KR100235069B1 - 개선된 마스크 장치를 갖는 빔 노출 시스템 - Google Patents

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Abstract

빔 노출 시스템에서, 빔 (2) 을 마스크(mask) 장치 (11) 위에 조사하고 마스크 장치를 통과하는 상기 빔은 편향되며 목표물 (10) 위로 조사된다. 상기 마스크 장치는 다각형의 중공 홀더(holder)(111) 와 다수의 마스크 (113) 를 포함한다. 상기 홀더는 각각이 마스크를 장착하기 위한 개구 (112a) 를 갖는 마스크 장착판(112) 과 각각이 빔을 통과시키기 위한 개구 (114a) 를 갖는 프레임(114) 에 의해서 형성된다.

Description

개선된 마스크 장치를 갖는 빔 노출 시스템
본 발명은 전자빔 노출 시스템과 같은 빔 노출 시스템에 관한 것이며, 좀 더 자세하게는 그 마스크의 개선점에 관한 것이다.
종래의 전자빔 노출 시스템에서, 처리량을 강화하기 위하여, 전자빔을 패턴을 갖는 마스크 장치 상에 조사하고, 마스크 장치를 통과하는 전자빔은 목표물 상에 조사된다.
마스크 장치의 제 1 형태는 마스크, 개구 내에서 마스크를 유지하기 위한 홀더 및 홀더를 장착하기 위한 장착판에 의해서 형성된다. 이것은 후에 좀 더 상세하게 설명될 것이다.
마스크 장치의 제 2 형태에서, 다수의 마스크는 홀더판과 결합된 홀더의 개구 내에 장착된다. 마스크의 수는 마스크 장치의 제 1 형태보다 더 크다(JP-A-63-175423 참조). 이것 또한 후에 상세하게 설명될 것이다.
또한, 분해 한계값보다 더 작은 미세한 메쉬(meshes) 가 근접 효과를 보정하기 위하여 마스크의 개구에 설치된다 (JP-A-4-137520).
상술된 종래의 전자빔 노출 시스템에서는, 그러나 마스크 장치 내에 설치된 패턴의 수가 작기 때문에, 묘사될 수 있는 패턴의 수가 한정되어 있다. 모든 가능한 패턴, 마스크 등을 묘사할 때, 상기 홀더를 다른 홀더와 대체해야하며 그래서 시스템의 작동 효율을 감소시킨다. 또한, 각각이 분해 한계값보다 작은 미세한 금속 메쉬가 근접 효과를 보정하기 위하여 마스크의 개구에 설치될 수도 있다. 그러나, 이러한 경우, 마스크의 기계적인 열화로 인하여 그런 메쉬를 형성하는 것은 어렵다. 그러므로, 그런 메쉬를 갖는 또다른 마스크가 시스템에 장착되어야만 하며, 그러므로 시스템의 제작비를 증가시킨다.
본 발명의 목적은 전자빔 노출 시스템과 같은 빔 노출 시스템에서 사용된 개선된 마스크 장치를 제공하는 것이며, 이것은 작동 효율을 강화하고 제작비를 감소시킨다.
도 1 은 종래의 전자빔 노출 시스템을 설명하는 개략도.
도 2 는 도 1 의 마스크 장치의 사시도.
도 3 은 도 1 의 마스크 장치의 또다른 형태의 평면도.
도 4 는 본 발명에 따라서 전자빔 노출 시스템의 실시예를 설명하는 개략도.
도 5 는 도 4 의 마스크 장치의 사시도.
도 6 은 도 5 의 마스크 장치의 변형의 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 빔 방출 수단 2 : 빔
11 : 마스크 수단 12 : 제 1 구동 수단
13 : 제 2 구동 수단 111 : 다각형 중공 홀더
112 : 마스크 장착판 114 : 프레임
112a : 개구 113 : 마스크
115 : 정렬 마스크 116 : 금속 메쉬
본 발명에 따라서, 빔 노출 시스템에서, 빔을 마스크 장치 상에 조사하고, 마스크 장치를 통과하는 빔은 편향되어 목표물 상에 조사된다. 마스크 장치는 다각형의 중공 홀더와 다수의 마스크를 포함한다. 상기 홀더는 각각이 마스크를 장착하기 위한 장치를 갖는 마스크 장착판과, 빔을 통과시키기 위한 개구를 갖는 프레임에 의해서 형성된다.
또한 근접 효과를 보정하기 위하여 미세한 금속 메쉬가 각각의 프레임의 개구에 설치된다.
바람직한 실시예를 설명하기 전에, 종래 기술의 전자빔 노출 시스템이 도 1, 도 2 및 도 3 을 참조하여 설명될 것이다.
제 1 의 전자빔 노출 시스템을 설명하는 도 1 에서, 도면 부호 1 은 전자빔 (2) 을 방출하는 전자총을 설명한다. 전자빔 (2) 은 마스크 장치 (3) 의 직각 개구 (3a) 를 통과하며, 또한 렌즈 (4A), 정전기의 판으로 구성된 편향 장치 (5X 및 5Y) 및 렌즈 (4B) 를 통과하여 마스크 장치 (6) 에 도달한다.
도 2 에서 설명된 것처럼, 상기 마스크 장치 (6) 는 마스크 (61), 개구 (62a) 에서 마스크 (61) 를 유지하기 위한 홀더 (62), 및 상기 홀더 (62) 를 장착하기 위한 홀더판 (63) 에 의해서 형성된다.
도 1 에 관하여, 전자빔 (2) 은 마스크 장치 (6), 축소화 렌즈 (7), 정전기의 판으로 구성된 편향 장치 (8X 및 8Y), 및 투사 렌즈라고 불리며, 목표물 (10) 상으로 조사시키는 축소화 렌즈 (9) 를 통과한다.
편향 장치 (8X 및 8Y) 는 제어되어서 한 쇼트(shot)(편향 작동) 을 반복한다. 그러므로, 가능한 패턴이 목표물 (10) 에 묘사된다.
