KR20130092843A - 빛의 인텐시티를 컨트롤할 수 있는 컨트롤 모듈 미러를 갖는 반사형 포토리소그래피 설비 - Google Patents

빛의 인텐시티를 컨트롤할 수 있는 컨트롤 모듈 미러를 갖는 반사형 포토리소그래피 설비 Download PDF

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Abstract

극자외선을 생성할 수 있는(configured to generate) 광원, 상기 광원으로부터 생성된 빛을 받아 반사할 수 있는(configured to receive and reflect) 조영 미러 시스템, 상기 조영 미러 시스템으로 반사되는 빛을 받아 일부를 통과 시키고 일부를 차단하는(configured to receive, pass, and shut) 블라인더, 상기 노광 슬릿을 통과한 빛을 받아 반사할 수 있는 반사형 레티클이 장착될 수 있도록 상기 노광 슬릿 상에(above) 배치되는 레티클 스테이지, 상기 레티클 스테이지 상에 장착된 반사형 레티클로부터 상기 노광 슬릿을 다시 통과한 빛을 받아 웨이퍼 상로 반사할 수 있는 투사 미러 시스템, 및 상기 투사 미러 시스템으로부터 빛을 받아 패턴이 형성되는 웨이퍼가 안착될 수 있는 웨이퍼 스테이지를 포함하고, 상기 조영 미러 시스템은, 상기 빛을 다수 개의 영역으로 나누어 각 영역 별로 인텐시티를 다르게 할 수 있는 다수 개의 단위 컨트롤 미러들을 갖는 컨트롤 모듈 미러를 최후단에 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비가 설명된다.

Description

빛의 인텐시티를 컨트롤할 수 있는 컨트롤 모듈 미러를 갖는 반사형 포토리소그래피 설비{Reflective Photolithography Apparatus Having a control module mirror being configured to control light intensity}
본 발명은 극자외선의 인텐시티를 컨트롤할 수 있는 반사형 노광 시스템 및 반사형 노광 시스템을 이용하여 포토마스크의 패턴 균일도를 개선하는 방법에 관한 것이다.
극히 미세한 반도체 소자를 제조하기 위하여 극자외선을 사용하는 반사형 포토리소그래피 방법이 제안되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 빛의 인텐시티 분포를 컨트롤 할 수 있는 반사형 포토리소그래피 설비를 제공하는 것이다
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 빛의 인텐시티 분포를 컨트롤 할 수 있는 컨트롤 모듈 미러를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 인텐시티 분포를 컨트롤 할 수 있고 빛의 진행 방향을 바꿀 수 있는 단위 컨트롤 미러를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 단위 컨트롤 미러를 컨트롤하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 반사형 레티클의 균일도 특성을 개선 또는 보상할 수 있는 노광 공정을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 반사형 레티클의 균일도 특성을 실시간으로 보정하며 노광할 수 있는 노광 공정을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비는, 극자외선을 생성할 수 있는 광원, 상기 광원으로부터 생성된 빛을 받아 반사할 수 있는 조영 미러 시스템, 상기 조영 미러 시스템으로 반사되는 빛을 받아 일부를 통과 시키고 일부를 차단하는 블라인더, 상기 노광 슬릿을 통과한 빛을 받아 반사할 수 있는 반사형 레티클이 장착될 수 있도록 상기 노광 슬릿 상에 배치되는 레티클 스테이지, 상기 레티클 스테이지 상에 장착된 반사형 레티클로부터 상기 노광 슬릿을 다시 통과한 빛을 받아 웨이퍼 상로 반사할 수 있는 투사 미러 시스템, 및 상기 투사 미러 시스템으로부터 빛을 받아 패턴이 형성되는 웨이퍼가 안착될 수 있는 웨이퍼 스테이지를 포함하고, 상기 조영 미러 시스템은, 상기 빛을 다수 개의 영역으로 나누어 각 영역 별로 인텐시티를 다르게 할 수 있는 다수 개의 단위 컨트롤 미러들을 갖는 컨트롤 모듈 미러를 최후단에 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비는, 광원, 다수 개의 조영 미러들 및 컨트롤 모듈 미러를 갖는 조영 미러 시스템, 상기 컨트롤 모듈 미러는 다수 개의 단위 컨트롤 미러들을 포함하고, 레티클 스테이지, 투사 미러를 포함하는 투사 미러 시스템, 및 웨이퍼 스테이지를 포함할 수 있다.
컨트롤 모듈 미러는 조영 미러들로부터 빛을 받아 레티클 스테이지로 직접적으로 반사할 수 있다.
컨트롤 모듈 미러는, 미러 기판, 및 미러 기판 상에 셀 모양으로 배열된 다수 개의 단위 컨트롤 미러들을 포함할 수 있다.
다수 개의 단위 컨트롤 미러들은 각각 수평으로부터 약 30°의 각도까지 기울어질 수 있다.
단위 컨트롤 미러들은, 단위 미러 기판, 및 단위 미러 기판 상에 적층된 다층의 반사층들을 포함할 수 있다.
단위 미러 기판은, 금속층 및 실리콘 층을 포함할 수 있다.
금속층은 자성체를 포함할 수 있다.
단위 컨트롤 미러들은, 상기 단위 미러 기판을 상기 미러 기판 상에 고정하는 지지부를 더 포함하고, 및 상기 지지부의 상단에 배치된 힌지 연결을 포함할 수 있다.
힌지 연결은, 피봇 하우징 및 피봇 샤프트를 포함하는 피봇 힌지를 포함할 수 있다.
미러 기판은, 상기 미러 기판의 상부 표면과 가까운 위치에 상기 단위 컨트롤 미러와 중첩하는 적어도 2개 이상의 전자석을 포함할 수 있다.
