KR0160362B1 - 전자빔 리소그래피 시스템 및 근접 효과의 영향을 받지 않는 미세 패턴 전사방법 - Google Patents

전자빔 리소그래피 시스템 및 근접 효과의 영향을 받지 않는 미세 패턴 전사방법 Download PDF

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Abstract

전자빔 리소그래피 시스템은 애퍼츄어 판(12)내에 형성된 애퍼츄어(12b)를 통해 균일한 빔 전류 밀도의 전자빔(10a)을 전자 레지스트 층(15a)에 조사하고, 스텝(12d)가 입사 전자빔의 주변부(10e)의 빔 전류 밀도를 감소시키도록 애퍼츄어의 출구 단부내에 형성되므로써, 전자 레지스트 층(15a)를 근접 효과로부터 보호한다.

Description

전자빔 리소그래피 시스템 및 근접 효과의 영향을 받지 않는 미세 패턴 전사방법
제1도는 종래 기술의 전자빔 리소그래피내에 제공된 제2애퍼츄어 판의 사시도.
제2도는 제2애퍼츄어내에 형성된 일반적인 직사각형 개구를 통과하는 전자빔의 전류 밀도를 도시하는 그래프.
제3도는 본 발명에 따른 전자빔 리소그래피의 사시도.
제4a도는 전자빔 리소그래피 시스템내에 실현된 제2애퍼츄어내에 형성된 스루-홀을 도시하는 횡단면도.
제4b도는 빔 전류 밀도와 스루-홀의 폭 사이의 관계를 도시하는 그래프.
제5a도는 전자빔 리소그래피내에 실현된 다른 제2애퍼츄어 판의 일부를 도시하는 횡단면도.
제5b도는 제2애퍼츄어 판을 통과하여 전자 레지스트 층에 입사하는 빔의 전류 밀도 분포를 도시하는 그래프.
제6a도는 전자빔 리소그래피내에 실현된 다른 제2애퍼츄어 판의 일부를 도시하는 횡단면도.
제6b도는 제2애퍼츄어 판을 통과하여 전자 레지스트 층에 입사하는 빔의 전류 밀도 분포를 도시하는 그래프.
제7a도는 전자빔 리소그래피 시스템내에 실현된 다른 제2애퍼츄어 판의 일부를 도시하는 횡단면도.
제7b도는 전자 레지스트 층에 제2애퍼츄어 판을 통과하여 입사하는 빔의 전류 밀도 분포를 도시하는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 전자빔 총 10a : 전자빔
11 : 제1애퍼츄어 판 11a : 직사각형 애퍼츄어
12 : 제2애퍼츄어 판 13 : 렌즈 서브-시스템
13a,13b : 성형 렌즈 유닛 13c : 축소 렌즈 유닛
13d : 대물 렌즈 유닛 14 : 제어 서브-시스템
14a : 편향 유닛 14b : 직교 구동 메카니즘
14c : 직교 구동 스테이지 15a : 전자 레지스트 층
15b : 반도체 웨이퍼
본 발명은 전자빔 리소그래피(electron-beam lithography)에 관한 것이고, 특히 전자빔 리소그래피 시스템, 및 미세 패턴(miniature pattern)을 전사(transferring)하는 방법에 관한 것이다.
전자빔 리소그래피는 전자빔을 사용하여 전자 레지스트 층에 미세 패턴을 직접 라이팅(writing)하고, 1미크론보다 작은 레지스트 패턴 기하형(geometric)을 달성한다. 패턴 기하형 관점에서 보면, 전자빔 리소그래피는 레티클(reticle)을 통과하는 광 조사(light radiation)를 사용하여 패턴 전사를 달성하는 광학 리소그래피(optical lithography)보다 우수하다. 전자빔 리소그래피의 다른 장점은 레티클을 사용하지 않고 패턴을 그리는 것이다. 그러나, 전자빔 리소그래피의 스루풋(throughput)은 광학 리소그래피의 스루풋과 비교하여 경제적이지 못하다.
전자빔 리소그래피의 스루풋을 향상시키기 위해, 단일 조사 필드(sigle radiation field)내에 그려질 타겟 미세 패턴(target miniature pattern)이 여러개의 미세 서브-패턴들은 분할되고, 미세 서브-패턴들은 전자 레지스트 층내에 동시에 그려진다. 미세 서브-패턴으로 서로 통합되어, 타겟 미세 패턴을 구성한다.
