KR200261685Y1 - Stepper - Google Patents

Abstract

본 고안은 노광 장치에 관한 것으로서, 빔을 발생시키는 광원부(100)와; 광원부(100)로부터 발생된 빔을 균일한 조도 분포로 조명시키는 균일광 콘트롤러(200)와; 균일광 콘트롤러(200)로부터 균일한 조도 분포를 가진 빔이 조명되는 레티클(300)과; 레티클(300)에 균일한 조도 분포를 가진 빔이 조명됨으로써 발생되는 레티클 패턴상의 배율을 조절하는 배율 콘트롤러(400)와; 배율 콘트롤러(400)에 의해 배율이 조절된 레티클 패턴상을 축소 투영하는 축소투영렌즈(500)와; 축소투영렌즈(500)에 의해 축소 투영된 레티클 패턴상을 분리하는 빔 스프리터(600)와; 빔 스프리터(600)에 의해 분리된 레티클 패턴상이 각각 조사되는 두 개의 웨이퍼 홀더(710,720)를 구비한 웨이퍼 스테이지(700)를 포함하는 것으로서, 한 번에 두 개의 웨이퍼에 대한 노광 공정을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써 웨이퍼의 생산성을 향상시키며, 장비의 설비 비용을 절감하는 효과를 가지고 있다.The present invention relates to an exposure apparatus, comprising a light source unit (100) for generating a beam; A uniform light controller 200 for illuminating the beam generated from the light source unit 100 with a uniform illuminance distribution; A reticle 300 to which a beam having a uniform illuminance distribution is illuminated from the uniform light controller 200; A magnification controller 400 for adjusting the magnification on the reticle pattern generated by illuminating a beam having a uniform illuminance distribution on the reticle 300; A reduction projection lens 500 which reduces and projects the reticle pattern image whose magnification is adjusted by the magnification controller 400; A beam splitter 600 for separating the reticle pattern image projected by the reduction projection lens 500 on the reduction projection; It includes a wafer stage 700 having two wafer holders (710, 720) irradiated with the reticle pattern separated by the beam splitter 600, respectively, it is possible to perform the exposure process for two wafers at once This improves the productivity of the wafer and reduces the equipment cost of the equipment.

Description

노광 장치{STEPPER}Exposure apparatus {STEPPER}

본 고안은 반도체 소자를 제조하기 위한 노광 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 번에 두 개의 웨이퍼에 대한 노광 공정을 동시에 수행할 수 있는 노광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to an exposure apparatus that can perform the exposure process for two wafers at once.

종래에는 반도체 소자 또는 액정표시소자 등을 포토리소그래피(photo-lithography) 공정에서 제조하는 경우 여러 가지의 노광장치가 사용되고 있으며, 현재는 포토마스크 또는 레티클(이하 '레티클'이라 함)의 패턴을 투영 광학계를 통하여 표면에 포토레지스트 등의 감광 재료가 도포된 웨이퍼 또는 유리판 등의 기판(이하, '웨이퍼'라 함)상에 전사하는 투영 노광장치가 일반적으로 사용되고 있다. 근래에는 이러한 투영 노광장치로, 웨이퍼를 2차원적으로 이동이 자유로운 웨이퍼 스테이지 상에 위치시키고, 이 웨이퍼 스테이지에 의해 웨이퍼를 스텝핑 시켜서, 레티클의 패턴을 웨이퍼상의 각 쇼트 영역에 순차적으로 노광시키는 동작을 반복하는 축소 투영 노광장치 이른바 스텝퍼가 주류를 이루고 있다.Conventionally, when manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device in a photo-lithography process, various exposure apparatuses are used, and at present, a pattern of a photomask or a reticle (hereinafter referred to as a "reticle") is a projection optical system. Projection exposure apparatuses that transfer onto a substrate (hereinafter referred to as a "wafer"), such as a wafer or glass plate, to which a photosensitive material such as a photoresist is coated on the surface thereof are generally used. Recently, with such a projection exposure apparatus, the wafer is placed on a two-dimensionally movable wafer stage, and the wafer stage is stepped to sequentially expose the pattern of the reticle to each shot region on the wafer. Repeated reduction projection exposure apparatuses, so-called steppers, have become mainstream.