미러 기판은 상기 전자석의 자기장을 제어하기 위한 컨트롤 회로를 더 포함할 수 있다.
컨트롤 회로는, MOS 트랜지스터, 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 워드 라인 및 워드 라인 드라이버, 및 상기 MOS 트랜지스터의 소스 전극에 연결되는 비트 라인 및 비트 라인 드라이버를 포함할 수 있다.
상기 레티클 스테이지의 하부에 배치된 블라인더를 더 포함할 수 있다.
블라인더는 노광 슬릿 및 블라인드 플레이트를 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 포토리소그래피 설비는, 빛의 인텐시티 분포를 컨트롤 할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 포토리소그래피 설비는, 반사형 레티클의 광학적 패턴의 선폭들의 불균일 성을 실시간으로 보정하여 노광 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 반사형 포토리소그래피 설비는, 반사형 레티클을 다시 제작하지 않고도 노광 공정을 수행할 수 있으므로 반도체 소자를 생산 원가를 감축하고 반도체 소자를 생산하는 기간을 단축할 수 있다.
이상에서 언급되지 않은 본 발명의 효과들은 본문 내에서 다양하게 언급될 것이다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비의 노광 시스템을 개념적으로 도시한 구조도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비를 이용한 노광 공정을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 3a 내지 3f는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 컨트롤 모듈 미러들을 개념적으로 도시한 사시도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들의 적층 구조들을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들의 외부 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 힌지 연결을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 컨트롤 모듈 미러에서, 힌지 연결에 의해 단위 컨트롤 미러들이 다양하게 기울어질 수 있다는 것을 예시적으로 보이는 도면이다.
도 8a 내지 8c는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 컨트롤 회로(260)들을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 9a 내지 9c는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들이 극자외선의 인텐시티를 조절하는 것을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 10a 내지 10d는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들로부터 반사되는 극자외선들이 중첩되어 극자외선의 인텐시티가 조절되는 것을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 11a는 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있는 반사형 레티클의 광학적 패턴들(52)의 선폭들을 측정하여 개념적으로 도시한 균일도 맵이고, 도 11b는 반사형 레티클의 광학적 패턴들의 균일도를 보정하기 위한 균일도 보정 맵이다.
도 12a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비를 이용하여 노광 공정을 수행하는 것을 개념적으로 설명하는 플로우 차트이고, 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정이 수행된 웨이퍼를 검사(inspection)하는 공정을 개념적으로 표현한 플로우 차트이고, 및 도 12c는 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정을 모니터링하는 방법을 개념적으로 표현한 플로우 차트이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시, 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비(100, reflective photolithography apparatus)의 노광 시스템을 개념적으로 도시한 구조도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비(100)의 노광 시스템은, 광원(10, light source), 조영 미러 시스템(25, illumination mirror system), 레티클 스테이지(40, reticle stage), 블라인더(60, blinder), 투사 미러 시스템(70, projection mirror system), 및 웨이퍼 스테이지(80, wafer stage)를 포함할 수 있다.
광원(10)은 극자외선(EUVL, Extremely Ultra Violet Light을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 광원(10)은 탄소 플라즈마를 이용하여 약 13.5㎚의 파장을 갖는 빛, 예를 들어 극자외선을 발생시킬 수 있다. (be configured to generate) 광원(10)은 콜렉터(15)를 포함할 수 있다. 콜렉터(15)는 광원(10)에서 발생한 극자외선을 모아 어느 한 방향으로 직진하도록 조절할 수 있다. (be configured to adjust) 예를 들어, 광원(10)에서 발생된 극자외선은 콜렉터(15)를 통과하여 조영 미러 시스템(20)으로 조사(irradiate)될 수 있다.
조영 미러 시스템(20)은 다수 개의 조영 미러들(21-13) 및 컨트롤 모듈 미러(30)를 포함할 수 있다. 조영 미러들(21-13)은, 예를 들어, 극자외선이 미러 영역 밖으로 손실되는 것을 줄이기 위하여 극자외선을 컨덴싱할 수 있다. (be configured to condense) 조영 미러들(21-13)은, 예를 들어, 극자외선의 인텐시티 분포를 전체적으로 균일하게 조절할 수 있다. 따라서, 다수 개의 조영 미러들(21-13)은 각각 극자외선의 경로를 다양화시키기 위하여 오목 미러 및/또는 볼록 미러를 포함할 수 있다. 또한, 조영 미러 시스템(20)은 극자외선을 스퀘어(square) 모양, 원(circular) 모양, 또는 바(bar) 모양 등으로 성형하여 레티클 스테이지(40)로 전달할 수도 있다. 컨트롤 모듈 미러(30)는 극자외선의 인텐시티 분포를 영역 별로 조절할 수 있다. 예를 들어, 극자외선이 조사되는 영역을 다수 개의 단위 영역으로 분할하고, 제1 영역을 상대적으로 높은 인텐시티 분포를 갖는 영역으로 성형할 수 있고, (be configured to shape) 제2 영역을 상대적으로 낮은 인텐시티 분포를 갖는 영역으로 성형할 수 있다. 따라서, 조영 미러 시스템(20)은 극자외선을 영역 별로 다른 인텐시티를 갖도록 성형하여 레티클 스테이지(40)로 전달할 수 있다. 컨트롤 모듈 미러(30)는 조영 미러 시스템(20)의 최후단에 위치할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 모듈 미러(30)는 조영 미러들(21-13)로부터 극자외선을 받아 레티클 스테이지(40)로 직접적으로 반사할 수 있다. 컨트롤 모듈 미러(30)는 오목 미러, 볼록 미러 또는 평판 미러의 기능들을 모두 가질 수 있다. 컨트롤 모듈 미러(30)에 대한 보다 상세한 설명은 후술된다.