종래 기술의 전자빔 리소그래피용으로 유용한 전자빔 리소그래피 시스템에서, 전자 총(gun)은 제1성형 애퍼츄어 판(shaping aperture plate)을 통해 전자빔을 조사하고, 전자빔은 전류 분산시 균일한 직사각형 플럭스로 형성된다. 2개의 성형 렌즈 유닛은 전자빔의 직사각형 플럭스를 제2성형 애퍼츄어 판상에 집속시키고(focus), 이후, 전자빔은 축소 렌즈(demagnification lens) 및 대물 렌즈를 통과한다. 전자빔은 최종적으로 전자 레지스트 층위에 닿게 되고, 편향기(deflector)가 전자빔을 전자 레지스트 층으로 이동시킨다.
제1도는 성형 애퍼츄어 판(1)의 일부를 도시하는 도면이다. 제2성형 애퍼츄어 판(1)은 실리콘 기판으로 형성되고, 다수의 일반적인 직사각형 개구(2)는 제2성형 애퍼츄어 판(1)로부터 형성된다. 다수의 일반적인 직사각형 개구(2)는 전자 레지스트 층에 전사될 패턴 화상을 형성한다.
전자빔은 다수의 일반적인 직사각형 개구(2)를 통과하고, 일반적인 직사각형 개구의 화상은 축소 렌즈 및 대물 렌즈를 통과하여 전자 레지스트 층에 전사된다.
제2도는 일반적인 직사각형 개구(2)들 중 하나의 개루를 통과하는 전자빔의 전류 밀도의 분산을 도시한다. 전류 밀도의 분산은 다른 일반적인 직사각형 개구(2)의 것과 동일하며, 근접 효과(proximity effect)는 전사된 패턴 화상을 열화시킨다. 다시 말하면, 제2애퍼츄어 판(1)상의 패턴 화상은 전자 레지스트 층상으로 정확하게 전사되지 않고, 제2애퍼츄어 판(1)의 패턴 이미지와, 패턴 전사 이후 현상된 레지스트 패턴 사이에는 차이가 생긴다.
근접 효과 보정 기술은 심사되지 않은 출원 제4-137520호의 일본 특허 공개 공보에 기술되어 있다. 이 심사되지 않은 출원의 일본 특허 공개 공보에 따르면, 종래 기술의 전자빔 리소그래피 시스템에 제3애퍼츄어 판이 추가된다.
제3애퍼츄어 판은 제2애퍼츄어 판(1) 위에 제공되고, 제2애퍼츄어 판(1)으로 입사된 전자빔의 국부적인 전류 밀도를 변형시킨다. 상세하게는, 다수의 스크린 영역이 제3애퍼츄어 판내에 형성되고, 스크린 영역들은 각각 일반적인 직사각형 개구(2)에 대응한다. 스크린 영역들은 메쉬(mesh)에서 차이가 나고, 메쉬의 기하형은 분해능(resolution)보다 더 작다. 스크린 영역은 자신을 통과하는 전자빔의 국부적인 전류 밀도를 변경시키고, 전류 밀도가 다른 전자 서브-빔들은 일반적인 직사각형 개구(2)로 입사한다. 따라서, 제3애퍼츄어 판은 전자 서브-빔의 국부적인 전류 밀도를 적당하게 조절하고, 근접 효과를 보정한다.
그러나, 종래 기술의 전자빔 리소그래피의 문제점은 제3애퍼츄어 판이 시간, 노력 및 가격이 많이 든다는 점이다. 즉, 새로운 제2애퍼츄어 판이 필요한 경우, 제조자들은 새로운 제2애퍼츄어 판상의 패턴 화상의 근접 효과를 측정하고, 메쉬의 기하 효과가 측정된 근접 효과보다 더 작도록 하는 방식으로 새로운 제3애퍼츄어 판을 만든다.
종래 기술의 고유의 다른 문제점은 전자빔 리소그래피가 스크린 영역들과 일반적인 직사각형 개구(2)들 사이에 정확하게 정렬되어야 하는데, 정확한 정렬 시스템은 시간과 비용이 많이 든다는 것이다.