도 1은 종래의 노광장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 스텝퍼는 빔을 발생시키는 광원부(10)와, 이 광원부(10)로부터 발생된 빔을 균일한 조도 분포로 조명시키는 균일광 콘트롤러(20)와, 균일광 콘트롤러(20)로부터 균일한 조도 분포를 가진 빔이 조명되는 레티클(30)과, 레티클 패턴상의 배율을 조절하는 배율 콘트롤러(40)와, 배율 콘트롤러(40)에 의해 배율이 조절된 레티클 패턴상을 웨이퍼(W) 표면에 축소 투영하는 축소투영렌즈(50)와, 축소투영렌즈(50)로부터 레티클 패턴상이 축소 투영되는 웨이퍼(W)가 놓여지는 웨이퍼 스테이지(60)를 포함하고 있다.1 is a configuration diagram schematically showing a conventional exposure apparatus. As illustrated, the conventional stepper includes a light source unit 10 for generating a beam, a uniform light controller 20 for illuminating the beam generated from the light source unit 10 with a uniform illuminance distribution, and a uniform light controller 20. The reticle 30 to which a beam having a uniform illuminance distribution is illuminated, the magnification controller 40 for adjusting the magnification on the reticle pattern, and the reticle pattern image whose magnification is adjusted by the magnification controller 40. And a wafer stage 60 on which a reduced projection lens 50 which is reduced and projected onto the surface, and a wafer W on which the reticle pattern image is reduced and projected from the reduced projection lens 50 are placed.

광원부(10)로부터 발생된 빔은 두 개의 미러(M1,M2)에 의해 굴절되어 경로가 변환되어 균일광 콘트롤러(20)로 조사된다. 균일광 콘트롤러(20)는 빔을 균일한 조도 분포의 광으로 정형함으로써 균일광을 형성하여 레티클(30)에 조명한다.The beam generated from the light source unit 10 is refracted by the two mirrors M1 and M2, the path is converted, and irradiated to the uniform light controller 20. The uniform light controller 20 forms a uniform light by illuminating the beam with light having a uniform illuminance distribution and illuminates the reticle 30.

레티클(30)은 하부면에 회로 패턴이 형성되며, 조정장치(도시 않음)에 의해 XY 평면내에서 그 위치가 조정된다.The reticle 30 has a circuit pattern formed on its lower surface, and its position is adjusted in the XY plane by an adjusting device (not shown).

레티클(30)에 균일한 조도 분포의 빔이 조명되어 생기는 레티클 패턴상은 배율 콘트롤러(40)에 의해 배율이 조절되어 축소투영렌즈(50)에 통해 웨이퍼 스테이지(60)에 위치함과 아울러 포토레지스트가 도포된 웨이퍼(W) 표면에 축소 투영된다.The reticle pattern image generated by illuminating a beam having a uniform illuminance distribution on the reticle 30 is controlled by the magnification controller 40 and positioned on the wafer stage 60 through the reduction projection lens 50. It is reduced projection on the surface of the coated wafer (W).

웨이퍼 스테이지(60)는 베이스(도시 않음) 위를 Y축 방향으로 이동하는 Y 스테이지(61)와, 이 Y 스테이지 위를 Y축에 직교하는 X축방향으로 이동하는 X 스테이지(62)와, XY 평면에 직교하는 Z축방향으로 소정량만큼 이동가능한 Z 스테이지(63)를 구비하고 있다. 또한, Z 스테이지(63) 상에는 웨이퍼 홀더(64)가 설치되고, 이 웨이퍼 홀더(64)에 웨이퍼(W)가 진공척(도시 않음)에 의해서 흡착 지지되어 있다.The wafer stage 60 includes a Y stage 61 moving in a Y-axis direction on a base (not shown), an X stage 62 moving in an X-axis direction orthogonal to the Y axis, and XY A Z stage 63 that is movable by a predetermined amount in the Z axis direction perpendicular to the plane is provided. In addition, a wafer holder 64 is provided on the Z stage 63, and the wafer W is sucked and supported by a vacuum chuck (not shown) on the wafer holder 64.

이들 X, Y 및 Z 스테이지(61,62,63)는 구동부(65)에 의해서 각각의 이동방향으로 구동되도록 되어 있다.These X, Y, and Z stages 61, 62, and 63 are driven by the drive section 65 in the respective moving directions.

따라서, 웨이퍼(W) 표면에 1 회의 축소 투영 종료후 웨이퍼 스테이지(60)는 소정량 이동한 후 다시 축소 투영을 반복함으로써 웨이퍼(W) 표면 전체의 노광을 행하고 있다.Therefore, after completion of the reduction projecting once on the surface of the wafer W, the wafer stage 60 is exposed to the entire surface of the wafer W by repeating the reduction projection again after moving a predetermined amount.

