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KR100855038B1 - Exposure device for fine pattern formation - Google Patents

Exposure device for fine pattern formation Download PDF

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KR100855038B1 KR1020020037111A KR20020037111A KR100855038B1 KR 100855038 B1 KR100855038 B1 KR 100855038B1 KR 1020020037111 A KR1020020037111 A KR 1020020037111A KR 20020037111 A KR20020037111 A KR 20020037111A KR 100855038 B1 KR100855038 B1 KR 100855038B1
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    • E06B9/36—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with vertical lamellae ; Supporting rails therefor
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Abstract

본 발명은, 미세패턴형성을 위한 노광장치에 관한 것으로서, 특히, 광원에서 조사된 레이저광이 컨덴싱렌즈와 쉐이핑렌즈로 투과시킨 후에 마스크배치입력장치와 마이크미러장치의 제어를 받는 마스크이미지부의 이미지변환칩에서 각도를 조절하여 패턴을 조절하여 프로젝션 렌즈로 반사하여 웨이퍼에서 노광하므로 패턴의 크기를 조절하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for forming a fine pattern, and more particularly, to an image of a mask image unit which is controlled by a mask arrangement input apparatus and a microphone mirror apparatus after laser light emitted from a light source passes through a condensing lens and a shaping lens. The present invention relates to a very useful and effective invention for controlling the size of a pattern because the angle of the conversion chip is adjusted to reflect the projection lens to expose the wafer.

마스크이미지부, 이미지변환칩, 마이크로미러구동장치Mask image part, image conversion chip, micro mirror driving device

Description

미세패턴 형성을 위한 노광장치 {Exposure apparatus for forming fine pattern}Exposure apparatus for forming fine pattern

도 1은 종래의 노광장치의 구성을 보인 도면이고,1 is a view showing the configuration of a conventional exposure apparatus,

도 2는 본 발명에 따른 노광장치를 보인 도면이고,2 is a view showing an exposure apparatus according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 이미지변환칩의 구성을 보인 도면이고,3 is a view showing the configuration of an image conversion chip according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 이미지변환칩의 구성을 SEM프로파일로 보인 도면이다.
4 is a view showing the configuration of the image conversion chip according to the present invention as an SEM profile.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 광원 20 : 컨덴싱렌즈10: light source 20: condensing lens

30 : 쉐이핑렌즈 40 : 마스크이미지부30: shaping lens 40: mask image portion

42 : 이미지변환칩 44 : 미러부42: image conversion chip 44: the mirror portion

46 : 동작부 48 : 구동소자부
46: operating unit 48: driving element

본 발명은 노광장치에 관한 것으로서, 특히, 미세패턴 형성을 위한 노광장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly, to an exposure apparatus for forming a fine pattern.

일반적으로, 노광장치는 웨이퍼 상에 레티클 패턴(Reticle Pattern)을 전사하기 위하여 사용되는 장치로서, 광원에서 레이저광을 조사하여 다수의 렌즈를 거쳐 광을 이동하여 마스크(레티클)에서 차단하거나 투과할 부분이 분리되면서 웨이퍼에 원하는 패턴을 형성하도록 구성된다.In general, an exposure apparatus is a device used to transfer a reticle pattern on a wafer, and is a portion which is irradiated with laser light from a light source and moves light through a plurality of lenses to block or transmit the mask (reticle). The separation is configured to form a desired pattern on the wafer.

도 1은 종래의 노광장치의 구성을 보인 도면으로서, 광원(1)에서 조사된 광을 모아주는 컨덴싱렌즈(2)와; 상기 컨덴싱렌즈(2)를 이동한 광의 형상을 조정하도록 하는 쉐이핑렌즈(3)와; 상기 쉐이핑렌즈(3)를 이동한 광을 원하는 패턴의 형태로 차단하거나 투과하여 광을 이동시키는 마스크(4)와; 상기 마스크(4)를 거쳐서 이동하는 광을 프로젝팅시켜 웨이퍼(6)에 조사하도록 하는 프로젝션렌즈(5)로 구성된다.1 is a view showing a configuration of a conventional exposure apparatus, comprising: a condensing lens 2 for collecting light irradiated from a light source 1; A shaping lens (3) for adjusting the shape of the light which has moved the condensing lens (2); A mask (4) for moving the light by blocking or transmitting the light moving the shaping lens (3) in the form of a desired pattern; And a projection lens 5 for projecting the light moving through the mask 4 to irradiate the wafer 6.