다른 문제점은 스크린에 들러붙고/또는 전자를 편향시키는 먼지 입자들이다. 전자빔 리소그래피 시스템이 제2애퍼츄어 판상에 패턴 화상을 전사하는 동안, 다른 제2애퍼츄어 판과 제3애퍼츄어 판의 쌍은 깨끗한 공간내에 유지될 것이다. 그러나, 먼지 입자들이 스크린 영역상에 부착될 수 있다. 먼지 입자들이 메쉬에 들러붙지 않더라도, 먼지 입자들은 전자빔 조사시 하전되고, 하전된 먼지 입자들은 전자 서브-빔들을 편향시킨다. 편향된 전자 서브-빔들은 전자 레지스트 층상의 패턴 화상을 열화시킨다.
그러므로, 본 발명의 목적은 종래 기술의 전자빔 리소그래피의 고유한 문제점이 없는 전자빔 리소그래피를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전자 레지스트 층으로 입사되는 빔의 전류 밀도의 분포(profile)를 제어한다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 전자 레지스트 층상에 패턴을 형성하기 위한 전자빔 리소그래피 시스템이 제공되는데, 이 시스템은 전자빔을 조사하기 위한 전자빔 총; 전자빔이 균일한 전류 밀도를 갖도록 하는 애퍼츄어를 갖는 제1애퍼츄어 판; 전자빔 총과 전자 레지스트 층 사이에 제공되어, 제1애퍼츄어 판을 통과하는 전자빔에 대한 경로를 제공하는 렌즈 서브-시스템; 및 경로내에 삽입되고, 적어도 하나의 애퍼츄어에 의해 형성된 적어도 하나의 애퍼츄어 패턴을 포함하고, 자신의 한 돌출부로 인해 적어도 하나의 애퍼츄어의 출구 단부가 적어도 하나의 애퍼츄어의 입구 단부보다 좁게 만들어지는 제2애퍼츄어 판을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 적어도 하나의 애퍼츄어에 의해 형성된 패턴을 가지며, 자신의 돌출부로 인해 적어도 하나의 애퍼츄어의 출구 단부가 상기 적어도 하나의 애퍼츄어의 입구 단부보다 좁게 되는 애퍼츄어 판을 선택하는 단계; 전자빔 총과 전자 레지스트 층 사이에 있는 전자빔의 경로내에 애퍼츄어 판을 설치하는 단계; 전류 밀도가 균일한 전자빔을 상기 적어도 하나의 애퍼츄어를 통해 전자 레지스트 층에 조사하는 단계를 포함하고, 전자 레지스트 층으로 입사하는 전자빔은 부분적으로는 출구 단부를 통과하고, 부분적으로는 돌출부를 통과하여 투과되는 것을 특징으로 하는 전자 레지스트 층내에 패턴을 형성하는 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 전자빔 리소그래피의 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더 명백히 이해될 것이다.
[실시예 1]
제3도를 참조하면, 본 발명을 구현하는 전자빔 리소그래피 시스템이 전자빔 총(10), 제1 및 제2애퍼츄어 판(11 및 12), 렌즈 서브-시스템(13) 및 제어 서브-시스템(14)를 포함하여 도시되어 있다. 제3도에는 도시되지 않지만, 전자빔 총(10), 제1 및 제2애퍼츄어 판(11 및 12), 렌즈 서브-시스템(13) 및 제어 시스템(14)의 일부는 진공 챔버(vaccum chamber)내에 위치된다. 전자빔 총(10)은 전자빔(10a)를 조사하고, 전자빔(10a)는 제1 및 제2애퍼츄어 판(11 및 12), 및 렌즈 서브-시스템(13)을 통해 반도체 웨이퍼(15b)를 덮고 있는 전자 레지스트 층(15a)상에 닿는다.
제1애퍼츄어 판(11)은 전자빔 총(10) 하부에 제공되고, 직사각형 애퍼츄어(11a)는 제1애퍼츄어 판(11)내에 형성된다. 전자빔(10a)는 직사각형 애퍼츄어(11a)를 통과하고, 직사각형 애퍼츄어(11a)는 전자빔(10a)의 전류 밀도를 균일하게 만든다. 제2애퍼츄어 판(12)는 중요한 부분이고, 이에 대해서는 상세히 후술한 것이다.
렌즈 서브-시스템(13)은 제1 및 제2애퍼츄어 판(11 및 12) 사이에 제공되는 성형 렌즈 유닛(shaping lens unit; 13a 및 13b), 제2애퍼츄어 판(12) 하부에 제공된 축소 렌즈 유닛(13c), 및 축소 렌즈 유닛(13c)와 전자 레지스트 층(15a) 사이에 제공된 대물 렌즈 유닛(13d)를 포함한다. 성형 렌즈 유닛(13a 및 13b), 축소 렌즈 유닛(13c) 및 대물 렌즈(13d)는 본 기술 분야에 숙련된 자들에게는 잘 알려져 있고, 여기서는 더이상 설명하지 않는다.