레티클 스테이지(40)는 하면에 반사형 레티클(50)을 장착하고 수평 방향으로 이동할 수 있다. (be configured to move) 예를 들어, 도면에서 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 레티클 스테이지(40)는 정전척(ESC, electro static chuck)을 포함할 수 있다. 반사형 레티클(50)은 일면에 광학적 패턴들(52)을 포함할 수 있다. 반사형 레티클(50)은 광학적 패턴들(52)이 형성된 면이 도면에서 아래쪽을 향하도록 레티클 스테이지(40) 또는 정전척의 하면에 장착될 수 있다.
블라인더(60)가 레티클 스테이지(40)의 하부에 배치될 수 있다. 블라인더(60)는 노광 슬릿(62) 및 블라인드 플레이트(64)를 포함할 수 있다. 노광 슬릿(62)은 바(bar) 또는 스틱(stick) 모양을 가질 수 있다. 노광 슬릿(62)은 조영 미러 시스템(20)으로부터 레티클 스테이지(40) 상의 반사형 레티클(50)로 전달되는 극자외선의 모양을 성형할 수 있다. 조영 미러 시스템(20)으로부터 전달된 극자외선은 노광 슬릿(62)을 통과하여 레티클 스테이지(40) 상의 반사형 레티클(50)로 조사될 수 있다. 레티클 스테이지(40) 상의 반사형 레티클(50)로부터 반사되는 극자외선은 노광 슬릿(62)을 통과하여 투사 미러 시스템(70)으로 전달될 수 있다. 블라인드 플레이트(64)는 노광 슬릿(62) 이외의 영역에 조사되는 극자외선을 차단할 수 있다. (be configured to shut) 따라서, 블라인더(60)는 노광 슬릿(62)을 통해 극자외선의 일부를 통과시킬 수 있고 블라인드 플레이트(64)를 이용하여 극자외선의 일부를 차단할 수 있다. 또한, 레티클 스테이지(40)의 하면에 장착된 반사형 레티클(50)에서 반사되는 극자외선은 노광 슬릿(62)을 통과할 수 있다.
투사 미러 시스템(70)은 반사형 레티클(50)로부터 반사되어 노광 슬릿(62)을 통과한 극자외선을 받아 웨이퍼(90)로 전달할 수 있다. (be configured to transfer) 투사 미러 시스템(70)도 다수 개의 투사 미러들(71-76)을 포함할 수 있다. 투사 미러들(71-76)에 의해 웨이퍼(90) 상에 조사되는 극자외선은 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)의 가상적인 이미지 정보를 포함할 수 있다. 웨이퍼(90) 상에 조사되는 극자외선의 모양(shape)은 노광 슬릿(62)에 의해 성형된 모양을 그대로 가질 수 있다. 다수 개의 투사 미러들(71-76)은 다양한 수차들(aberration)을 보정할 수 있다.
웨이퍼 스테이지(80)는 웨이퍼(90)를 안착하고 수평 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 도면에서 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 웨이퍼 스테이지(80)는 레티클 스테이지(40)와 동일한 방향으로 일정한 비율로 동시에 이동할 수 있다. 예를 들어, 이동 비율이 10:1(10%)인 경우, 레티클 스테이지(40)가 좌측 또는 우측으로 10㎛ 이동할 때, 웨이퍼 스테이지(80)는 동일한 방향으로 1㎛ 이동할 수 있다. 또는, 이동 비율이 5:1(20%)인 경우, 레티클 스테이지(40)가 좌측 또는 우측으로 10㎛ 이동할 때, 웨이퍼 스테이지(80)는 동일한 방향으로 2㎛ 이동할 수 있다. 이동 비율은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 스테이지(80)는 스텝 앤 스캔 방식으로 이동할 수 있다. 투사 미러 시스템(70)으로부터 조사되는 극자외선의 초점은 웨이퍼(90)의 표면 상에(above) 위치할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(90) 상에는 일정한 두께를 가진 포토레지스트 층이 형성되고, 극자외선의 초점은 포토레지스트 층 내에 위치할 수 있다.