상기한 구성의 노광장치의 작동을 살펴 보면, 광원(1)에서 레이저광을 조사하여 컨덴싱렌즈(2)에서 광을 집중하여 초점을 맞춘 상태에서 쉐이핑렌즈(3)에서 광의 형태를 조절한 후에 이동하도록 한다.Looking at the operation of the exposure apparatus of the above configuration, after the laser light from the light source (1) to adjust the shape of the light in the shaping lens (3) while focusing the light in the condensing lens (2) to focus Let's move.

그리고, 상기 쉐이핑렌즈(3)에서 조절된 광은 마스크(4)에서 투과되는 부분과 차단되는 부분으로 분리된 프로젝션렌즈(5)에서 광이 집중되어 웨이퍼(6)에 도포된 감광막에 초점을 맞추어서 노광공정을 진행하게 된다.Then, the light adjusted by the shaping lens 3 is focused on the photosensitive film applied to the wafer 6 by focusing the light from the projection lens 5 separated into a part to be transmitted from the mask 4 and a part to be blocked. The exposure process is performed.

그런데, 상기한 웨이퍼에 패턴을 형성하기 위하여서는 수십개층의 패턴을 형성하여야 하고, 이 패턴층수에 따라 각각 서로 다른 마스크를 필요로 하지만 이 마스크는 매우 고가이고, 반도체소자를 제작하기 위하여서는 보통 20 ∼ 30장 정도의 마스크가 요구되어지는 문제점이 있었다.By the way, in order to form a pattern on the wafer, dozens of patterns must be formed, and different masks are required depending on the number of pattern layers. There was a problem that about 30 masks were required.

또한, 최근 들어 노광파장이 점점 작아지고 있어 마스크재질 자체가 노광에너지를 흡수하는 비율이 높아져 157nm파장 이하부터 문제점으로 대두되어지고 있다.
In addition, in recent years, the exposure wavelength is gradually decreasing, the ratio of the mask material itself absorbs the exposure energy, which is a problem from less than 157nm wavelength.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 광원에서 조사된 레이저광이 컨덴싱렌즈와 쉐이핑렌즈로 투과시킨 후에 마스크배치입력장치와 마이크미러장치의 제어를 받는 마스크이미지부의 이미지변환칩에서 각도를 조절하여 패턴을 조절하여 프로젝션 렌즈로 반사하여 웨이퍼에서 노광하므로 패턴의 크기를 조절하도록 하는 것이 목적이다.
The present invention has been made in view of this point, and after the laser beam irradiated from the light source passes through the condensing lens and the shaping lens, the angle of the image conversion chip under the control of the mask arrangement input device and the microphone mirror device is adjusted. The purpose is to adjust the size of the pattern by adjusting the pattern to reflect the projection lens to be exposed on the wafer.

본 발명의 목적은, 광을 이용하여 웨이퍼에 적층된 감광막에 식각을 위한 미세한 패턴을 형성하도록 하는 노광장치에 있어서, 광원에서 조사된 광을 모아주는 컨덴싱렌즈와(Condensing Lense); 상기 컨덴싱렌즈를 이동한 광의 형상을 조정하도록 하는 쉐이핑렌즈(Shaping Lense)와; 상기 쉐이핑렌즈를 이동한 광을 이미지변환칩(Deformable Micro-Mirror Device)에서 원하는 레이아웃의 패턴으로 조절하여 반사하는 마스크이미지부와; 상기 이미지변환칩에서 반사된 광을 프로젝팅시켜 웨이퍼에 조사하는 프로젝션렌즈로 구성된 미세 패턴 형성을 위한 노광장치를 제공함으로써 달성된다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is an exposure apparatus for forming a fine pattern for etching a photoresist film laminated on a wafer using light, comprising: a condensing lens for collecting light irradiated from a light source; A shaping lens configured to adjust a shape of light moving the condensing lens; A mask image unit for reflecting light by moving the shaping lens in a pattern of a desired layout by an image converting chip; It is achieved by providing an exposure apparatus for forming a fine pattern consisting of a projection lens for projecting the light reflected from the image conversion chip to the wafer.