제어 서브-시스템(14)는 성형 렌즈 유닛(13a 및 13b) 사이에 제공된 편향 유닛(14a), 제2애퍼츄어 판(12)와 연관된 직교 구동 메카니즘(orthogonal driving mechanism; 14b), 반도체 웨이퍼(15b)를 장착하는 직교 구동 스테이지(14c), 및 편향 유닛(14a), 직교 구동 메카니즘(14b) 및 직교 구동 스테이지(14c)를 제어하기 위한 제어 유닛(14d)를 포함한다. 편향 유닛(14a)는 제2애퍼츄어 판(12)의 타겟 영역에 전자빔(10a)를 지향시키고, 직교 구동 메카니즘(14b) 및 직교 구동 스테이지(14c)와 협동하여 제2애퍼츄어 판(12)에서 전자 레지스트 층(15a)까지 일체화된 회로의 복합 패턴 화상을 전사한다.
제4a도는 제2애퍼츄어 판(12)의 일부를 도시하고, 실리콘으로 형성된다. 실리콘이 사용되는 이유는 미세 복합 구성을 실현하는 실리콘의 처리 조건이 잘 알려져 있다는 점이다. 다수의 패턴(12a)는 제2애퍼츄어 판(12)내에 형성되어 있고(제3도 참조), 다수의 패턴들은 복합 패턴 화상을 형성한다. 각각의 패턴(12a)는 다수의 애퍼츄어(12b)를 포함하고, 다수의 애퍼츄어(12b) 중 하나의 애퍼츄어가 제4a도에 도시된다.
애퍼츄어(12b)는 상부와 하부 사이의 단면에서 차이가 나는데, 그 이유는 제2애퍼츄어 판(12)가 애퍼츄어(12b) 내로 부분적으로 돌출되기 때문이다. 돌출부는 제2애퍼츄어 판(12)의 상부(12c)내에는 형성되지 않고, 애퍼츄어(12b)는 폭 W1을 갖는다. 전자빔(10a)는 애퍼츄어(12b)로 입사되어, 폭 W1 전체에 걸쳐 초기에는 균일한 빔 전류 밀도가 균일하다. 제2애퍼츄어 판(12)의 하부(12d)는 폭 W2만큼 안쪽으로 돌출하고, 그 두께는 D1이다. 입사 전자 서브-빔(10b)는 방해없이 애퍼츄어(12b)를 통과하고, 전자 레지스트 층(15a)내로 입사된다. 그러나, 입사 전자 서브-빔(10c)는 하부(12d)에 닿고, 투과성 전자 서브-빔(10e)는 전자 레지스트 층(15a)내로 입사된다.
제4b도는 전자 레지스트 층(15a)상에 입사되는 빔 전류 밀도를 도시한다. 만약 돌출부가 하부(12d)내에 형성되지 않는다면, 빔 전류 밀도는 점선 CD1으로 표시된 것처럼 균일하다. 그러나, 하부(12d)는 전자 레지스트 층(15a)상의 주변 영역내의 국부적인 빔 전류 밀도를 감소시킨다. 상세하게는, 전자 서브-빔(10b)는 빔 전류 밀도가 비교적 크고, 점선 CD2는 전자 서브-빔(10b)의 국부적인 빔 전류 밀도를 나타낸다. 반면, 투과 전류 서브-빔(10e)는 빔 전류 밀도가 비교적 작은데, 이것은 전자 서브-빔(10c)가 돌출부를 통해 투과되는 동안 에너지의 일부를 소실하기 때문이다. 이러한 이유로, 전자 서브-빔(10e)의 국부적인 빔 전류 밀도는 파선 CD3으로 플롯트된다. 그 결과로서, 전자 레지스트 층(15a)로 입사하는 전자빔은 실선 CD4로 표시된 바와 같이, 폭 W1을 따라 전류 밀도가 변한다.
전류 서브-빔(10c)의 에너지 소실은 두께 D1 및 폭 W2에 의존하며, 투과성 전자 서브-빔(10e)의 분포는 입사 전자빔(10a)의 가속 에너지, 및 제2애퍼츄어 판(12)의 하부(12d)의 밀도, 폭 W2 및 두께 D1를 변화시킴으로써 제어가능하다.
