KR0160857B1 - Exposure method for forming a fine resist pattern of semiconductor device - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체장치의 미세패턴을 형성하기 위하여 빛을 웨이퍼로 전사하는 노광방법과 이에 사용되는 노광장치에 관한 것으로서, 그 노광방법은 광원에서 방출되는 복수의 파장중 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛을 노출방사원으로 사용하는 것이고, 그리고 그 노광장치는 복수의 파장을 갖는 빛을 방출하여 일정방향으로 조사하는 광원수단과; 상기 광원수단에서 제공된 빛의 광로를 직각방향으로 변경하는 제2광로변경미러(16)와; 상기 광로변경미러(16)에서 제공되는 빛을 평행광으로 변경하는 제1렌즈(20)와; 상기 제1렌즈(20)로부터 제공되는 평행광을 집중하여 상기 광원의 빛방출시 양극(+극과 -극)의 아크부분에 의해서 야기되는 명암이 검게 되는 현상을 제거하는 제2렌즈(24)와; 상기 제2렌즈(24)에 의해 집중도니 빛을 균일하게 하여 투과시키는 파리눈 렌즈(26)을 포함하되, 상기 파리눈 렌즈(26)를 통과하는 빛이 적어도 2이상의 파장을 갖고 웨이퍼로 전사된다. 상술한 본 발명의 노광장치는 특정파장만을 필터링하여 통과시키는 대역통과필터렌즈를 사용하지 않기 때문에, 적어도 2이상의 파장의 빛을 노출방사원으로 사용할 수 있어서, 해상력과 작업처리량을 동시에 만족시킬 수 있는 효과를 갖는다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method for transferring light to a wafer to form a fine pattern of a semiconductor device, and an exposure apparatus used therein, wherein the exposure method includes light having at least two wavelengths among a plurality of wavelengths emitted from a light source. It is to be used as an exposure radiation source, and the exposure apparatus includes a light source means for emitting light having a plurality of wavelengths to irradiate in a predetermined direction; A second optical path changing mirror 16 for changing the optical path of the light provided by the light source means in a right angle direction; A first lens 20 for converting light provided from the optical path changing mirror 16 into parallel light; The second lens 24 concentrates parallel light provided from the first lens 20 to eliminate the phenomenon that the intensity caused by the arc portion of the anode (+ pole and-pole) becomes black when light is emitted from the light source. Wow; And a fly-eye lens 26 for uniformly transmitting concentrated light by the second lens 24, wherein light passing through the fly-eye lens 26 is transferred to a wafer with at least two wavelengths. . Since the exposure apparatus of the present invention does not use a band pass filter lens that filters and passes only a specific wavelength, the light having at least two wavelengths can be used as an exposure radiation source, so that the resolution and throughput can be satisfied simultaneously. Has

Description

반도체장치의 미세패턴을 형성하기 위한 노광방법Exposure method for forming fine pattern of semiconductor device

제1도는 종래의 노광장치의 구성을 보여주는 개략도.1 is a schematic view showing the structure of a conventional exposure apparatus.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 노광장치의 구성을 보여주는 개략도.2 is a schematic view showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

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

10 : 자외선 램프 12 : 타원경10: ultraviolet lamp 12: ellipsoid

14 : 제1미러 16 : 광로변경미러(제2미러)14: first mirror 16: optical path changing mirror (second mirror)

18 : 제3미러 20 : 평행광변환용 제1렌즈18: third mirror 20: first lens for parallel light conversion

24 : 평행광집중용 제2렌즈 26 : 파리눈 렌즈24: second lens for parallel light concentration 26: fly-eye lens

28 : 릴레이렌즈 30 : 광로변경미러28: relay lens 30: optical path changing mirror

32 : 콘덴서 렌즈 34 : 레티클32: condenser lens 34: reticle

36 : 축소투영렌즈 38 : X-Y스테이지36: Reduction Projection Lens 38: X-Y Stage

40 : 웨이퍼40: wafer

본 발명은 반도체장치의 제조에 이용되는 노광방법 및 이에 사용되는 노광장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method used in the manufacture of a semiconductor device and an exposure apparatus used therein.