이와 같은 구조로 이루어진 종래의 노광장치는 그 설치 면적이 다른 장비에 비하여 넓게 차지하나, 이에 비하여 하나의 웨이퍼 스테이지에 한 개의 웨이퍼 홀더만 존재하므로 한 장의 웨이퍼에 대해서만 노광 공정을 진행하므로, 부대 시설의 설비 비용의 부담이 큰 반면, 생산 속도가 느린 문제점을 가지고 있었다.Conventional exposure apparatus having such a structure occupies a wider area than other equipments, but since only one wafer holder exists on one wafer stage, the exposure process is performed on only one wafer. While the burden of equipment cost was great, the production speed was slow.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 한 번에 두 개의 웨이퍼에 대한 노광 공정을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써 웨이퍼의 생산성을 향상시키며, 장비의 설비 비용을 절감하는 노광 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to improve the productivity of the wafer by reducing the equipment cost of the equipment by performing the exposure process for two wafers at the same time, It is to provide an exposure apparatus.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 빔을 발생시키는 광원부와; 광원부로부터 발생된 빔을 균일한 조도 분포로 조명시키는 균일광 콘트롤러와; 균일광 콘트롤러로부터 균일한 조도 분포를 가진 빔이 조명되는 레티클과; 레티클에 균일한 조도 분포를 가진 빔이 조명됨으로써 발생되는 레티클 패턴상의 배율을 조절하는 배율 콘트롤러와; 배율 콘트롤러에 의해 배율이 조절된 레티클 패턴상을 축소 투영하는 축소투영렌즈와; 축소투영렌즈에 의해 축소 투영된 레티클 패턴상을 분리하는 빔 스프리터와; 빔 스프리터에 의해 분리된 레티클 패턴상이 각각 조사되는 두 개의 웨이퍼 홀더를 구비한 웨이퍼 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a light source for generating a beam; A uniform light controller for illuminating the beam generated from the light source unit with a uniform illuminance distribution; A reticle for illuminating a beam having a uniform illuminance distribution from the uniform light controller; A magnification controller for adjusting the magnification on the reticle pattern generated by illuminating a beam having a uniform illuminance distribution on the reticle; A reduction projection lens for reducing and projecting the reticle pattern image whose magnification is adjusted by the magnification controller; A beam splitter for separating the reticle pattern image projected by the reduction projection lens; And a wafer stage having two wafer holders, each of which is irradiated with a reticle pattern separated by a beam splitter.

배율 콘트롤러는 빔 스프리터와 웨이퍼 홀더에 사이에 각각 설치되어 빔 스프리터에 의해 분리된 각각의 레티클 패턴상의 배율을 조절하는 것을 특징으로 한다.The magnification controller is provided between the beam splitter and the wafer holder, respectively, to adjust the magnification on each reticle pattern separated by the beam splitter.

도 1은 종래의 노광장치를 개략적으로 도시한 구성도이고,1 is a configuration diagram schematically showing a conventional exposure apparatus,

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 노광장치를 개략적으로 도시한 구성도이고,2 is a schematic view showing an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 노광장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.3 is a configuration diagram schematically showing an exposure apparatus according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 ; 광원부 200 ; 균일광 콘트롤러100; Light source unit 200; Uniform Light Controller

300 ; 레티클 400, 410, 420 ; 배율 콘트롤러300; Reticles 400, 410, 420; Scaling controller

500 ; 축소투영렌즈 600 ; 빔 스프리터500; Reduction projection lens 600; Beam splitter

700 ; 웨이퍼 스테이지 710, 720 ; 웨이퍼 홀더700; Wafer stages 710, 720; Wafer holder

이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the most preferred embodiment of the present invention will be described in more detail so that those skilled in the art can easily practice.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 노광 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 노광 장치는 크게 광원부(100)와, 균일광 콘트롤러(200)와, 레티클(300; reticle)과, 배율 콘트롤러(400)와, 축소투영렌즈(500)와, 빔 스프리터(600; beam spliter)와, 웨이퍼 스테이지(700; wafer stage)를 포함한다.2 is a configuration diagram schematically illustrating an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown, the exposure apparatus according to the present invention is largely the light source unit 100, the uniform light controller 200, the reticle (300), the magnification controller (400), the reduction projection lens (500), A beam splitter 600 and a wafer stage 700 are included.