도면에서 극자외선이 진행하는 경로들은 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 개념적으로 도시된 것이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비(100)를 이용한 노광 공정을 개념적으로 설명하는 도면이다. 도 2a는 반사형 레티클(50)을 아래에서 본 도면이고 도 2b는 웨이퍼(90)를 위에서 본 도면이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비(100)를 이용한 노광 공정은, 광학적 패턴들(52)을 가진 반사형 레티클(50)이 노광 슬릿(62)의 위(above)를 이동하는 것을 포함할 수 있다. 노광 슬릿(62)은 고정되어 있고, 반사형 레티클(50)이 레티클 스테이지(40)에 의해 수평으로 이동하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 노광 슬릿(62)이 반사형 레티클(50)의 표면을 스캔하는 것을 포함할 수 있다. 노광 슬릿(62)의 이외의 영역은 블라인더(60)의 블라인드 플레이트(64)에 의해 가려지기 때문에 점선으로 표시되었다. 노광 슬릿(62)은 고정되어 있고, 반사형 레티클(50)이 이동하는 것이지만, 설명의 편의를 위하여 반사형 레티클(50)의 표면을 노광 슬릿(62)이 스캔하는 것으로 설명된다. 반사형 레티클(50)은 패턴 영역(54) 및 주변 영역(56)을 가질 수 있다. 패턴 영역(54)은 광학적 패턴들(52)이 형성된 영역이고, 주변 영역(56)은 패턴 영역(54)을 감쌀 수 있다. 노광 슬릿(62)은 반사형 레티클(50)의 패턴 영역(54)만을 스캔할 수 있다. 예를 들어, 노광 슬릿(62)은 반사형 레티클(50)의 주변 영역(56)을 스캔하지 않을 수 있다. 노광 슬릿(62)은 매우 좁은 폭을 가질 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 충분한 폭을 갖는 것으로 가정되었다. 레티클 스테이지(40)는 X축 방향, 예를 들어 노광 슬릿(62)의 장축에 직교하는 방향으로 이동할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비(100)를 이용한 노광 공정은, 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)이 웨이퍼(90) 상에 가상적(aerial) 이미지로 투사(projected)되는 것을 포함할 수 있다. 노광 슬릿(62)을 통하여 반사형 레티클(50)에 조사된 극자외선은 광학적 패턴들(52)의 가상적인(aerial) 이미지 정보를 얻고 반사될 수 있다. 광학적 패턴들(52)의 가상적인 이미지 정보를 가지고 반사된 극자외선은 노광 슬릿(62)을 통하여 투사 미러 시스템(70)에 전사(transferred)될 수 있다. 투사 미러 시스템(70)은 광학적 패턴들(52)의 가상적인 이미지 정보를 가진 극자외선을 웨이퍼(90) 상에 전사(projected)할 수 있다. 광학적 패턴들(52)의 가상적인 이미지 정보를 가진 극자외선은 노광 슬릿(62)의 모양에 따른 노광 영역(94)으로 웨이퍼(90) 상에 전사(projected)되어 광학적 이미지(92)를 가상적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 투사 미러 시스템(70)이 극자외선을 전사하는 위치는 일정하고, 웨이퍼 스테이지(80)에 의해 웨이퍼(90)가 수평으로 이동할 수 있다. 웨이퍼(90)의 플랫 존(FZ)의 위치는 예시적인 것이다. 웨이퍼(90) 상에 별도의 웨이퍼(90)용 블라인딩 구성 요소가 설치될 수도 있다. 웨이퍼(90) 상에는 포토레지스트 층이 존재할 것이므로, 스크라이브 레인 등이 생략되었다. 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록, 스캔 및 전사된 광학적 패턴들(52)의 이미지만 도시되었다. 웨이퍼 스테이지(80)는 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, X축 방향은 스캔 방향이고, Y축 방향은 스텝 방향을 의미할 수 있다. 웨이퍼 스테이지(80)는 극자외선의 초점 위치를 결정하고 수평을 유지하기 위하여 전체적 또는 부분적으로 상승 또는 하강할 수 있다.
도 3a 내지 3f는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 컨트롤 모듈 미러들(30A-30F)을 개념적으로 도시한 사시도이다. 도 3a 내지 3f를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 의한 컨트롤 모듈 미러들(30A-30F)은 미러 기판(35A-35F) 상에 셀(cell) 모양으로 배열된 다수 개의 단위 컨트롤 미러들(200A-200F)을 포함할 수 있다. 미러 기판(35A-35F)은 원형 평판 모양 및/또는 다각형 평판 모양으로 형성될 수 있다. 도 3a 및 3c 내지 3f는 미러 기판(35A, 35C-35F)이 예시적으로 원형 평판 모양을 갖는 것으로 가정, 도시되었고, 도 3b는 미러 기판(35B)이 사각형 평판 모양을 갖는 것으로 가정, 도시되었다. 다른 실시예에서, 미러 기판(35A-35F)은 오목한 모양을 가질 수도 있다. 이 기술적 사상은 도 1을 더 참조하여 이해될 수 있을 것이다. 미러 기판(35A-35F)은 수 십 센티미터의 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 미러 기판(35A, 35B-35F)은 30 내지 60 센티미터의 직경을 가질 수 있다. 미러 기판(35B)이 사각형 등의 다각형 모양을 갖는 경우, 한 변, 대각선의 길이, 또는 대변 간의 거리가 수 십 센티미터일 수 있다. 미러 기판(35A-35F)은 세라믹스, 글래스, 금속 및/또는 PCB(printed circuit board)를 포함할 수 있다. 다수 개의 단위 컨트롤 미러들(200A-200F)은 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 미러들(200A-200F)은 사각형, 마름모, 또는 육각형같은 다각형이나 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 단위 컨트롤 미러들(200A-200F)이 타원형을 갖는 경우, 인접한 단위 컨트롤 미러들(200A-200F)과 엇갈리도록 배치될 수 있다. 부가하여, 단위 컨트롤 미러들(200A-200F)의 크기가 작을수록 보정이 미세하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단위 컨트롤 미러들(200A-200F)의 크기는 수십 마이크로 미터에서 수백 마이크로 미터로 제작될 수 있다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)의 적층 구조들을 개념적으로 도시한 도면들이다. 도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 컨트롤 미러(200)는 단위 미러 기판(210) 상에 형성된 적층된 반사층(220)을 포함할 수 있다. 반사층(220)은 다층으로 적층된 단위 반사층 쌍(222)들을 포함할 수 있다. 단위 미러 기판(210)은 예를 들어, 크롬, 니켈, 코발트, 몰리브덴, 알루미늄, 철, 기타 다양한 자성체(magnetic substance) 또는 자성체 금속을 포함할 수 있다. 하나의 단위 반사층 쌍(222)은 제1 단위 반사층(224) 및 제2 단위 반사층(226)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 층의 제1 단위 반사층(224)은 약 4.1㎚의 두께를 가진 실리콘을 포함할 수 있고, 한 층의 제2 단위 반사층(226)은 약 2.7㎚의 두께를 가진 몰리브덴을 포함할 수 있다. 반사층(220)은 약 40여 쌍의 단위 반사층 쌍(222)들을 포함할 수 있다. 반사층(220)은 최상부에 적층된 캡핑층(228)을 포함할 수 있다. 캡핑층(228)은 복층으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 캡핑층(228)은 실리콘 또는 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 캡핑층(228)이 실리콘 산화물을 포함하는 경우, 약 5 내지 13㎚의 두께를 가질 수 있다. 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 컨트롤 미러(200)는 단위 미러 기판(210)의 상면에 적층된 반사층(220)을 포함하고, 단위 미러 기판(210)은 실리콘 층(214)의 하면에 배치된 금속층(212)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단위 미러 기판(210)은 금속층(212) 및 금속층(212) 상의 실리콘 층(214)을 포함할 수 있다. 단위 미러 기판(210)의 금속층(212)은 자성체를 포함할 수 있다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러(200)들의 외부 구조를 개념적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 과장된 모양으로 도시된다. 도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)은 미러 기판(35) 상에 지지부(230)에 의해 고정 및 지지되는 단위 컨트롤 미러들(200)을 포함할 수 있다. 지지부(230)는 상단에 배치된 힌지 연결(240)을 포함할 수 있다. 따라서, 단위 컨트롤 미러들(200)은 시소(seesaw)처럼 회전 또는 상하로 유동할 수 있다.