현재, 반도체장치의 제조공정에 적용되는 여러 기술들중 포토리소그라피(photolithograpy)기술에서 사용되는 노광장치는 단일밴드(single band)의 광원을 노출방사원(an exposure source)으로 사용하고 있다. 그리고 상기 노광장치의 광원으로서는 자외선(ultraviolet)램프인 수은램프를 사용하고 있다. 이러한 노광장치는 웨이퍼상에 통상적으로 미세패턴을 형성하는 데 사용되는 장치이다.Currently, the exposure apparatus used in the photolithograpy technology among the various technologies applied to the manufacturing process of the semiconductor device uses a single band light source as an exposure source. As a light source of the exposure apparatus, a mercury lamp, which is an ultraviolet lamp, is used. Such an exposure apparatus is an apparatus typically used to form a fine pattern on a wafer.

이러한 노광장치를 이용하여 미세패턴을 형성하는 데 있어서, 주요 제한은 노출방사원의 파장에 달려 있다. 이러한 노출방사원으로 자외선을 사용하면 생산단계에서의 이미지(image)크기의 하한선은 3μm가 된다. 미세패턴을 형성하기 위하여 더욱 작은 이미지크기(image size)를 구현하려는 노력중의 하나가 단파장을 사용하여 그 이미지패턴을 웨이퍼상에 전사하는 것이다. 특히, 단파장의 광원을 노출방사원으로 사용할 수록 더욱 작은 패턴이 형성될 수 있다.In forming a micropattern using such an exposure apparatus, the main limitation depends on the wavelength of the exposed radiation source. When UV is used as the exposed radiation source, the lower limit of the image size in the production stage is 3 μm. One of the efforts to realize smaller image sizes to form fine patterns is to transfer the image patterns onto the wafer using short wavelengths. In particular, as the light source of short wavelength is used as an exposure radiation source, a smaller pattern may be formed.

따라서, 단일밴드의 광원을 사용하는 노광장치에 있어서, 반도체장치가 고밀도화됨에 따라 제품디자인이 긴밀해지고, 그리고 이에 따라 노광장치에 사용되는 광원의 파장도 또한 짧아지는 추세에 있다.Therefore, in an exposure apparatus using a single band light source, as the semiconductor device becomes denser, the product design becomes tighter, and thus the wavelength of the light source used in the exposure apparatus also tends to be shorter.

그러나, 단일밴드의 고아원을, 즉 G-라인(G-line) 또는 I-라인(I-line)을 사용하는 노광장치는 특정밴드의 광원을 사용하기 때문에 가공대상막의 도포(또는 증착), 노광, 현상후에 형성된 패턴은 콘트라스트 균일성(contrast unformity)에 있어서 또한 감광막의 호환성에 기인한 해상도와 작업처리량(through-put)에 있어서 비교적으로 향상되지 않는 문제점이 있었다.However, since an exposure apparatus using a single band orphanage, that is, a G-line or an I-line, uses a light source of a specific band, application (or deposition) or exposure of the film to be processed is performed. However, the pattern formed after development has a problem that the contrast unformity and the resolution and the throughput of the through-put due to the compatibility of the photoresist film are not improved.

또한, 종래의 노광장치는 G-라인으로서 436±10 nm범위의 단파장을 그리고 I-라인으로서 365.5±10 nm범위의 단파장을 사용하고 있기 때문에, 광원허용폭이 ±10정도로 극히 제한되는 문제점도 있었다.In addition, since the conventional exposure apparatus uses a short wavelength in the range of 436 ± 10 nm as the G-line and a short wavelength in the range of 365.5 ± 10 nm as the I-line, there is a problem that the allowable width of the light source is extremely limited to ± 10. .

이러한 문제점들을 야기하는 종래의 노광장치는, 제1도에 도시되어 있는 바와같이, 수은 램프에서 방출되는 여러 파장의 빛을 필터링하여 특정 파장만을 투과되도록 하는 필터링 렌즈(a filterring lens)인 대역통과필터(a band pass filter)를 사용하고 있기 때문에, 특히 해상도와 작업처리량이 저하되는 것이다. 이러한 노광장치의 구성을 아래에서 설명한다.A conventional exposure apparatus that causes these problems, as shown in FIG. 1, is a bandpass filter, which is a filtering lens for filtering light of various wavelengths emitted from a mercury lamp to transmit only a specific wavelength. Because a band pass filter is used, resolution and throughput are particularly low. The configuration of such an exposure apparatus will be described below.