도 1 및 도 2 의 종래 기술의 전자빔 노출 시스템에서, 한 패턴만이 마스크 장치 (6) 내에 설치되기 때문에, 가능한 묘사 패턴의 수는 제한되어 있다. 모든 가능한 패턴, 상기 마스크 (61) 등을 묘사할 때, 상기 홀더 (62) 는 또다른 홀더와 교체되어야할 필요가 있으며, 그러므로 시스템의 작동 효율을 감소시킨다. 또한, 각각이 분해 한계값보다 작은 미세한 금속 메쉬가 근접 효과를 보정하기 위하여 마스크 (61) 의 개구에 설치될 수도 있다. 그러나, 이러한 경우, 마스크 (61) 의 기계적인 열화로 인하여 그런 메쉬를 형성하는 것이 어렵다. 그러므로, 그런 메쉬를 갖는 또다른 마스크가 시스템 상에 장착되어져야하고, 그래서 시스템의 제작비를 증가시킨다.
또다른 종래 기술 마스크 장치 (6') 를 설명하는 도 3 에서, 다수의 마스크 (61') 가 홀더판 (63') 에 결합된 홀더 (62') 의 개구 내에 장착된다. 마스크의 수는 도 1 및 도 2 의 시스템 보다 더 클 수 있다.
도 3 의 마스크 (6') 에서조차, 마스크 장치 (6) 에 설치된 패턴의 수가 제한되기 때문에, 가능한 묘사 패턴의 수가 또한 제한된다. 그러므로, 모든 가능한 패턴, 마스크 (61') 등을 묘사할 때, 홀더 (62') 는 또다른 홀더와 교체되어야하며, 그러므로 시스템의 작동 효율을 감소시킨다. 또한, 상기 마스크 (61) 의 기계적인 열화로 인하여 근접 효과를 보정하기 위한 메쉬를 형성하는 것이 어렵다. 그러므로, 그런 메쉬를 갖는 또다른 마스크가 상기 시스템 상에 장착되어야 하며, 그러므로 시스템의 제작비를 증가시킨다.
본 발명의 실시예를 설명하는 도 4 에서, 마스크 장치 (11), 수평 방향을 따라서 마스크 장치 (11) 를 이동하는 구동 장치 (12) 및 마스크 장치 (11) 를 회전하기 위한 구동 장치 (13) 가 도 1 의 마스크 장치 (6) 대신에 설치된다.
도 4 의 마스크 장치 (11) 는 도 5 에서 상세하게 설명된다.
마스크 장치 (11) 는, 이 경우에는, 육각형인 다각형의 중공 홀더 (111) 를 포함한다. 홀더 (111) 는 마스크 (113) 를 지지하기 위하여 다수의 개구 (112a) 을 갖는 다수의 마스크 장착판 (112) 에 의해서 형성된다. 또한, 홀더 (111) 는 각각이 전자빔을 통과시키는 개구 (114a) 를 갖는 다수의 프레임 (114) 에 의해서 형성된다. 또한, 마스크 장착판 (112) 중 하나는 프레임 (114) 중 하나에 대항한다.
도 5 에서, 도면 참조수 115 는 마스크 (113) 를 위한 정렬 마스크를 설명한다.
마스크 장치 (11) 는 도 4 의 구동 장치 (12) 에 의해서 방향 D 를 따라서 이동할 수 있다. 또한, 상기 마스크 장치 (11) 는 도 4 의 구동 장치 (13) 에 의해서 R 에 의해서 표시된 것처럼 회전할 수 있다.
도 4 및 도 5 의 시스템의 작동은 다음과 같다.
우선, 동일한 혹은 상이한 형태인 마스크를 먼저 마스크 장착판 (112) 의 개구 (112a) 상에 장착한다.
다음, 마스크 장치 (11) 는 도 4 의 시스템 내에 설치되고, 마스크 장치 (11) 의 정렬이 정렬 마스크 (115) 를 참조하여 구동 장치 (12 및 13) 에 의해서 수행된다.
마지막으로, 전자빔이 마스크 장치 (3) 을 경유하여 전자총 (1) 으로부터 방출되어서 마스크 장치 (11) 에 도달한다. 그러므로, 전자빔은 또한 마스크 (113) 중 하나와 개구 중 하나를 통과하여 목표물 (10) 에 도달한다.
도 5 의 마스크 장치 (11) 의 변형을 설명하는 도 6 에서, 분해 한계값보다 작은 미세한 금속 메쉬 (116) 가 프레임 (114) 의 개구 (114a) 내에 설치되어서, 근접 효과를 보정한다.
그러므로, 도 6 의 마스크 장치 (11) 를 사용하는 도 4 의 전자빔 노출 시스템에서, 레지스트 내에서 증착된 에너지의 차이에 의해서 패턴을 따라서 근접 효과를 보정할 가능성이 있다. 이것은, 일반적으로, 전자의 정면 산란 및 후면 산란에 의해서 전자빔의 에너지가 레지스트 내에서 증착된다. 즉, 메쉬 (116) 는 목표물 (10) 의 레지스트에서 증착된 에너지를 규일하하기 위하여 조정된다.
도 4, 도 5 및 도 6 의 전자빔 노출 시스템에서, 비록 단 하나의 마스크 장치 (11) 가 설치될지라도, 다수의 그런 마스크 장치 (11) 가 회전로의 형태로 설치될 수 있다.
또한, 본 발명은 다른 전기 전하 노출 시스템, 광빔 노출 시스템 혹은 X 선빔 노출 시스템에 적용될 수 있다.
지금까지의 설명에서처럼, 본 발명에 따라서, 많은 수의 패턴이 마스크 장치에 설치될 수 있기 때문에, 마스크의 교체 작동의 수가 감소될 수 있으며, 그래서 시스템의 작동 효율을 강화시킬 수 있다. 또한, 근접 효과를 보정하기 위한 미세한 메쉬가 마스크 장치에 설치되기 때문에, 그런 미세한 메쉬를 위한 특별한 마스크가 필요하지 않으며, 그래서 시스템의 제작비를 감소할 수 있다.