광원부(100)는 노광을 위해 빔을 발생시키며, 광원부(100)로부터 발생된 빔은 두 개의 미러(M1,M2)에 의해 굴절됨으로써 경로가 변환되어 균일광 콘트롤러(200)로 조사된다.The light source unit 100 generates a beam for exposure, and the beam generated from the light source unit 100 is refracted by the two mirrors M1 and M2 so that a path is converted and irradiated to the uniform light controller 200.

균일광 콘트롤러(200)는 조사된 빔을 균일한 조도 분포를 가진 빔으로 정형하여 레티클(300)에 조명한다.The uniform light controller 200 shapes the irradiated beam into a beam having a uniform illuminance distribution and illuminates the reticle 300.

레티클(300)은 레티클 홀더(도시 않음)에 의해 지지되어 있으며, 미도시된 조정장치에 의해 XY 평면 내에서 그 위치가 조정된다. 또한, 레티클(300)은 하부면에 회로 패턴이 형성되며, 이 회로 패턴 형성면은 웨이퍼(W) 표면과 광학적으로 거의 켤레가 되어 있다.The reticle 300 is supported by a reticle holder (not shown), the position of which is adjusted in the XY plane by an adjustment device not shown. In addition, a circuit pattern is formed in the lower surface of the reticle 300, and this circuit pattern formation surface is almost optically paired with the surface of the wafer W. As shown in FIG.

배율 콘트롤러(400)는 레티클(300)에 균일한 조도 분포로 조명되는 빔에 의해 발생되는 레티클 패턴상의 배율을 조절하며, 배율이 조절된 레티클 패턴상은 축소투영렌즈(500)를 통과한다.The magnification controller 400 adjusts the magnification of the reticle pattern generated by the beam illuminated by the uniform illuminance distribution on the reticle 300, and the magnification of the reticle pattern is passed through the reduction projection lens 500.

축소투영렌즈(500)는 배율 콘트롤러(400)에 의해 일정한 배율로 조절된 레티클 패턴상을 통과시킴으로써 축소시키고, 축소투영렌즈(500)를 통과한 축소된 레티클 패턴상은 빔 스프리터(600)로 조사된다.The reduction projection lens 500 is reduced by passing the reticle pattern image adjusted by the magnification controller 400 at a constant magnification, and the reduced reticle pattern image passing through the reduction projection lens 500 is irradiated with the beam splitter 600. .

빔스프리터(600)는 조사된 레티클 패턴상을 두 개로 분리하여 웨이퍼 스테이지(700)의 각각의 웨이퍼 홀더(710,720)로 투영한다. 이 때 미러(M3)는 분리된 레티클 패턴상을 굴절시켜 웨이퍼 홀더(720)로 투영되도록 경로를 변환시킨다.The beam splitter 600 separates the irradiated reticle pattern image into two and projects them onto the respective wafer holders 710 and 720 of the wafer stage 700. At this time, the mirror M3 deflects the separated reticle pattern image and converts the path to be projected onto the wafer holder 720.

웨이퍼 스테이지(700)는 베이스(도시 않음) 위를 Y축 방향으로 이동하는 Y 스테이지(730)와, 이 Y 스테이지(730) 위를 Y축에 직교하는 X축방향으로 이동하는 X 스테이지(740)와, XY 평면에 직교하는 Z축방향으로 소정량만큼 이동가능한 Z 스테이지(750)를 구비하고 있다. 이들 X, Y 및 Z 스테이지(730,740,750)는 구동부(760)에 의해서 각각의 이동방향으로 구동되도록 되어 있다.The wafer stage 700 includes a Y stage 730 moving in a Y axis direction on a base (not shown), and an X stage 740 moving in an X axis direction orthogonal to the Y axis on the Y stage 730. And a Z stage 750 which is movable by a predetermined amount in the Z axis direction orthogonal to the XY plane. These X, Y and Z stages 730, 740 and 750 are driven in the respective moving directions by the drive section 760.

또한, Z 스테이지(750) 상에는 두 개의 웨이퍼 홀더(710,720)가 설치되고, 이 웨이퍼 홀더(710,720)에 웨이퍼(W)가 진공척(도시 않음)에 의해서 흡착 지지된다. 따라서, 빔 스프리터(600)에 의해 분리된 각각의 레티클 패턴상은 각각의 웨이퍼 홀더(710,720)에 진공 흡착된 웨이퍼(W)에 투영된다.In addition, two wafer holders 710 and 720 are provided on the Z stage 750, and the wafers W are suction-supported by the vacuum chuck (not shown) to the wafer holders 710 and 720. Thus, each reticle pattern image separated by the beam splitter 600 is projected onto the wafer W vacuum-adsorbed to the respective wafer holders 710 and 720.