제1도를 참고하면, 자외선 램프(10)인 초고온 수은등에서 방출된 여러 파장을 갖는 빛은 직접 제1미리(a first mirror : 14)로 조사되거나 또는 상기 램프(10)의 후측에 설치된 타원경(an oval mirror : 12)으로 조사된다. 이때, 상기 타원경(12)으로 조사된 빛은 반사되어서 상기 제1미러(14)를 향하여 조사된다. 상기 제1미러(14)는 상기 자외선 램프(10)의 빛방출에 기인하여 야기되는 고온을 차단하므로서 기타의 렌즈 또는 미러의 열화를 방지하기 위해 제공된 것이다.Referring to FIG. 1, light having various wavelengths emitted from an ultra-high temperature mercury lamp, which is an ultraviolet lamp 10, is directly irradiated with a first mirror 14 or an ellipsoid mirror installed at the rear side of the lamp 10. (an oval mirror: 12). At this time, the light irradiated by the ellipsoidal mirror 12 is reflected and irradiated toward the first mirror 14. The first mirror 14 is provided to prevent deterioration of other lenses or mirrors by blocking high temperature caused by light emission of the ultraviolet lamp 10.

상기 제1미러(14)를 통과하는 빛은 광로변경미러인 제2미러(a second mirror :16)에 의해서 그 광로가 변경된다. 즉, 상기 제1미러(14)에 수직으로 입사되는 빛은 직각 방향으로 변경되어 제3미러(a third mirror : 18)로 진행된다. 또한 상기 제2미러(16)을 통과되어서 다른 기능을 수행하는 데 사용되기도 한다. 상기 제3미러(18)는 상술한 제1미러(14)와 동일한 기능을 갖도록 제공된 것이다.The light path passing through the first mirror 14 is changed by a second mirror 16, which is an optical path changing mirror. That is, the light incident perpendicularly to the first mirror 14 is changed in the perpendicular direction and proceeds to a third mirror 18. It may also pass through the second mirror 16 and be used to perform other functions. The third mirror 18 is provided to have the same function as the first mirror 14 described above.

상기 광로변경미러(16)에 의해서 반사되어 진행되는 빛이 상기 제3미러(18)에 넓게 입사된다. 이때, 상기 제3미러(18)를 통과하는 빛은 제1렌즈(20)에 의해서 일정한 평행광(a collimated light)으로 변경되어 진행된다.Light reflected and propagated by the optical path changing mirror 16 is incident to the third mirror 18 widely. At this time, the light passing through the third mirror 18 is changed into a collimated light by the first lens 20 and proceeds.

상기 제1렌즈(20)로부터 제공되는 평행광은 대역통과필터로서 기능하는 필터링 렌즈(22)에 의해서 필터링되는 데, 이때 특정파장의 평행광만이 통과된다.Parallel light provided from the first lens 20 is filtered by a filtering lens 22 functioning as a bandpass filter, where only parallel light of a specific wavelength is passed.

한편, 상기 필터링 렌즈(22)를 투과한 빛은 제2렌즈(24)에 의해서 집중되어서, 상기 자외선 램프(10)의 발광시 +, -극의 아크부분에 의해서 야기되는 명암이 검게 되는 현상을 제거할 수 있다.On the other hand, the light transmitted through the filtering lens 22 is concentrated by the second lens 24, so that the light and dark caused by the arc portion of the +,-pole when the ultraviolet lamp 10 emits light becomes black Can be removed.

이와같이 집중된 빛은 상기 제2렌즈(20)에 의해서 분산되어 있는 광원이기 때문에, 이와같이 분산된 광원이 파리눈 렌즈(26)에 의해서 균일하게 전달된다.Since the concentrated light is a light source dispersed by the second lens 20, the light source thus distributed is uniformly transmitted by the fly's eye lens 26.

