KR960004100Y1 - 변형 조명기구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

변형 조명기구

제1도는 종래의 변형 조명기구를 사용한 축소 노광장치의 라이트 경로를 도시한 개략도.

제2도는 종래의 변형 조명기구의 일실시예를 도시한 개략도.

제3도는 종래의 변형 조명기구의 종류를 도시한 구성도.

제4도는 본 발명에 의한 변형 조명기구의 일실시예시도.

제5a도 내지 제5d도는 본 발명에 의한 변형 조명기구의 바람직한 일실시예를 구현하기 위해 구비된 조명기구의 종류를 도시한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 수은램프 2 : 반사경

3 : 라피눈렌즈 4 : 조명기구

4a : 조명판 4b : 투명물질

4c : 빛차단 물질 5 : 필터

6 : 집광렌즈 7 : 마스크

8 : 투영렌즈 9 : 웨이퍼

10 : 감광막 11 : 지지대

본 고안은 반도체 제조 공정중 리소그래피 공정(lithography process)에서 마스크 패턴(mask pattern)형성에 사용되는 축소 노광장치에 관한 것으로, 특히 상기 축소 노광장치에 구비되어 미세 패턴 형성 및 분해능을 향상시키는 변형조명기구에 관한 것이다.

일반적으로, 리소그래피 공정에서 미세 패턴 정도 및 주문형 반도체등과 같은 복잡한 마스크 패턴 형성에 따라 패턴 형성시 여러가지의 변형 조명기구를 마스크의 패턴에 맞게 특수하게 제작하여 그때마다 적절한 것을 사용하였다.

그러나, 감광막이 도포되어 있는 웨이퍼에 패턴을 형성하기 위해서는 우선, 마스크의 미세패턴에 따라 그 형상에 맞게 변형조명 기구를 선택하여 빛을 투영해야만 미소패턴에 따른 정확한 분해능을 얻을 수 있다. 그러나, 상기 마스크의 다양한 패턴 형성의 요구에 따라 투영되는 상기 변형조명기구들은 모양이 한정되어 있어서, 복잡한 패턴 형상의 마스크에 상기 변형기구의 모양이 맞지 않아 그로 인한 빛의 강도를 조절하지 못하여 비균질한 조명이 되거나, 분해능력 부분적으로 저하되므로 차세대 초고집적 소자공정에서의 적용은 불가했다.

그러면, 종래의 변형조명기구의 일실시예를 제1도 내지 제3도의 도면을 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 변형조명기구를 사용한 축소 노광장치의 라이트 경로를 도시한 개략도이고, 제2a도 및 제2b도는 종래의 변형조명기구의 일실시예를 도시한 개략도로써, 제2a도는 조명기구의 평면도이고, 제2b도는 조명기구에 의해 빛이 투과되는 경로이다. 그리고, 제3a도 내지 제3d도는 종래의 변형조명기구의 종류를 도시한 구성도를 각각 나타낸 것이다.

도면에서 1은 수은램프, 2는 반사경, 3은 파리눈렌즈, 4는 변형조명기구, 5는 필터, 6은 집광렌즈, 7은 마스크, 8은 투영렌즈, 9는 웨이퍼, 10은 감광막, 11은 지지대를 각각 나타낸다.

제1도의 도면에 도시한 바와 같이, 수은램프(1)로부터 나온 빛은 반사경(2) 및 파리눈렌즈(3)를 통하여 상기 빛을 소정의 모양으로 통과시켜 주는 변형조명기구(4)에 다다른다. 상기 소정 모양의 변형조명기구(4)에 의해 투과된 빛은 그의 일측에 구비된 반사경(2')에 반사되어 특정파장의 빛만 통과시키는 필트(5)로 인입되어 집광렌즈(6)에 의해 한곳으로 집중하면서 강도를 증가시킨다. 여기서, 상기 집광렌즈(6)는 광도를 일정하게 유지하기 위하여 상기 집광렌즈(6)를 앞뒤로 움직이거나 렌즈의 촛점조절을 적절히 하므로써 광도 변화를 조절한다. 또한, 상기 빛은 소정의 패턴이 형성되어 있는 마스크(7)를 투영시켜 그 이미지를 투영렌즈(8)에 통과시키고, 일정하게 웨이퍼(9)상의 감광막(10)에 패턴을 형성하게 하는 것이다.

