로 이동시키면서 스캐닝(scanning)방식으로 레티클 패턴의 이미지를 반도체 기판(W) 상에 투영시킬 수 있다. 또는, 기판 스테이지(170)는 기판(W)을 일정주기로 이동시키면서 스텝퍼(stepper) 방식으로 레티클 패턴의 이미지를 반도체 기판(W) 상에 투영시킬 수 있다.

본 발명에 따른 노광 장치는, 전자기력을 이용하여 레티클을 비접촉 방식으로 고정할 수 있다. 따라서 레티클을 접촉 방식으로 고정함에 따라 발생되던 레티클의 오염, 손상 등을 효과적으로 억제할 수 있다. 기판 상에 레티클 패턴이 우수하게 전사되고, 결과적으로는 고밀도 및 고성능의 반도체 장치를 효과적으로 제조 할 수 있다. 나아가 노광 공정의 전 자동화를 구현할 수도 있으며, 반도체 장치의 생산수율을 극대화 시킬 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

기판을 노광하기 위한 광을 생성하는 광원부;

상기 광의 진행경로 상에 배치되며, 전자기력으로 레티클(reticle)을 고정하기 위한 전자석이 구비된 레티클 스테이지;

상방으로 가스를 분사하여 상기 레티클을 상기 레티클 스테이지 내에 부양(floating)시키는 인젝터; 및

상기 레티클을 통과한 광의 진행경로 상에 기판이 위치하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지를 포함하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 레티클 스테이지에 배치된 레티클의 측면들과 상면 둘레에는 강자성체 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전자석은, 상기 레티클의 수용 공간이 마련된 사각틀 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전자석의 상단부는, 상기 레티클을 하방으로 가압하는 전자기력을 생성하기 위하여 예각으로 굴곡진 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전자석을 둘러싸며 상기 전자석에 전류를 인가하기 위한 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.