상기 균일하게 전달되는 빛은 두개의 릴레이렌즈(28)를 연속적으로 통과한다. 이때, 상기 릴레이렌즈(28)를 통과하는 빛의 촛점이 조절된다. 즉, 상기 두개의 릴레이렌즈(28)를 통과하는 빛의 촛점이 조절된다. 즉, 상기 두개의 릴레이렌즈(28)는 결상초점을 효과적으로 파악할 수 있도록 제공되어 있는 것이다.The uniformly transmitted light passes through two relay lenses 28 successively. At this time, the focus of the light passing through the relay lens 28 is adjusted. That is, the focus of light passing through the two relay lenses 28 is adjusted. That is, the two relay lenses 28 are provided to effectively determine the imaging focus.

상기 릴레이렌즈(28)을 통과하는 빛은 다시 광로변경미러(30)에 의해서 그의 광로가 변경되어 진행된 다음, 콘덴서 렌즈(a condenser lens : 32)에 의해서 더욱더 균일하고 평행하게 진행된다. 상기 콘덴서 렌즈(32)를 통과하는 빛은 반도체회로의 패턴마스크인 레티클(a reticle : 34)및 축소투영렌즈(36)를 차례로 통과한 다음 상기 노광장치의 X-Y스테이지(38)상에 놓여져 있는 웨이퍼(40)로 전사된다. 상기 스테이지(38)는 스텝 앤드 리피드(step and repeat)방식으로 동작한다. 즉 상기 축소투영렌즈(36)를 통과하는 노출광(an exlosure beam)은 상기 레티클(34)의 패턴을 웨이퍼(40)상에 형성된 감광막에 전사시킨다. 이때, 패턴이 복사된 후 상기 노광장치는 상기 레티클(34)을 다음의 위치로 이동시키고(step), 그리고 그 위치에서 패턴을 형성한다(repeat). 이와같은 동작은 전체의 마스크가 레티클의 패턴으로 채워질 때까지 계속된다.The light passing through the relay lens 28 is changed by the optical path changing mirror 30 to change its optical path, and then is further uniformly and parallelly processed by a condenser lens 32. The light passing through the condenser lens 32 passes through a reticle 34, which is a pattern mask of a semiconductor circuit, and a reduction projection lens 36, in turn, and then is placed on the XY stage 38 of the exposure apparatus. Is transferred to 40. The stage 38 operates in a step and repeat manner. In other words, an exlosure beam passing through the reduction projection lens 36 transfers the pattern of the reticle 34 to the photosensitive film formed on the wafer 40. At this time, after the pattern is copied, the exposure apparatus moves the reticle 34 to the next position and repeats the pattern at that position. This operation continues until the entire mask is filled with a pattern of reticles.

이러한 종래의 노광장치는 상술한 바와같이 단일밴드의 빛을 노출방사원으로 사용하기 때문에 해상도나 작업처리량의 저하를 유발하는 문제가 있었던 것이다.As such a conventional exposure apparatus uses a single band of light as an exposure source as described above, there has been a problem of causing a decrease in resolution or throughput.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서 반도체장치의 제조에 있어서 가공대상막의 특성에 따라 적어도 둘이상의 밴드의 파장을 갖는 광원을 사용하는 노광방법및 이에 사용되는 노광장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems, and in the manufacture of a semiconductor device, there is provided an exposure method using a light source having a wavelength of at least two or more bands according to the characteristics of a film to be processed, and an exposure apparatus used therein. Its purpose is to.

본 발명의 다른 목적은 광원의 회절, 간섭효과를 이용하여 콘트라스트 균일성과 광원밴드에 따른 해상도와 작업처리량을 향상시킬 수 있는 노광장치및 이에 사용되는 노광방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of improving contrast uniformity, resolution and throughput according to a light source band by using diffraction and interference effects of a light source, and an exposure method used therefor.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 반도체장치의 미세패턴을 형성하기 위하여 빛을 웨이퍼로 전사하는 노광방법은, 광원에서 방출되는 복수의 파장중 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛을 노출방사원으로 사용하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, the exposure method for transferring the light to the wafer in order to form a fine pattern of the semiconductor device, the light having a wavelength of at least two or more of the plurality of wavelengths emitted from the light source It is characterized by using as an exposed radiation source.

이 방법에 있어서, 상기 광원은 자외선 램프이고, 그리고 상기 자외선 램프는 0-1100nm범위의 파장을 갖는 빛을 방출한다.In this method, the light source is an ultraviolet lamp, and the ultraviolet lamp emits light having a wavelength in the range of 0-1100 nm.