미러 기판(35)은 다수 개의 전자석들(250, electro magnets)을 포함할 수 있다. 전자석(250)들은 미러 기판(35)의 상부 표면과 가까운 위치에 단위 미러 기판(210)과 중첩되도록 배열될 수 있다. 하나의 단위 미러 기판(210)과 적어도 두 개의 전자석(250)들이 중첩될 수 있다. 전자석(250)들은 단위 미러 기판(210)을 끌어 당기거나 밀어내는 자기장을 형성할 수 있다. 따라서, 단위 컨트롤 미러들(200)은 전자석(250)들의 자기장에 의해 다양한 각도로 기울어질 수 있다. 미러 기판(35)은 전자석(250)들의 자기장을 제어하기 위한 컨트롤 회로들을 포함할 수 있다. 컨트롤 회로들은 MOS 트랜지스터(270)를 포함할 수 있다. 컨트롤 회로들은 각각 독립적으로 동작할 수 있다.
도 5b 및 5c를 참조하면, 각 컨트롤 회로들의 동작에 따라 단위 컨트롤 미러(200)는 기울어질 수 있다. 예를 들어, 단위 컨트롤 미러(200)는 최대 30° 이내의 각도로 기울어질 수 있다. (be configured to be tilted) 실험적으로, 단위 컨트롤 미러(200)가 약 10° 정도까지만 기울어질 수 있으면, 통상적으로 극자외선의 인텐시티를 충분히 조절할 수 있었다. 도면에서, 컨트롤 회로가 온(on) 상태인 전자석(250)이 단위 미러 기판(210)을 끌어당기는 것으로 예시되었다. 그러나, 단위 미러 기판(210)이 상자성체를 포함하는 경우, 온(on) 상태의 컨트롤 회로에 의해 전자석(250)이 단위 미러 기판(210)을 밀어낼 수도 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 힌지 연결(240)을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 힌지 연결(240)은 피봇 힌지(241, pivot hinge)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피봇 힌지(241)는 단위 미러 기판(210)의 하부에 장착되는 피봇 하우징(242, pivot housing) 및 피봇 하우징(242) 내에 삽입되는 피봇 샤프트(243, pivot shaft)를 포함할 수 있다. 피봇 힌지(241)는 한 방향으로 단위 미러 기판(210)을 기울일 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 힌지 연결(240)은 볼 힌지(246, ball hinge)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 볼 힌지(246)는 단위 미러 기판(210)의 하부에 장착되는 볼 하우징(247, ball housing) 및 볼 하우징(247) 내에 삽입되는 힌지 볼(248, hinge ball)를 포함할 수 있다. 볼 힌지(246)는 다양한 방향으로 단위 미러 기판(210)을 기울일 수 있다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 컨트롤 모듈 미러(30)에서, 힌지 연결(240)에 의해 단위 컨트롤 미러들(200)이 다양하게 기울어질 수 있다는 것을 예시적으로 보이는 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)은 다양한 방향 및 다양한 각도로 독립적으로 기울어질 수 있다.
도 8a 내지 8c는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 컨트롤 회로들을 개념적으로 도시한 도면들이다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤 회로들은 소스 전극이 비트 라인 드라이버(285)에 연결되고, 드레인 전극이 전자석(250)에 연결되고, 게이트 전극이 워드 라인 드라이버(280)에 연결된 MOS 트랜지스터(270)를 포함할 수 있다. 워드 라인 드라이버(280) 및 비트 라인 드라이버(285)는 컨트롤러(290)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 워드 라인 드라이버(280)에 의해 온(on) 상태로 MOS 트랜지스터(270)가 천이되면, 비트 라인 드라이버(285)에서 공급하는 전류가 전자석(250)으로 전달되어 전자석(250)이 자기장을 형성할 수 있다.
도 8b 및 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤 회로(260)들은 정전압 회로(295a, 295b)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 회로(260)들은 드레인 전극에 연결된 커플링 커패시터(295a) 또는 다이오드(295b)를 더 포함할 수 있다. 정전압 회로들(295a, 295b)은 전자석(250)이 균일한 자기장을 일으킬 수 있도록 컨트롤 회로(260)를 보조할 수 있다.