그리고, 상기 마스크이미지부에는, 이미지변환칩에서 조사되는 광의 패턴을 조절하도록 하기 위한 프로세서와 메모리가 내장된 마이크로 미러 구동장치(Micro-Mirror Device)와, 상기 마이크로 미러 구동장치에 신호를 전달하여 상기 이미지변환칩의 레이아웃을 신호로 입력하도록 하는 마스크 레이아웃 입력장치(Mask-Layout Input Device)를 더 구비하도록 한다.The mask image unit may include a micro-mirror device having a processor and a memory for adjusting a pattern of light emitted from the image conversion chip, and transmitting a signal to the micro-mirror driving device. A mask layout input device may be further provided to input a layout of the image conversion chip as a signal.

그리고, 상기 광원의 파장은, 10nm ∼ 365nm의 범위를 갖는 것이 바림직하다.The wavelength of the light source preferably has a range of 10 nm to 365 nm.

상기 이미지변환칩은, 광을 반사하는 미러부와; 상기 미러부의 저면에서 각도를 조절하도록 하는 동작부와; 상기 동작부를 동작하도록 전기적인 신호를 제공하는 구동소자부로 구성된다.The image conversion chip, the mirror unit for reflecting light; An operation unit configured to adjust an angle at a bottom surface of the mirror unit; It is composed of a drive element unit for providing an electrical signal to operate the operation unit.

그리고, 상기 미러부의 크기는 1 ∼ 10㎛이고, 구동각도는, 5°∼ 30°의 범 위를 갖는 것이 바람직 하다.In addition, it is preferable that the size of the mirror portion is 1 to 10 µm, and the driving angle has a range of 5 to 30 degrees.

상기 미러부 표면에는, 반사율을 높이기 위하여 Al 또는 Hg를 도포하도록 한다.Al or Hg is coated on the mirror surface to increase the reflectance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 노광장치를 보인 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 이미지변환칩의 구성을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 이미지변환칩의 구성을 SEM프로파일로 보인 도면이다.2 is a view showing an exposure apparatus according to the present invention, Figure 3 is a view showing the configuration of the image conversion chip according to the present invention, Figure 4 is a view showing the configuration of the image conversion chip according to the present invention in a SEM profile. .

본 발명의 구성은, 광을 이용하여 웨이퍼(80)에 도포된 감광막에 식각을 위한 미세한 패턴을 형성하기 위한 노광장치에 있어서, 광원(10)에서 조사된 광을 모아주는 컨덴싱렌즈(20)와, 상기 컨덴싱렌즈(20)를 이동한 광의 형상을 조정하도록 하는 쉐이핑렌즈(30)와, 상기 쉐이핑렌즈(30)를 이동한 광을 이미지변환칩(42)에서 원하는 레이아웃의 패턴으로 조절하여 반사하는 마스크이미지부(40)와, 상기 이미지변환칩(42)에서 반사된 광을 프로젝팅시켜 웨이퍼(80)에 조사하는 프로젝션렌즈(70)로 구성된다.The constitution of the present invention is an exposure apparatus for forming a fine pattern for etching a photoresist film coated on a wafer 80 using light, wherein the condensing lens 20 collects the light irradiated from the light source 10. And the shaping lens 30 to adjust the shape of the light moving the condensing lens 20 and the light moving the shaping lens 30 to the desired layout pattern by the image conversion chip 42. The mask image unit 40 reflects the light and the projection lens 70 projects the light reflected from the image conversion chip 42 onto the wafer 80.

그리고, 상기 마스크이미지부(40)에는, 이미지변환칩(42)에서 조사되는 광의 패턴을 조절하도록 하기 위한 프로세서, 메모리가 내장된 마이크로 미러 구동장치(50)와, 상기 마이크로 미러 구동장치(50)에 신호를 전달하여 상기 이미지변환칩(42)의 레이아웃을 신호로 입력하도록 하는 마스크 레이아웃 입력장치(60)를 더 구비하도록 한다.The mask image unit 40 includes a micro mirror driving device 50 having a processor and a memory therein for adjusting a pattern of light emitted from the image conversion chip 42, and the micro mirror driving device 50. A mask layout input device 60 is further provided to transmit a signal to the image conversion chip 42 to input the layout of the image conversion chip 42 as a signal.