본 발명자는 전자빔의 투과율을 측정하였다. 실리콘 판은 10미크론 두께의 하부(12d)를 갖는 제2애퍼츄어 판(12)로 성형되었고, 50킬로볼트(kV)에서 전자빔(10a)를 조사하였다. 투과성 전자 서브-빔(10e)는 입사 전자 서브-빔(10c)의 약 30%였고, 분산이 적은 가우스 분포(Gaussian distribution)에 따라 플롯트된다. 이것은 투과성 전자빔(10e)의 양을 두께 D1을 변경시킴으로써 제어가능하다는 것을 의미한다.
따라서, 제조자는 제2애퍼츄어 판(12)의 하부(12d)를 변경시킴으로써 전자 레지스트 층(15a)으로 입사하는 전자빔의 전류 밀도 분포를 임의로 변경시킬 수 있다. 폭 W2 및 두께 D1이 적절하게 설계된 경우, 제2애퍼츄어 판(12)는 각각의 패턴(12a)의 접근 효과를 보정하고, 전자 레지스트 층(15a)상의 분해능을 확실히 향상시킨다.
본 발명에 따른 전자빔 리소그래피 시스템은 제3애퍼츄어 판을 필요로 하지 않고, 제2애퍼츄어 판내에 실현된 돌출부는 패턴(12A)와 함께 실리콘 판내에 정확하게 형성된다. 이러한 이유로, 제조자는 제2애퍼츄어 판(12)로부터 분리된 전류 밀도 제어 수단을 설계하여 제조할 필요가 없다. 이에 따라 전자빔 리소그래피 시스템의 운영 비용의 감소되어, 제조자는 제2애퍼츄어 판과 전류 밀도 제어 수단을 정렬할 필요가 없다.
더우기, 애퍼츄어(12b)는 스크린 메쉬보다 더 넓고,, 먼지 입자들은 애퍼츄어(12b)에 잘 들러붙지 않는다.
[실시예 2]
제5a도를 참조하면, 제2애퍼츄어 판(22)는 제3도에 도시된 전자빔 리소그래피 시스템내에 실현된다. 제5a도에는 도시되지 않았지만, 참조 부호 및 참조 기호들은 동일한 부분들에 사용되었고, 빔들에 대해서는 상세하게 후술된다.
다수의 애퍼츄어(22a 및 22b)는 실리콘의 제2애퍼츄어 판(22)내에 형성되고, 서로 밀접해 있다. 근접 효과는 좌측 블럭(22d) 및 우측 블럭(22e) 하부 보다는 중간 블럭(22c) 하부가 더 강하다. 이러한 이유로, 중간부(22c)의 하부(22f)는 좌측 블럭(22d)의 하부(22g) 및 우측 블럭(22e)의 하부(22h)보다 두껍다.
좌측 및 우측 애퍼츄어(22a 및 22b)를 통과하는 전자빔(10b 및 10e)은 각각 제5b도에 도시된 바와 같이 빔 전류 밀도의 분포를 형성하고, 분포는 두께 D2와 두께 D3 사이의 차이 때문에 대칭이 아니다. 하부(22f)를 통과하는 투과성 전자빔(10e)는 빔 전류 밀도가 가장 작고, 두꺼운 하부(22f)에 의해 근접 효과는 효과적으로 보정된다.
폭 W3 및 두께 D2, 폭 W3' 및 두께 D3, 및 두께 D2와 D3간의 비율은 근접 효과로부터 전자 레지스트 층(15a)를 보호하기 위해 조절되어, 애퍼츄어 패턴에 따라 변화된다.
제2애퍼츄어 판(22)가 설치된 전자빔 리소그래피 시스템은 제1실시예의 모든 장점들을 달성한다.
[실시예 3]
제6a도를 참조하면, 실리콘의 다른 제2애퍼츄어 판(32)가 애퍼츄어(32a)를 갖고 있고, 애퍼츄어(32a)는 애퍼츄어(32a)의 중심선(32c)에 비스듬하게 탭퍼된 내부 벽(32b)에 의해 한정된다. 내부 엣지부(32d)는 입구 단부에서 출구 단부까지 애퍼츄어(32a)의 영역을 점차적으로 감소시키고, 투과성 전자 서브-빔(10e)은 중심선(32c)로부터의 거리에 비례하여 점차적으로 감소된다. 그 결과로서, 입사 전자빔의 빔 전류 밀도는 제6b도에 도시된 바와 같이 사다리꼴 분포를 형성하는데, 이 분포는 근접 효과를 보정하는데 가장 적절하다.