도 9a 내지 9c는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)이 극자외선의 인텐시티를 조절하는 것을 개념적으로 도시한 도면들이다. 도 9a를 참조하면, 단위 컨트롤 미러들(200)이 수평을 유지함으로써 전체적으로 균일한 인텐시티 분포를 가진 극자외선이 노광 슬릿(62)에 조사될 수 있다. 도 9b를 참조하면, 단위 컨트롤 미러들(200)의 일부가 각각 기울어 짐으로써 노광 슬릿(62)에 조사되는 극자외선의 인텐시티 분포가 바이어싱(biasing)되거나 계조(gray levels)를 가질 수 있다. 예를 들어, 단위 컨트롤 미러들(200)의 일부가 컨트롤 모듈 미러(30)의 외곽 방향으로 기울어 짐으로써, 노광 슬릿(62)의 중앙부에 조사되는 극자외선의 인텐시티가 낮아지고 노광 슬릿(62)의 외곽부에 조사되는 극자외선의 인텐시티가 높아질 수 있다. 도 9c를 참조하면, 단위 컨트롤 미러들(200)의 일부가 일정한 방향으로 기울어 짐으로써 노광 슬릿(62)에 조사되는 극자외선의 인텐시티 분포가 일정한 방향으로 바이어싱되거나 계조를 가질 수 있다. 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 컨트롤 모듈 미러(30)는 극자외선이 조사되는 영역을 다수 개의 영역들, 예를 들어, 셀들 또는 메시들로 나누어 각각 인텐시티가 달라지도록 할 수 있다. 도 9a 내지 9c를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상은 보다 다양하게 응용될 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 10a 내지 10d는 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)로부터 반사되는 극자외선들이 중첩되어 극자외선의 인텐시티가 조절되는 것을 개념적으로 도시한 도면들이다. 예를 들어, 단위 컨트롤 미러들(200)로부터 반사되는 극자외선들이 도 1의 블라인더(60)에 조사되는 모양이 개념적으로 도시된 것으로 이해될 수도 있다. 도 10a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)에 의하여 블라인더(60)에 조사되는 극자외선의 조사 영역들(IR1)은 서로 중첩하지 않거나 외곽 영역만이 중첩될 수 있다. 따라서, 컨트롤 모듈 미러(30)에서 반사되는 극자외선은 전체적으로 균일한 인텐시티를 가질 수 있다. 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 하기 위하여, 단위 컨트롤 미러(200)에서 반사되는 극자외선의 모양의 코너들이 라운드진 것으로 도시되었다. 도 10b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)에 의하여 블라인더(60)에 조사되는 극자외선의 조사 영역들(IR2)은 도 10a의 조사 영역들(IR1)에 비하여 상대적으로 넓은 면적이 중첩될 수 있다. 예를 들어, 조사 영역들(IR2)의 중앙 영역들까지 중첩될 수도 있다. 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 쉽도록 하기 위하여, 조사 영역들(IR2)이 X축 방향으로 중첩되는 개념과 Y축 방향으로 중첩되는 개념이 함께 도시되었다. 도 10c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)에 의하여 블라인더(60)에 조사되는 극자외선의 조사 영역들(IR3)은 비대칭적으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제1열에 위치한 극자외선과 제2열에 위치한 극자외선이 중첩하는 면적(OL1)이 제2열에 위치한 극자외선과 제3열에 위치한 극자외선이 중첩하는 면적(OL2)보다 넓을 수 있다. (OL1 > OL2) 또한, 제3열에 위치한 극자외선과 제4열에 위치한 극자외선이 중첩하는 면적(OL3)은 제1열에 위치한 극자외선과 제2열에 위치한 극자외선이 중첩하는 면적보다 더 넓을 수도 있다. (OL1 < OL3) 도 11d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 컨트롤 미러들(200)에 의하여 블라인더(60)에 조사되는 극자외선의 조사 영역들(IR4)은 다중으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 단위 컨트롤 미러들(200)이 볼록 미러 형태를 갖는 경우, 단위 컨트롤 미러들(200)로부터 반사되는 극자외선은 다중으로 중첩될 수 있다. 또는, 단위 컨트롤 미러들(200)이 평판형일지라도, 미러 기판(35)이 오목한 형태를 갖는 경우, 단위 컨트롤 미러들(200)로부터 반사되는 극자외선은 다중으로 중첩될 수 있다. 극자외선이 조사되는 모양은 단위 컨트롤 미러들(200)의 모양에 따라 다양하게 변할 수 있다. 다시 도 10a 내지 10d를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 단위 컨트롤 미러들(200)에 의하여 블라인더(60)에 조사되는 극자외선의 조사 영역들(IR1-IR4))은 도시된 모양들을 포함하여, 보다 다양한 모양으로 중첩될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
도 11a는 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있는 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)의 선폭들을 측정하여 개념적으로 도시한 균일도 맵(410)이고, 도 11b는 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)의 균일도를 보정하기 위한 균일도 보정 맵(420)이다. 도 11a를 참조하면, 광학적 패턴들(52)의 균일도 맵(410)은 전체적으로 5단계의 균일도 차이(difference)를 가진 메시들(M, meshes)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학적 패턴들(52)의 선폭들의 평균치가 상대적으로 가장 작은 영역(H1)으로부터 광학적 패턴들(52)의 선폭들의 평균치가 점진적으로 큰 영역들(H2-H5)을 가질 수 있다. 본 명세서에서는 예시적으로 5단계로 분류되었지만, 필요에 따라 더 적게 분류될 수도 있고, 더 많은 단계로 분류될 수도 있다. 도 11b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 균일도 보정 맵(420)은, 도 11a의 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52) 의 균일도의 차이를 보상하기 위하여 극자외선의 인텐시티가 가장 높아야 하는 영역(L1)으로부터 극자외선의 인텐시티가 점진적으로 낮아야 하는 영역들(L2-L5)을 가질 수 있다. 예를 들어, L1 영역은 광학적 패턴들(52)의 선폭들의 평균치가 높기 때문에 컨트롤 모듈 미러(30)에 의해 낮아진 인텐시티를 갖는 극자외선이 조사될 것이고, L5 영역은 광학적 패턴들(52)의 선폭들의 평균치가 낮기 때문에 컨트롤 모듈 미러(30)에 의해 높아진 인텐시티를 갖는 극자외선이 조사될 것이다.