상기 광원(10)의 파장은, 10nm ∼ 365nm의 범위를 갖는 것이 바람직 하다.It is preferable that the wavelength of the said light source 10 has a range of 10 nm-365 nm.

또한, 상기 이미지변환칩(42)은, 광을 반사하는 미러부(44)와, 상기 미러부(44)의 저면에서 각도를 조절하도록 하는 동작부(46)와, 상기 동작부(46)를 동작하도록 전기적인 신호를 제공하는 구동소자부(48)로 구성된다.In addition, the image conversion chip 42 includes a mirror unit 44 for reflecting light, an operating unit 46 for adjusting an angle at the bottom of the mirror unit 44, and the operating unit 46. It consists of a drive element section 48 which provides an electrical signal to operate.

그리고, 상기 미러부(44)의 크기는 1 ∼ 10㎛이고, 구동각도는, 5°∼ 30°의 범위를 갖는 것이 바람직 하다.In addition, it is preferable that the size of the mirror portion 44 is 1 to 10 µm, and the driving angle is in the range of 5 ° to 30 °.

상기 미러부(44) 표면에는, 반사율을 높이기 위하여 Al 또는 Hg를 도포하도록 한다.On the surface of the mirror portion 44, Al or Hg is applied to increase the reflectance.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 미러부(44), 동작부(46) 및 구동소자부(48)는, 상기 작은 사이즈로 이루어진 사각형상의 것들이 수 많은 갯수 들이 모여져서 각도를 개별적으로 조절하므로 다양한 형태의 패턴을 구현하게 된다.As shown in FIG. 4, the mirror unit 44, the operation unit 46, and the driving element unit 48 have various numbers of square-shaped ones of the small size gathered together to individually adjust the angles. Implement a pattern of shapes.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 작용 및 효과를 살펴 보도록 한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이, 광원(10)에서 레이저광을 조사하여 컨덴싱렌즈(20)에서 광을 모아준 후, 이 모아진 광을 쉐이핑렌즈(30)에서 광의 형태를 조절하도록 한다.As shown in FIG. 2, after the laser light is irradiated from the light source 10 to collect the light from the condensing lens 20, the collected light is controlled by the shaping lens 30.

그리고, 상기 쉐이핑렌즈(30)에서 조절된 광은 마스크이미지부(40) 이미지변환칩(42)의 미러부(44)에서 반사된 광은 프로젝션렌즈(70)에서 모여진 후, 웨이퍼(80)상에 도포된 감광막에 원하는 레이아웃의 패턴을 형성하게 된다.The light adjusted by the shaping lens 30 is reflected by the mirror portion 44 of the mask image portion 40 and the image conversion chip 42 by the projection lens 70, and then on the wafer 80. The pattern of the desired layout is formed on the photosensitive film applied to the.

상기 마스크이미지부(40)에는 이미지변환칩(4)의 구동소자부(48)를 통하여 동작부(46)에 전기적인 신호를 전달하여 상기 미러부(44)의 각도를 조절하도록 한 다.The mask image unit 40 transmits an electrical signal to the operation unit 46 through the driving device unit 48 of the image conversion chip 4 to adjust the angle of the mirror unit 44.

그리고, 상기 웨이퍼(80)에 도포된 감광막에 형성될 패턴의 형태를 결정하여 이미지변환칩(42)의 각도를 조절하도록 상기 마스크 레이아웃 입력장치(60)에 전기적인 신호를 제공하도록 한다.In addition, an electrical signal is provided to the mask layout input device 60 to determine the shape of the pattern to be formed on the photoresist film coated on the wafer 80 to adjust the angle of the image conversion chip 42.

상기 마스크 레이아웃 입력장치(60)에서 세팅된 신호에 따라 수많은 상기 미러부(44)의 저면에 설치된 동작부(46)와 구동소자부(48)가 작동하면서 수많은 미러부(44)의 구동각을 일일히 조절하게 된다.In response to the signal set by the mask layout input device 60, the operation unit 46 and the driving element unit 48 installed on the bottom surfaces of the numerous mirror units 44 operate to drive the driving angles of the numerous mirror units 44. It will be adjusted one by one.