이 방법에 있어서, 상기 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛은 G-라인으로서 436±50 nm범위의 단파장을 그리고 I-라인으로서 365.5±50 nm범위의 단파장을 사용한다.In this method, the light having at least two wavelengths uses a short wavelength in the range of 436 ± 50 nm as the G-line and a short wavelength in the range of 365.5 ± 50 nm as the I-line.

이와같은 노광방법을 노광장치에 적용할 경우에는, 특정파장만을 필터링하는 대역통과필터를 사용할 필요가 없을 뿐만아니라, 이러한 필터렌즈를 사용하는 것에 의해서 발생되는 문제점들중, 특히 해상도와 작업처리량의 저하를 방지할 수 있다.When the exposure method is applied to the exposure apparatus, it is not necessary to use a bandpass filter that filters only a specific wavelength, and among the problems caused by using such a filter lens, in particular, the resolution and the throughput are reduced. Can be prevented.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 반도체장치의 미세패턴을 형성하기 위하여 빛을 웨이퍼로 전사하는 노광장치는, 복수의 파장을 갖는 빛을 방출하여 일정방향으로 조사하는 광원수단과; 상기 광원수단에서 제공된 빛의 광로를 직각방향으로 변경하는 제2광로변경미러(16)와; 상기 광로변경미러(16)에서 제공되는 빛을 평행광으로 변경하는 제1렌즈(20)와; 상기 제1렌즈(20)로부터 제공되는 평행광을 집중하여 상기 광원의 빛방출시 양극(+극과 -극)의 아크부분에 의해서 야기되는 명암이 검게 되는 현상을 제거하는 제2렌즈(24)와; 상기 제2렌즈(24)에 의해 집중된 빛을 균일하게 하여 투과시키는 파리눈 렌즈(26)을 포함하되, 상기 파리눈 렌즈(26)를 통과하는 빛이 적어도 2이상의 파장을 갖고 웨이퍼로 전사되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the invention, the exposure apparatus for transferring the light to the wafer to form a fine pattern of the semiconductor device, the light source means for emitting a light having a plurality of wavelengths to irradiate in a predetermined direction; A second optical path changing mirror 16 for changing the optical path of the light provided by the light source means in a right angle direction; A first lens 20 for converting light provided from the optical path changing mirror 16 into parallel light; The second lens 24 concentrates parallel light provided from the first lens 20 to eliminate the phenomenon that the intensity caused by the arc portion of the anode (+ pole and-pole) becomes black when light is emitted from the light source. Wow; And a fly-eye lens 26 for uniformly transmitting the light concentrated by the second lens 24, wherein the light passing through the fly-eye lens 26 is transferred to the wafer with at least two wavelengths. It features.

이 장치에 있어서, 상기 광원수단은 복수의 파장을 갖는 빛을 방출하는 광원과, 상기 방출된 빛을 반사시키는 타원경(12)을 포함하고, 그리고 상기 광원수단은 상기 광원과 상기 타원경으로부터 제공되는 빛에 의해 발생되는 온도를 차단하는 제1미러(14)를 부가할 수 있다.In this apparatus, the light source means includes a light source for emitting light having a plurality of wavelengths, an ellipsoid mirror 12 for reflecting the emitted light, and the light source means provided from the light source and the ellipsoid mirror. A first mirror 14 may be added to block the temperature generated by the light.

이 장치에 있어서, 상기 광원은 약 0-1100 nm의 파장을 갖는 빛을 방출하는 자외선 램프(10)이다.In this device, the light source is an ultraviolet lamp 10 that emits light having a wavelength of about 0-1100 nm.

이 장치에 있어서, 상기 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛은 G-라인으로서 436±50 nm범위의 단파장을 그리고 I-라인으로서 365.5±50 nm범위의 단파장을 사용한다.In this device, the light having at least two wavelengths uses short wavelengths in the range 436 ± 50 nm as the G-line and short wavelengths in the range 365.5 ± 50 nm as the I-line.