그런데, 상기와 같은 라이트 경로를 거쳐 웨이퍼(9)에 소정패턴을 형성하는 리소그래피 공정은 제2도 및 제3도에 나타난 바와 같이, 어떤 소정 모양의 빛을 투과하는 변형조명기구(4)가 환형(제3a도)이나, 고리형(제3b도), 또는 상기 변형조명기구(4)의 중앙에 다수개의 빛투과 홀(제3c도)을 형성하거나, 십자형(제3d도)으로 밖에 이용할 수 없는 그 모양이 극히 제한적으로 형성되므로서, 사용 및 선택에 있어 다양하지 못하여 노광원리를 최대한 만족시킬 수 없었다. 또한, 상기 조명기구(4)의 중앙부분에는 빛 투과부분을 제외한 나머지 부분을 지지하는 지지대(11)가 구비되어 대칭성있는 조명원리를 가질수는 있었으나, 다양한 조명원리 및 방사 대칭성을 확보하기는 어려우며, 상기 지지대(11)의 살두께부분이 얇고, 불안정하게 장착되어 있어 안정적이지 못한 문제점이 있었다.

따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안은, 소정두께의 조명판에 빛이 투과할 수 있는 투명물질을 구비하고 변형조명기구의 모양을 자유자재로 하여 부착하므로써 안정성을 확보하면서 웨이퍼 위에 투과되는 빛을 균질한 밀도로 분포시키거나 방사대칭으로 분포되도록 하는 변형조명기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 광원으로부터 나온 빛을 마스크의 형상에 맞게 투과시키므로서 웨이퍼의 감광막과 반응하여 패턴을 형성하는 축소노광장치에 포함되며, 다양한 형상을 가지는 상기 마스크의 미세패턴에 맞게 형성되어 균일한 패턴크기를 형성할 수 있도록 빛을 투과시키는 변형조명기구에 있어서, 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 차단하며 그 중앙부에 소정크기의 중공부가 형성된 조명판; 상기 조명판의 중공부를 차폐하도록 그의 외주연에 장착하며 상기 빛이 투과될 수 있도록 빛투과수단; 및 상기 빛투과수단의 내측에 장착되되, 상기 다양한 형상을 가지는 마스크의 패턴에 따라 그와 동일한 형태로 형성된 빛 차단수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 제4도 및 제5도를 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명한다.

제4a도 및 제4b도는 본 발명에 의한 변형조명기구의 일실시예를 도시한 개략도로서, 제4a도는 조명기구의 평면도이고, 제4b도는 조명기구에 의해 빛이 투과되는 경로를 나타낸 것이다.

그리고, 제5a도 내지 제5d도는 본 발명에 의한 변형조명기구의 바람직한 일실시예를 나타내기 위해 구비된 조명기구의 종류를 도시한 것으로서, 제5a도는 X축을 강조형기구이고, 제5b도는 Y축 강조형, 제5c도는 균질조명형 기구 및 제5d도는 그물형기구를 나타낸 것이다.

도면에서 20은 변형조명기구, 20a는 조명판, 20b는 투명물질, 20c는 빛 차단물질을 각각 나타낸다.

제4b도의 도면에 도시한 바와 같이, 스은램프(1)로부터 발원되는 광원은 반사경(2)을 통하여 마스크(6)의 미세패턴 형태에 따라 다양한 모양을 갖는 변형조명기구(20)로 투과하고, 상기 변형조명기구(20)를 통과한 광원은 필터(4)에서 특정 파장만을 투과시켜 조명강도를 조절하는 집광렌즈(5)에 모으도록 한다. 여기서, 상기 집광렌즈(5)에 모인 조명강도의 비균질성을 웨이퍼상에 균질하게 도달하게 하기 위하여 상기 변형조명기구(20)에서 투과하는 빛의 형상이 상기 마스크(6)의 패턴에 맞게 형성한다.

그리고, 상기 집광렌즈(5)를 투과한 빛은 상기 마스크(6)의 미세패턴의 형태에 따라 강약의 빛이 투영렌즈(7)로 투과되어 상기 웨이퍼(8)에 발하므로서, 상기 웨이퍼(8)에 도포된 감광막(9)과 반응하여 패턴을 형성하는 것이다.