도 12a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 반사형 포토리소그래피 설비(100)를 이용하여 노광 공정을 수행하는 것을 개념적으로 설명하는 플로우 차트이다. 도 12a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정은, 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)의 균일도 맵(410)을 생성하는 것을 포함할 수 있다. (S110) 균일도 맵(410)을 생성하는 것은 예를 들어, CD-SEM (critical dimension - scanning electro-micro scope) 또는 AIMS(aerial image measurement system)를 이용하여 반사형 레티클(50) 상의 광학적 패턴들(52)의 선폭들을 측정하고 평균치를 계산하고, 분류하여 각 메시 별로 표시하는 것을 포함할 수 있다. 각 메시들의 크기는 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 수 마이크로미터 내지 수 백 마이크로미터의 크기로 설정될 수 있다. 각 메시들의 크기는 광학적 패턴들(52)이 가져야 하는 균일도의 허용 오차(tolerance)에 따라 설정될 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정은, 균일도 맵(410)을 참조하여 균일도 보정 맵(420)을 생성하는 것을 포함할 수 있다. (S120) 균일도 보정 맵(420)을 생성하는 것은 예를 들어, 광학적 패턴들(52)의 균일도 맵(410)의 영역별 평균치를 참조하여 극자외선의 인텐시티가 상대적으로 높아야 하는 영역들과 상대적으로 낮아야 하는 영역들을 여러 단계로 세분화하여 표시하는 것을 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정은, 균일도 보정 맵(420)에 따라 컨트롤 모듈 미러(30)의 단위 컨트롤 미러들(200)을 조절하기 위한 컨트롤 프로그램을 생성하는 것을 포함할 수 있다. (S130) 컨트롤 프로그램은 컨트롤 모듈 미러(30)가 상대적으로 극자외선의 인텐시티가 높아야 하는 영역으로 극자외선을 많이 반사하고 상대적으로 극자외선의 인텐시티가 낮아야 하는 영역으로 극자외선을 적게 반사하도록 단위 컨트롤 미러들(200)을 조절하는 명령들을 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정은, 반사형 포토리소그래피 설비(100) 내에 반사형 레티클(50) 및 웨이퍼(90)를 로딩하는 것을 포함할 수 있다. (S140) 예를 들어, 반사형 레티클(50)을 레티클 스테이지(40) 상에 광학적 패턴들(52)이 형성된 면이 아래 쪽을 향하도록 장착하고, 웨이퍼(90)를 웨이퍼 스테이지(80) 상에 안착시키는 것을 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정은, 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)을 웨이퍼(90) 상에 가상적으로(aerially) 전사하는 것을 포함할 수 있다. (S150) 예를 들어, 컨트롤 프로그램에 따라 컨트롤 모듈 미러(30)의 단위 컨트롤 미러들(200)을 조절하면서 웨이퍼(90) 상에 형성된 포토레지스트 층에 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)을 전사하는 것을 포함할 수 있다. 노광 공정은 스텝-앤-스캐닝 방식으로 반복될 수 있다. 스텝-앤-스캐닝 방식은, 웨이퍼(90)가 안착된 웨이퍼 스테이지(80)가 스텝 방식으로 노광하고자 하는 웨이퍼(90) 상의 반도체 칩이 정렬되도록 이동한 후, 레티클 스테이지(40)와 웨이퍼 스테이지(80)가 스캐닝 방식으로 웨이퍼(90) 상에 광학적 패턴들(52)을 가상적으로 전사하는 것을 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정은, 웨이퍼(90)를 반사형 포토리소그래피 설비(100)로부터 언로딩하는 것을 포함할 수 있다. (S160)
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정이 수행된 웨이퍼(90)를 검사(inspection)하는 공정을 개념적으로 표현한 플로우 차트이다.
도 12b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 검사 공정은, 도 11a를 참조하는 노광 공정이 수행된 후, 웨이퍼(90) 상에 가상적으로(aerially) 전사된 광학적 패턴들(52)을 형상화하는 것을 포함할 수 있다. (S210) 광학적 패턴들(52)을 형상화하는 것은, 예를 들어, 웨이퍼(90) 상에 형성된 포토레지스트 층을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 또는, 광학적 패턴들(52)을 형상화하는 것은 웨이퍼(90) 상에 형성된 포토레지스트 패턴을 패터닝 마스크로 이용하여 웨이퍼(90) 상에 물질층 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 물질층 패턴이 형성된 후, 포토레지스트 패턴은 제거될 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 검사 공정은, 웨이퍼(90) 상에 형상화된 패턴들의 선폭들을 측정하는 것을 포함할 수 있다. (S220) 패턴들의 선폭들을 측정하는 것은 포토레지스트 패턴의 선폭들을 측정하는 것과, 물질층 패턴의 선폭들을 측정하는 것을 포함할 수 있다. 부가하여, 웨이퍼(90) 상에 형상화된 포토레지스트 패턴 및/또는 물질층 패턴의 선폭 측정 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 검사 공정은, 선폭 측정 데이터를 참조하여 균일도 측정 맵을 형성하는 것을 포함할 수 있다. (S230) 균일도 측정 맵을 형성하는 것은 포토레지스트 패턴 및/또는 물질층 패턴의 선폭들의 균일도를 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 검사 공정은, 후속 공정의 진행 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다. (S240) 후속 공정의 진행 여부를 판단하는 것은 측정된 포토레지스트 패턴 및/또는 물질층 패턴의 선폭들의 균일도가 허용 오차(tolerance) 이내에 있는지, 초과하는 지를 판정하는 것을 포함할 수 있다.