상술한 본 발명의 노광장치는 특정파장만을 필터링하여 통과시키는 대역통과필터렌즈를 사용하지 않기 때문에, 적어도 2이상의 파장의 빛을 노출 방사원으로 사용할 수 있어서, 해상력과 작업처리량을 동시에 만족시킬 수 있는 효과를 갖는다.Since the exposure apparatus of the present invention does not use a bandpass filter lens for filtering and passing only a specific wavelength, the light having at least two wavelengths can be used as an exposure radiation source, thereby simultaneously satisfying resolution and throughput. Has

이하, 본 발명의 실시예에 따른 노광방법과 이에 사용되는 노광장치를 첨부도면 제2도에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an exposure method and an exposure apparatus used therein according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

본 발명의 신규한 노광방법은, 광원에서 방출되는 여러 파장중 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛을 노출방사원으로 사용하여 웨이퍼로 전사하는 것을 특징으로 한다.상기 광원은 자외선 램프이고, 그리고 상기 자외선 램프는 0-1100nm범위의 파장을 갖는 빛을 방출하는 수은등으로 구성된다.The novel exposure method of the present invention is characterized in that light having at least two wavelengths of various wavelengths emitted from a light source is transferred to a wafer using an exposure radiation source. The light source is an ultraviolet lamp, and the ultraviolet lamp is It consists of mercury lamps that emit light with a wavelength in the range 0-1100 nm.

상기 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛은 G-라인으로서 436±50 nm범위의 단파장을 그리고 I-라인으로서 365.5±50 nm범위의 단파장을 사용할 수 있다.The light having at least two wavelengths may use a short wavelength in the range of 436 ± 50 nm as a G-line and a short wavelength in the range of 365.5 ± 50 nm as an I-line.

이와같은 노광방법을 노광장치에 적용할 경우에는, 특정파장만을 필터링하는 대역통과필터를 사용할 필요가 없을 뿐만아니라, 이러한 필터렌즈를 사용하는 것에 의해서 발생되는 문제점중, 특히 해상도와 작업처리량의 저하를 방지할 수 있다.When such an exposure method is applied to an exposure apparatus, it is not necessary to use a bandpass filter that filters only a specific wavelength, and the problem caused by using such a filter lens, in particular, is to reduce the resolution and throughput. You can prevent it.

다음은 상술한 노광방법에 사용되는 노광장치에 대해서 설명한다.Next, an exposure apparatus used in the above-described exposure method will be described.

제1도에 도시된 종래의 노광장치의 구성부품과 동일한 기능을 제2도의 구성부품에 대해서는 동일한 참조번호가 병기된다.The same reference numerals are given to the components of FIG. 2 which have the same functions as those of the conventional exposure apparatus shown in FIG.

제2도를 참고하여, 자외선 램프(10)인 초고온 수은등에서 방출된, 0-1100nm의 파장을 갖는, 빛은 직업 제1미러(14)로 조사되거나 또는 상기 램프(10)의 후측에 설치된 타원경(12)으로 조사된다. 이때, 상기 타원경(12)으로 조사된 빛은 반사되어서 상기 제1미러(14)를 향하여 조사된다. 상기 제1미러(14)는 상기 자외선 램프(10)의 빛방출에 기인하여 야기되는 고온을 차단하므로서 기타의 렌즈 또는 미러의 열화를 방지하기 위해 제공된 것이다.Referring to FIG. 2, the light having a wavelength of 0-1100 nm, emitted from the ultra-high temperature mercury lamp, which is the ultraviolet lamp 10, is irradiated with the occupation first mirror 14 or an ellipse installed at the rear side of the lamp 10. It is irradiated with the mirror 12. At this time, the light irradiated by the ellipsoidal mirror 12 is reflected and irradiated toward the first mirror 14. The first mirror 14 is provided to prevent deterioration of other lenses or mirrors by blocking high temperature caused by light emission of the ultraviolet lamp 10.