여기서, 상기 변형조명기구(20)는 제4a도에 도시한 바와 같이 빛이 투과하지 못하는 조명판(20a)의 중앙에 소정크기의 원형형상을 갖는 투명물질(20b)을 장착한다. 이때, 상기 투명물질(20b)의 바람직한 일실시예로서, SiO₂, 쿼쯔(QUARTS), 투명 플라스틱 및 유리와 같이 빛의 투과와 광안정성의 효과가 좋은 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명물질(20b)의 두께크기는 광원의 파장길기의 반파장의 배수길이가 되게 하며, 목적에 따라 그 크기를 조절할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 마스크(6)의 미세패턴에 따른 반응 강도를 조절하기 위하여 반투명재질을 사용할 수도 있다.

상기와 같은 투명물질(20b) 내측에는 상기 마스크(6)의 미세패턴에 따른 형상과 동일하게 형상을 가지는 그롬재질등의 빛차단물질(20c)을 부착 또는 입히도록 하여 균질한 빛을 투과한 후 있도록 한다.

그러면, 상기 변형조명기구의 종류에 따른 일실시예를 제5a도 내지 제5d도를 참조하여 설명한다.

먼저, 제5a도에 도시한 X축 강조형 기구는 상기 마스크(6)에 X축으로만 빛이 통과되어 상기 웨이퍼(8)의 감광막(9)과 반응을 하도록 세로방향으로 소정크기를 가지는 작고 큰 빛차단물질(20c)을 부착하였으며, 제5b도에 도시한 Y축 강조형 기구는 Y축으로만 빛이 통과되어 상기 웨이퍼(8)의 감광막(9)과 반응을 하도록 가로로 빛차단물질(20c)을 부착하였다. 또한 제5c도의 균질 조명형 기구는 상기 투명재질(20b)내에 소정길이의 십자와 그 외측의 사각으로 빛 차단물질(20c)이 부착되어 상기 집광렌즈(5)를 통한 빛이 균일하게 투과되도록한 것이다.

제5d도의 그물형 기구는 상기 빛의 강약을 조절하여 투과할 수 있도록 한 것으로, 상기 웨이퍼(8)상에 형성된 감광막(9)과 반응하는 부분에 빛의 강도를 줄 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 구성되어 작용하는 본 고안은 변형조명기구의 지지대가 필요없는 투명물질로 대체하므로서 안정성이 높고, 축소노광장치에서의 사용수명을 연장시킬 수 있다. 또한 사용목적에 따라서 상기 조명기구를 다양하게 변경할 수 있으므로 복잡한 형태를 가지는 마스크의 미세패턴에 적용할 때 알맞는 조명기구를 손쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 균일한 패턴 크기를 형성할 수 있어 변형조명기구 사용에 따른 단점을 보안해 줄 수 있는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 광원으로부터 나온 빛을 마스크(6)의 형상에 맞게 투과시키므로서 웨이퍼(8)의 감광막(9)과 반응하여 패턴을 형성하는 축소노광장치에 포함되며, 다양한 형상을 가지는 상기 마스크(6)의 미세패턴에 맞게 형성되어 균일한 패턴크기를 형성할 수 있도록 빛을 투과시키는 변형조명기구(20)에 있어서, 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 차단하며, 그 중앙부에 소정크기의 중공부가 형성된 조명판(20a); 상기 조명판(20a)의 중공부를 차폐하도록 그의 외주연에 장착하며, 상기 빛이 투과될 수 있도록 빛투과수단(20b); 및 상기 빛투과수단(20b)의 내측에 장착되되 상기 다양한 형상을 가지는 마스크(6)의 패턴에 따라 그와 동일한 형태로 형성된 빛 차단수단(20c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 변형조명기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 빛투과수단(20b)은 투명한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 변형조명기구.

   제1항에 있어서, 상기 빛투과수단(20b)은 상기 마스크(6)의 미세패턴에 따라 빛의 강약을 조절할 수 있도록 반투명재질로 형성된 것을 특징으로 하는 변형조명기구.