도 12c는 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정을 모니터링하는 방법을 개념적으로 표현한 플로우 차트이다.
도 12c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 모니터링 방법은, 도 12a 및 12b를 참조한 공정들을 수행한 후, 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)의 균일도 맵(410)과 균일도 측정 맵을 비교하는 것을 포함할 수 있다. (S310) 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)의 균일도 맵(410)과 균일도 측정 맵을 비교하는 것은 비교 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 비교 데이터는 균일도 맵(410)과 균일도 측정 맵의 영역별 차분(difference)을 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 모니터링 방법은, 비교 데이터에 따라 균일도 보정 맵(420)을 수정하는 것을 포함할 수 있다. (S320) 균일도 보정 맵(420)을 수정하는 것은 균일도 맵(410)과 균일도 측정 맵의 영역별 차분을 고려하여 균일도 보정 맵(420)을 수정하는 것을 포함할 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 모니터링 방법은, 수정된 균일도 보정 맵(420)에 따라 컨트롤 프로그램을 수정하는 것을 포함할 수 있다. (S330)
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 노광 공정은 도 12a 내지 12c를 참조하는 공정들이 수행된 후, 수정된 컨트롤 프로그램에 따라 반사형 레티클(50)의 광학적 패턴들(52)을 웨이퍼(90) 상에 가상적으로 전사하는 것을 더 포함할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 반사형 포토리소그래피 설비
10: 광원 15: 콜렉터
20: 조영 미러 시스템 21-23: 조영 미러들
30: 컨트롤 모듈 미러 40: 레티클 스테이지
50: 반사형 레티클 52: 광학적 패턴
54: 패턴 영역 56: 주변 영역
60: 블라인더 62: 노광 슬릿
64: 블라인드 플레이트
70: 투사 미러 시스템 71-76: 투사 미러들
80: 웨이퍼 스테이지 90: 웨이퍼
92: 광학적 이미지 94: 노광 영역
30A-30F: 컨트롤 모듈 미러
35A-35F: 미러 기판
200A-200F: 단위 컨트롤 미러
210: 단위 미러 기판
212: 금속층 214: 실리콘 층
220: 반사층 222: 단위 반사층 쌍
224: 제1 미러 물질층 226: 제2 미러 물질층
228: 캡핑층
230: 지지부 240: 힌지연결
241: 피봇 힌지
242: 피봇 하우징 243: 피봇 샤프트
246: 볼 힌지
247: 볼 하우징 248: 힌지 볼
250: 전자석 260: 컨트롤 회로
270: MOS 트랜지스터 280: 워드 라인 드라이버
285: 비트 라인 드라이버 290: 컨트롤러
295a, 295b: 정전압회로
IR: 조사 영역 OL: 중첩 영역
M: 메시들
410: 균일도 맵 420: 균일도 보정 맵

Claims (10)

  1. 광원;
    다수 개의 조영 미러들 및 컨트롤 모듈 미러를 갖는 조영 미러 시스템, 상기 컨트롤 모듈 미러는 다수 개의 단위 컨트롤 미러들을 포함하고;
    레티클 스테이지;
    투사 미러를 포함하는 투사 미러 시스템; 및
    웨이퍼 스테이지를 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤 모듈 미러는 상기 조영 미러들로부터 빛을 받아 상기 레티클 스테이지로 직접적으로 반사할 수 있는 반사형 포토리소그래피 설비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤 모듈 미러는,
    미러 기판; 및
    상기 미러 기판 상에 셀 모양으로 배열된 다수 개의 단위 컨트롤 미러들을 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단위 컨트롤 미러들은,
    단위 미러 기판; 및
    상기 단위 미러 기판 상에 적층된 다층의 반사층들을 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단위 미러 기판은,
    금속층 및 실리콘 층을 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 단위 컨트롤 미러들은,
    상기 단위 미러 기판을 상기 미러 기판 상에 고정하는 지지부를 더 포함하고, 및
    상기 지지부의 상단에 배치된 힌지 연결을 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 힌지 연결은,
    피봇 하우징 및 피봇 샤프트를 포함하는 피봇 힌지를 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 미러 기판은,
    상기 미러 기판의 상부 표면과 가까운 위치에 상기 단위 컨트롤 미러와 중첩하는 적어도 2개 이상의 전자석을 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 미러 기판은 상기 전자석의 자기장을 제어하기 위한 컨트롤 회로를 더 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
  10. 극자외선을 생성할 수 있는(configured to generate) 광원;
    상기 광원으로부터 생성된 빛을 받아 반사할 수 있는(configured to receive and reflect) 조영 미러 시스템;
    상기 조영 미러 시스템으로 반사되는 빛을 받아 일부를 통과 시키고 일부를 차단하는(configured to receive, pass, and shut) 블라인더;
    상기 노광 슬릿을 통과한 빛을 받아 반사할 수 있는 반사형 레티클이 장착될 수 있도록 상기 노광 슬릿 상에(above) 배치되는 레티클 스테이지;
    상기 레티클 스테이지 상에 장착된 반사형 레티클로부터 상기 노광 슬릿을 다시 통과한 빛을 받아 웨이퍼 상로 반사할 수 있는 투사 미러 시스템; 및
    상기 투사 미러 시스템으로부터 빛을 받아 패턴이 형성되는 웨이퍼가 안착될 수 있는 웨이퍼 스테이지를 포함하고,
    상기 조영 미러 시스템은,
    상기 빛을 다수 개의 영역으로 나누어 각 영역 별로 인텐시티를 다르게 할 수 있는 다수 개의 단위 컨트롤 미러들을 갖는 컨트롤 모듈 미러를 최후단에 포함하는 반사형 포토리소그래피 설비.
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