상기 제1미러(14)를 통과하는 빛은 광로변경미러인 제2미러(16)에 의해서 그 광로가 변경된다. 즉, 상기 제1미러(14)에 수직으로 입사되는 빛은 직각방향으로 변경되어 제3미러(18)로 진행된다. 또한 상기 제2미러(16)에 입사되는 빛중 대부분은 직각방향으로 변경되어 진행하지만, 일부의 빛은 상기 제2미러(16)을 통과되어서 다른 기능을 수행하는 데 사용되기도 한다. 상기 제3미러(18)는 상술한 제1미러(14)와 동일한 기능을 갖도록 제공된 것이다.The light path passing through the first mirror 14 is changed by the second mirror 16, which is an optical path changing mirror. That is, the light incident perpendicularly to the first mirror 14 is changed in the perpendicular direction and proceeds to the third mirror 18. In addition, although most of the light incident on the second mirror 16 changes in a perpendicular direction, some light may pass through the second mirror 16 to be used to perform other functions. The third mirror 18 is provided to have the same function as the first mirror 14 described above.

상기 광로변경미러(16)에 의해서 반사되어 진행되는 빛이 상기 제3미러(18)에 넓게 입사된다. 이때, 상기 제3미러(18)를 통과하는 빛은 제1렌즈(20)에 의해서 일정한 평행광으로 변경되어 진행한다.Light reflected and propagated by the optical path changing mirror 16 is incident to the third mirror 18 widely. At this time, the light passing through the third mirror 18 is changed into a constant parallel light by the first lens 20 and proceeds.

상기 제1렌즈(20)로부터 제공되는 평행광은 제2렌즈(24)에 의해서 집중되어서, 상기 자외선 램프(10)의 발광시 +, -극의 아크부분에 의해서 야기되는 명암이 검게 되는 현상을 제거할 수 있다.The parallel light provided from the first lens 20 is concentrated by the second lens 24, so that the intensity caused by the arc portions of the + and − poles becomes black when the ultraviolet lamp 10 emits light. Can be removed.

이와같이 집중된 빛은 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛으로서, 또한 상기 제2렌즈(20)에 의해서 분산되어 있는 빛이기 때문에, 이와같이 분산된 빛이 파리눈 렌즈(26)에 의해서 균일하게 릴레이렌즈(28)로 전달된다.Since the concentrated light is light having a wavelength of at least two or more, and is the light dispersed by the second lens 20, the scattered light is uniformly distributed by the fly's eye lens 26. Is delivered to.

상기 균일하게 전달되는 빛은 두개의 릴레이렌즈(28)를 연속적으로 통과한다. 이때, 상기 릴레이렌즈(28)를 통과하는 빛의 촛점이 조절된다. 즉, 상기 두개의 릴레이렌즈(28)는 결상초점을 효과적으로 파악할 수 있도록 제공되어 있는 것이다.The uniformly transmitted light passes through two relay lenses 28 successively. At this time, the focus of the light passing through the relay lens 28 is adjusted. That is, the two relay lenses 28 are provided to effectively determine the imaging focus.

상기 릴레이렌즈(28)을 통과하는 빛은 다시 광로변경미러(30)에 의해서 그의 광로가 변경되어 진행된 다음, 콘덴서 렌즈(32)에 의해서 더욱더 균일하고 평행하게 진행된다. 상기 콘덴서 렌즈(32)를 통과하는 빛은 반도체회로의 패턴마스크인 레티클(34)및 축소투영렌즈(36)를 통과한 다음 상기 노광장치의 X-Y스테이지(38)상에 놓여져 있는 웨이퍼(40)로 전사된다. 상기 스테이지(38)는 스텝 앤드 리피트방식으로 동작한다. 즉 상기 축소투영렌즈(36)를 통과하는 노출광은 상기 레티클(34)의 패턴을 웨이퍼(40)상에 형성된 감광막에 전사시킨다. 이때, 패턴이 복사된 후 상기 노광장치는 상기 레티클(34)을 다음 위치로 이동시키고, 그리고 그 위치에서 패턴을 형성한다. 이와같은 동작은 전체의 마스크가 레티클의 패턴으로 채워질 때까지 계속된다.The light passing through the relay lens 28 is changed by the optical path changing mirror 30 to change its optical path, and then is further uniformly and paralleled by the condenser lens 32. Light passing through the condenser lens 32 passes through the reticle 34 and the reduction projection lens 36, which are pattern masks of the semiconductor circuit, and then to the wafer 40 placed on the XY stage 38 of the exposure apparatus. Is transferred. The stage 38 operates in a step and repeat manner. That is, the exposure light passing through the reduction projection lens 36 transfers the pattern of the reticle 34 to the photosensitive film formed on the wafer 40. At this time, after the pattern is copied, the exposure apparatus moves the reticle 34 to the next position, and forms the pattern at that position. This operation continues until the entire mask is filled with a pattern of reticles.