한편, 도 3의 본 고안의 다른 실시예에 따른 노광 장치를 개략적으로 도시한 구성도에서와 같이, 배율 콘트롤러(410,420)는 빔 스프리터(600)와 웨이퍼 홀더(710,720) 사이에 각각 설치되며, 웨이퍼 홀더(710,720)에 진공 흡착된 각각의 웨이퍼(W)에 투영되는 레티클 패턴상의 배율을 각각 조절한다.On the other hand, as in the configuration diagram schematically showing an exposure apparatus according to another embodiment of the present invention of Figure 3, the magnification controller (410, 420) are respectively installed between the beam splitter 600 and the wafer holder (710, 720), the wafer Magnifications on the reticle pattern projected on the respective wafers W vacuum-adsorbed to the holders 710 and 720 are adjusted, respectively.

따라서, 각각의 배율 콘트롤러(410,420)에 의해 웨이퍼 홀더(710,720)에 진공 흡착된 각각의 웨이퍼(W)의 특성에 따라 레티클 패턴상의 배율을 조절할 수 있다.Therefore, the magnification of the reticle pattern may be adjusted according to the characteristics of each wafer W vacuum-adsorbed to the wafer holders 710 and 720 by the magnification controllers 410 and 420.

이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 본 고안에 따른 노광장치는 일회의 노광 공정의 실시로 두 개의 웨이퍼에 대한 노광 공정을 동시에 수행할 수 있어 웨이퍼의 생산성을 향상시킨다.As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, the exposure apparatus according to the present invention can perform the exposure process for two wafers at the same time by performing a single exposure process to improve the productivity of the wafer.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 노광 장치는 한 번에 두 개의 웨이퍼에 대한 노광 공정을 동시에 수행할 수 있도록 함으로써 웨이퍼의 생산성을 향상시키며, 장비의 설비 비용을 절감하는 효과를 가지고 있다.As described above, the exposure apparatus according to the present invention can perform the exposure process for two wafers at the same time to improve the productivity of the wafer, and has the effect of reducing the equipment cost of the equipment.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 노광 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing the exposure apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, the subject matter of the present invention as claimed in the utility model registration claims below Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that any person of ordinary skill in the art to which the invention belongs can be variously modified.

Claims (2)

반도체 소자를 제조하기 위한 노광장치에 있어서,An exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device, 빔을 발생시키는 광원부와;A light source unit generating a beam; 상기 광원부로부터 발생된 빔을 균일한 조도 분포로 조명시키는 균일광 콘트롤러와;A uniform light controller for illuminating the beam generated from the light source unit with a uniform illuminance distribution; 상기 균일광 콘트롤러로부터 균일한 조도 분포를 가진 빔이 조명되는 레티클과;A reticle for illuminating a beam having a uniform illuminance distribution from the uniform light controller; 상기 레티클에 균일한 조도 분포를 가진 빔이 조명됨으로써 발생되는 레티클 패턴상의 배율을 조절하는 배율 콘트롤러와;A magnification controller configured to adjust a magnification on the reticle pattern generated by illuminating a beam having a uniform illuminance distribution on the reticle; 상기 배율 콘트롤러에 의해 배율이 조절된 레티클 패턴상을 축소 투영하는 축소투영렌즈와;A reduction projection lens for reducing and projecting the reticle pattern image whose magnification is adjusted by the magnification controller; 상기 축소투영렌즈에 의해 축소 투영된 레티클 패턴상을 분리하는 빔 스프리터와;A beam splitter for separating a reticle pattern image projected by the reduction projection lens; 상기 빔 스프리터에 의해 분리된 레티클 패턴상이 각각 조사되는 두 개의 웨이퍼 홀더를 구비한 웨이퍼 스테이지;A wafer stage having two wafer holders each irradiated with a reticle pattern separated by the beam splitter; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.Exposure apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 배율 콘트롤러는 상기 빔 스프리터와 상기 웨이퍼 홀더에 사이에 각각 설치되어 상기 빔 스프리터에 의해 분리된 각각의 레티클 패턴상의 배율을 조절하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.The exposure apparatus according to claim 1, wherein the magnification controller is provided between the beam splitter and the wafer holder to adjust magnification on each reticle pattern separated by the beam splitter.