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세패턴형성을 위한 노광장치를 이용하면, 광원에서 조사된 레이저광이 컨덴싱렌즈와 쉐이핑렌즈로 투과시킨 후에 마스크 레이아웃 입력장치와 마이크 미러 구동장치의 제어를 받는 마스크이미지부의 이미지변환칩에서 각도를 조절하여 원하는 레이아웃의 광을 프로젝션 렌즈로 반사하여 웨이퍼에서 노광하므로 패턴의 크기를 조절하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.Therefore, as described above, when the exposure apparatus for forming the micropattern according to the present invention is used, the laser beam irradiated from the light source is transmitted to the condensing lens and the shaping lens and then controlled by the mask layout input device and the microphone mirror driving device. It is a very useful and effective invention to adjust the size of the pattern because the light from the wafer is reflected by the projection lens by adjusting the angle in the image conversion chip receiving the mask image portion.

Claims (6)

광을 이용하여 웨이퍼상에 도포된 감광막에 식각을 위한 미세한 패턴을 형성하도록 하는 노광장치에 있어서, An exposure apparatus for forming a fine pattern for etching in a photosensitive film coated on a wafer using light, 광원에서 조사된 광을 모아주는 컨덴싱렌즈;A condensing lens for collecting light irradiated from the light source; 상기 컨덴싱렌즈를 투과한 광의 형상을 조정하는 쉐이핑렌즈;Shaping lens for adjusting the shape of the light transmitted through the condensing lens; 상기 쉐이핑렌즈를 투과한 광을 이미지변환칩에서 원하는 레이아웃의 패턴으로 조절하여 반사하는 마스크이미지부; 및A mask image unit for adjusting and reflecting the light transmitted through the shaping lens into a pattern of a desired layout in the image conversion chip; And 상기 마스크이미지부에서 반사된 광을 프로젝팅시켜 웨이퍼에 조사하는 프로젝션렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 형성을 위한 노광장치.And a projection lens for projecting the light reflected from the mask image part to irradiate the wafer. 제 1 항에 있어서, 상기 마스크이미지부는,The method of claim 1, wherein the mask image portion, 상기 이미지변환칩에서 조사되는 광의 패턴을 조절하기 위한 프로세서와 메모리가 내장된 마이크로 미러 구동장치와, A micro-mirror driving device having a processor and a memory for controlling a pattern of light emitted from the image conversion chip; 상기 마이크로 미러 구동장치에 신호를 전달하여 상기 이미지변환칩의 레이아웃을 신호로 입력하는 마스크 레이아웃 입력장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 형성을 위한 노광장치.And a mask layout input device configured to transmit a signal to the micro mirror driving device and input a layout of the image conversion chip as a signal. 제 1 항에 있어서, 상기 광원의 파장은, 10nm ∼ 365nm의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 형성을 위한 노광장치.The exposure apparatus according to claim 1, wherein the wavelength of the light source has a range of 10 nm to 365 nm. 제 1 항에 있어서, 상기 이미지변환칩은, 광을 반사하는 미러부와; 상기 미러부의 저면에서 각도를 조절하도록 하는 동작부와; 상기 동작부를 동작하도록 전기적인 신호를 제공하는 구동소자부로 구성된 것을 특징으로 하는 미세패턴 형성을 위한 노광장치.The image converting chip of claim 1, further comprising: a mirror unit configured to reflect light; An operation unit configured to adjust an angle at a bottom surface of the mirror unit; Exposure device for forming a fine pattern, characterized in that the drive element portion for providing an electrical signal to operate the operation portion. 제 4 항에 있어서, 상기 미러부의 크기는 1 ∼ 10㎛이고, 구동각도는, 5°∼ 30°의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 미세패턴 형성을 위한 노광장치.5. An exposure apparatus according to claim 4, wherein the mirror portion has a size of 1 to 10 mu m and a driving angle of 5 to 30 degrees. 제 4 항에 있어서, 상기 미러부 표면에는, 반사율을 높이기 위하여 Al 또는 Hg가 도포된 것을 특징으로 하는 미세패턴 형성을 위한 노광장치.The exposure apparatus of claim 4, wherein Al or Hg is coated on the surface of the mirror to increase reflectance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010024070A (en) * 1997-09-19 2001-03-26 오노 시게오 Stage apparatus, a scanning aligner and a scanning exposure method, and a device manufacturing thereby
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