상술한 바와같이, 본 발명의 노광장치는 특정파장만을 필터링하여 통과시키는 대역통과필터렌즈를 사용하지 않기 때문에, 적어도 2이상의 파장의 빛을 노출방사원으로 사용할 수 있다. 따라서, G-라인으로서는 436±10 nm범위의 파장을 갖는 빛을 또는 I-라인으로서는 365.5±10 nm범위의 파장을 갖는 빛을 노출방사원으로 사용하는 종래의 노광장치보다도, 본 발명의 노광장치는 해상력과 작업처리량을 동시에 만족시킬 수 있는 효과를 갖는다.As described above, since the exposure apparatus of the present invention does not use a band pass filter lens for filtering and passing only a specific wavelength, light of at least two wavelengths can be used as an exposure radiation source. Therefore, the exposure apparatus of the present invention is more effective than the conventional exposure apparatus using light having a wavelength in the range of 436 ± 10 nm as the G-line or light having a wavelength in the range of 365.5 ± 10 nm as the I-line. It has the effect of satisfying both resolution and throughput.

게다가, 본 발명의 노광장치는 여러 파장의 빛을 노출방사원으로 사용하기 때문에 광원의 회절과 간섭효과로 기인하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.In addition, since the exposure apparatus of the present invention uses light of various wavelengths as an exposure source, contrast can be improved due to diffraction and interference effects of the light source.

특히, 본 발명의 노광장치는 적어도 2이상의 밴드를 갖는 광원을 노출방사원으로 사용하기 때문에 다양한 밴드의 광원을 사용할 수 있고 그리고 수은등에서 방출되는 광원의 전체파장을 사용하게 되면 더욱 작업처리량을 향상시킬 수 있다. 따라서, 해상도향상을 위해서는 더욱 짧은 밴드의 빛을 적어도 2이상을 사용하여서 작업처리량을 줄일 수 있는 것이다.In particular, since the exposure apparatus of the present invention uses a light source having at least two bands as an exposure radiation source, it is possible to use light sources of various bands and to improve the throughput by using the entire wavelength of the light source emitted from the mercury lamp. have. Therefore, to improve the resolution, the throughput can be reduced by using at least two shorter bands of light.

더우기, 본 발명에서는 노출방사원으로 사용되는 상기 적어도 2이상의 파장을 갖는 빛은 G-라인으로서 436±50 nm범위의 단파장을 그리고 I-라인으로서 365.5±50 nm범위의 단파장을 사용할 수 있기 때문에, 그 광원허용폭의 여유도가 크다는 이점도 있다.Furthermore, in the present invention, since the light having at least two wavelengths used as an exposure radiation source can use short wavelengths in the range of 436 ± 50 nm as the G-line and short wavelengths in the range of 365.5 ± 50 nm as the I-line, There is also an advantage that the margin of light source allowable width is large.

Claims (2)

반도체장치의 미세패턴을 형성하기 위하여 빛을 웨이퍼로 조사하는 노광방법에 있어서, 광원에서 빛을 발생하는 단계와; 상기 빛에서 적어도 2 이상의 파장을 갖는 빛을 분리하는 단계 및; 상기 분리된 빛을 상기 웨이퍼로 조사하는단계를 포함하되, 상기 적어도 2 이상의 파장을 갖는 빛은 G-라인으로서 436±50 nm범위의 단파장을 그리고 I-라인으로서 365.5±50 nm범위의 단파장을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광방법.An exposure method of irradiating light onto a wafer to form a fine pattern of a semiconductor device, comprising: generating light from a light source; Separating light having at least two wavelengths from the light; Irradiating the separated light onto the wafer, wherein the light having at least two wavelengths comprises a short wavelength in the range of 436 ± 50 nm as a G-line and a short wavelength in the range of 365.5 ± 50 nm as an I-line. Exposure method characterized in that. 제1항에 있어서 상기 광원은 0-1100nm범위의 파장을 갖는 빛을 발생하는 것을 특징으로 하는 노광방법.The method of claim 1, wherein the light source generates light having a wavelength in the range of 0-1100 nm.