중심선(32c)에 대한 내부 벽(32b)의 각은 전자 레지스트 층(15a)를 근접 효과로부터 보호하는 방식으로 조절되고, 애퍼츄어 패턴에 따라 변화된다.
이 경우에, 내부 벽(32b)가 편평하게 된다. 그러나, 내부 벽(32b)는 만곡된 표면(curved surface)일 수 있다.
제2애퍼츄어 판(32)는 전자빔 리소그래피 시스템이 제1실시예와 함께 후술될 모든 장점들을 달성할 수 있도록 한다.
[실시예 4]
제7a도를 참조하면, 실리콘의 다른 제2에퍼츄어 판(42)가 에퍼츄어(42a)를 갖는다. 에퍼츄어(42a)는 단차형의(stepped) 내부 벽(42b)에 의해 한정되고, 단차형의 내부 벽(42b)는 다수의 마이크로-스텝(micro-step)을 갖는다. 마이크로-스텝은 에퍼츄어(42a)의 영역의 크기를 점차적으로 감소시키고, 따라서, 중심선(42c)로부터의 거리에 비례하여 빔 전류 밀도가 감소한다. 그 결과로서, 빔 전류 밀도는 제7b도에 도시된 바와 같이 일반적인 사다리꼴 분포를 형성한다. 그러나, 텝퍼된(tapperd) 내부 벽(32b)는 제조 프로세스시에 시간 소모가 많고, 제2애퍼츄어 판(32)는 제2에퍼츄어 판(42)보다 비용이 더 든다. 단차형의 내부 벽(42b)는 에칭 스테이지를 반복함으로써 쉽게 형성되고, 제2에퍼츄어 판(42)는 분해능과 제조 비용 간을 절충한다.
물론, 마이크로-스텝들이 증가되는 경우, 입사 전자빔의 밀도 분포가 가장 적절한 선형 분포에 가깝게 될 것이다. 그러나, 제조 비용이 증가되고, 제조자는 제조 비용과 분해능 사이의 균형을 맞출 것이다.
폭 W7과 각 마이크로-스텝들의 두께는 애퍼츄어 패턴에 따라 변한다.
본 발명의 특정한 실시예가 도시 및 기술되었지만, 본 기술 분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고 본 실시예의 변형 및 수정을 행할 수 있음이 명백하다. 예를 들어, 렌즈 시스템(13)은 적절하게 변형될 수 있고, 제2애퍼츄어 판(12)내에 형성된 패턴은 임의적으로 성형된 애퍼츄어 또는 투명 블럭으로 구성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 전자 레지스트 층(15a)상에 패턴을 형성하기 위한 전자빔 리소그래피 시스템(electron beam lithography system)에 있어서, 전자빔(10a)를 조사하기 위한 전자빔 총(10); 애퍼츄어(11a)를 갖고 있어서, 상기 전자빔(10a)의 빔 전류 밀도를 균일하게 하는 제1애퍼츄어 판(11); 상기 전자빔 총(10)과 상기 전자 레지스트 층(15a) 사이에 제공되어, 상기 제1애퍼츄어 판(11)을 통과하는 상기 전자빔(10a)에 대한 경로를 제공하는 렌즈 서브-시스템(13); 및 상기 경로내에 삽입되어 있고, 적어도 하나의 애퍼츄어(12b; 22a/22b; 32a; 42a)에 의해 형성된 적어도 하나의 애퍼츄어 패턴(12a)을 갖는 제2애퍼츄어 판(12; 22; 32; 42)으로서, 상기 애퍼츄어 판의 돌출부(12d; 22f/22g; 32d/ 42b)는 상기 적어도 하나의 애퍼츄어(12b; 22a/22b; 32a; 42a)의 출구 단부가 상기 적어도 하나의 애퍼츄어(12b; 22a/22b; 32a; 42a)의 입구 단부보다 좁도록 만들어, 상기 전자 레지스트 층(15a)에 입사된 상기 전자빔(10b/10e)이 부분적으로는 상기 출구 단부를 통과하고, 부분적으로는 상기 돌출부(12d; 22f/22g; 32d; 42b)를 통해 투과되도록 함으로써, 주변 영역의 빔 전류 밀도가 중앙 영역의 빔 전류 밀도보다 작게 하는 제2 애퍼츄어 판(12; 22; 32; 42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 시스템.