Claims (11)

  1. 다수의 마스크 장착판 (112) 및 다수의 프레임 (114) 을 포함하는 다각형 중공 홀더 (111) 로서, 상기 마스크 장착판의 각각에는 다수의 제 1 개구(112a) 가 형성되어 있으며, 상기 프레임의 각각에는 하나의 개구 (114a) 가 형성되어 있는 다각형 중공 홀더와,
    상기 제 1 개구에 장착된 다수의 마스크 (113) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템용 마스크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 마스크 장착판 중 하나가 상기 프레임 중 하나와 대향되는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템용 마스크 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 미세한 금속 메쉬 (116) 를 또한 구비하며, 근접 효과를 보정하기 위하여, 금속 메쉬 각각이 상기 프레임 중 하나의 제 2 개구에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템용 마스크 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더의 축을 따라서 상기 홀더를 이동하기 위한 제 1 구동 수단 (12) 과,
    상기 홀더의 축을 따라서 상기 홀더를 회전하기 위한 제 2 구동 수단 (13) 을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템용 마스크 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 정렬 마스크 (115) 가 상기 홀더 상에 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템용 마스크 장치.
  6. 빔 (2) 을 방출하기 위한 빔 방출 수단 (1) 과,
    마스크 수단 (11) 과,
    상기 빔을 상기 제 1 마스크 수단 상에 조사하기 위하여, 상기 빔 방출 수단과 상기 제 1 마스크 수단 사이에 배치된 제 1 편향 수단 (3, 5X, 5Y) 과,
    상기 빔을 목표물 (10) 상에 조사하기 위하여 상기 마스크 수단을 통과하는 상기 빔을 편향하기 위한 제 2 편향 수단 (8X, 8Y) 을 구비하며,
    상기 마스크 수단은
    다수의 마스크 장착판 (112) 및 다수의 프레임 (114) 을 포함하는 다각형 중공 홀더 (111) 로서, 상기 마스크 장착판의 각각에는 다수의 제 1 개구 (112a) 가 형성되어 있으며, 상기 프레임의 각각에는 하나의 개구 (114a) 가 형성되어 있는 다각형 중공 홀더와,
    상기 제 1 개구에 장착된 다수의 마스크 (113) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 마스크 장착판 중 하나는 상기 프레임 중 하나와 대향하는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서, 미세한 금속 메쉬 (116) 를 또한 구비하며, 근접 효과를 보정하기 위하여, 금속 메쉬 각각은 상기 프레임 중 하나의 제 2 개구에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 홀더의 축을 따라서 상기 홀더를 이동하기 위한 제 1 구동 수단 (12) 과,
    상기 홀더의 축을 따라서 상기 홀더를 회전하기 위한 제 2 구동 수단 (13) 을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서, 정렬 마스크 (115) 가 상기 홀더 상에 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 빔은 전기전하빔, 광빔 및 X 선 빔 중에 하나인 것을 특징으로 하는 빔 노출 시스템.
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