  2. 전자 레지스트 층(15a)내에 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 애퍼츄어(12b; 22a/22b; 32a; 42a)에 의해 형성된 상기 패턴을 갖는 애퍼츄어 판으로서, 상기 적어도 하나의 애퍼츄어 판의 돌출부(12d; 22f/22g/22h; 32d; 42b)가 상기 적어도 하나의 애퍼츄어의 출구 단부를 상기 적어도 하나의 애퍼츄어의 입구 단부보다 좁게 만드는 애퍼츄어 판(12; 22; 32; 42)을 선택하는 단계; 전자빔 총(10)과 상기 전자 레지스트 층(15a) 사이의 전자빔(10a)에 대한 경로내에 상기 애퍼츄어 판(12; 22; 32; 42)를 설치하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 애퍼츄어(12b; 22a/22b; 32a; 42a)를 통해 상기 전자 레지스트 층(15a)에 전류 밀도가 균일한 전자빔을 조사하는 단계를 포함하여, 상기 전자 레지스트 층(15a)에 입사된 상기 전자빔(10b/10e)는 주변 영역의 빔 전류 밀도가 중앙 영역의 빔 전류 밀도보다 작게 되도록 부분적으로는 상기 출구 단부를 통과하고, 부분적으로는 상기 돌출부(12d; 22f/22g/22h; 32d; 42b)를 통과하여 투과되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 애퍼츄어(22a)는 자신에 밀접하게 상기 애퍼츄어 판(22)내에 형성된 다른 애퍼츄어(22b)와 함께 상기 패턴을 형성하고, 상기 애퍼츄어 판의 다른 돌출부(22f/22h)는 다른 애퍼츄어(22b)의 입구부보다 상기 애퍼츄어(22b)의 출구부를 더 좁게 만들며; 상기 돌출부(22f/22g)는 상기 다른 애퍼츄어(22b)에 밀접한 제1서브 돌출부(22f), 및 상기 다른 애퍼츄어(22b)로부터 이격된 제2돌출 서브부(22g)를 갖고 있고; 상기 다른 돌출부(22f/22h)는 상기 적어도 하나의 애퍼츄어(22a)에 밀접한 제3서브 돌출부(22f), 및 상기 적어도 하나의 애퍼츄어(22a)로부터 이격된 제4서브 돌출부(22h)를 갖고 있으며; 상기 제1서브 돌출부(22f) 및 상기 제3서브 돌출부(22f)는 상기 제2서브 돌출부(22g) 및 상기 제4서브 돌출부(22h)보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 내지 제4서브 돌출부(22f/22g/22h)의 두께 및 상기 제1 내지 제4서브 돌출부(22f/22g/22h)의 폭은 상기 패턴으로 인한 근접 효과(proximity effect)로부터 상기 전자 레지스트 층(15a)를 보호하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 애퍼츄어(32a)는 상기 입구 단부가 상기 출구 단부와 부드럽게 통합되도록 상기 적어도 하나의 애퍼츄어의 중심선(32c)에 비스듬한 내부 벽(32b)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 내부 벽(32b)는 상기 중심선(32c)에 대해 직선으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 중심선(32c)에 수직인 상기 내부 벽(32b)의 한 단부와 상기 내부 벽(32b)의 다른 단부 사이의 측면 거리(lateral distance; W5)는 상기 패턴으로 인한 근접 효과(proximity effect)로부터 상기 전자 레지스트 층(15a)를 보호하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 출구 단부를 점진적으로 좁게 만드는 다수의 마이크로-스텝(micro-step; 42b)들에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 마이크로-스텝들 중 상기 내부 단부에 가장 가까운 하나의 마이크로-스텝과, 상기 적어도 하나의 애퍼츄어의 중심축(42c)에 수직인 상기 내부 단부로부터 가장 먼 상기 마이크로-스텝들 중 다른 하나의 마이크로-스텝 사이의 거리(W7)는 상기 패턴으로 인한 근접 효과로부터 상기 전자 레지스트 층(15a)를 보호하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  10. 제2항에 있어서, 상기 애퍼츄어 판(12; 22; 32; 42)는 실리콘 판 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
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