KR101470974B1 - 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템 - Google Patents

은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템에 관한 것으로, 평면렌즈 상에 나노 은으로 형성된 은 나노층이 일정 두께로 형성되고, 표면 플라즈몬 현상을 통해 투과된 빔을 중간장 영역인 1∼5um까지 전파하는 단일링 슬릿 형태의 은평면렌즈를 포함으로써, 마스크를 이용하지 않으면서 중간장 영역에서의 작업이 가능하고, 저가이고, 고처리량이면서 고분해능을 가능하도록 된 것이다.

Description

은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템{Maskless nanolithography system with silver planar lens}
본 발명은 마스크리스 나노리소그래피 시스템에 관한 것으로, 마스크를 이용하지 않으면서 은평면렌즈를 통해 나노 크기의 빔을 중간장 영역으로 전파하고, 존플레이트와 3차원 나노위치제어장치를 이용하여 중간장 영역에서의 은평면렌즈와 웨이퍼 간의 작업거리를 정밀하게 제어할 수 있도록 된 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템에 관한 것이다.
최근 반도체 산업의 발전으로 리소그래피 기술에서도 100nm이하의 아주 작은 패턴을 구현할 수 있는 나노리소그래피 기술에 대한 요구가 크게 증대하고 있다. 차세대 반도체 기술과 나노 기술의 발전을 위해서도 나노 리소그래피 기술은 중요하다.
지난 몇 십년간 광학을 이용한 나노 리소그래피 기술이 발전되어 왔고, 앞으로 나노 크기의 소자를 상업화하기 위해서는 나노 리소그래피에서 사용되는 마스크(mask)를 사용하는 경우 마스크의 설계변경이 필수 불가결하고, 이는 엄청난 경제적 비용을 유발한다. 예를 들어, 광학을 이용한 나노 나노리소그래피 단일공정에 소요되는 장비 비용이 대략 2천만불을 넘어서는 것이 이를 증명한다. 이러한 연유로, 마스크를 이용한 나노 리소그래피의 경제적 한계를 극복하고자 다양한 노력이 시도되어 오면서 개발된 마스크리스(maskless) 나노 리소그래피 기술은 그 분해능이 수∼수 십 나노미터로 아주 우수하고, 원하는 패턴들을 자유롭게 제작할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 도 1a에 도시된 전자빔 리소그래피(E-Beam Lithography;EBL)는 단일 전자총으로 인해 처리량이 극도로 낮고, 고진공 상태를 형성시키기 위한 장비 및 전자총 등이 상대적으로 고가이며, 전자충전(Electron Charging) 효과로 인해 반드시 전도성 물질 위에서만 리소그래피가 가능하고, 폴리메틸메타크리레이트(Poly Methyl Methacrylate;PMMA) 등의 전자에 반응하는 특수한 포토레지스트(Photo-Resist)가 반드시 필요하며, 폴리메틸메타크리레이트 등의 선택비(Selectivity)가 낮아 식각(Eetching) 등의 후속 공정이 힘들다는 문제점이 있었다.
또한, 도 1b에 도시된 초점형 이온빔 리소그래피(Focused Ion-Beam Lithography;FIB)는 단일 이온빔으로 인해 처리량이 극도로 낮고, 고진공 상태를 형성시키기 위한 장비 및 이온빔 등이 상대적으로 고가라는 문제점이 있었다.
또한, 도 1c에 도시된 주사형 탐침 리소그래피(Scanning Probe Lithography;SPL)는 단일 탐침(Single Probe)으로 인해 처리량이 극도로 낮고, 탐침이 근접장 영역(Near Field)에서 시료와 거의 접촉해야할 정도로 작업거리(Working Distance)가 매우 짧다는 문제점이 있었다.
한편, 도 1a 내지 도 1c에서의 단일 전자총, 이온빔 및 탐침에 의한 저처리량의 문제를 해결하기 위해 도 2에서와 같이 다중축(Multi-Axial) 전자빔 리소그래피 기술이 개발되었다. 하지만, 이 다중축 전자빔 리소그래피에서도 동시에 여러 개의 빔들의 크기와 위치를 제어하기 어렵고, 전자빔 리소그래피에서와 같은 전자충전 효과와 쿨롬(Coulomb)의 정전력 등의 문제점이 잔존하였다.
이로 인해, 미국 MIT의 H.Smith 연구팀은 도 3에서와 같이 수많은 회전패턴을 이용하여 마스크리스 리소그래피 소자로 사용할 수 있는 존플레이트 리소그래피(Zone-Plate Lithography;ZPL)를 제안하였다. 하지만, 이 기술은 궁극적으로 회절 제한적 시스템(Diffraction Limited System)으로 나노 크기의 리소그래피를 위해서는 광원의 파장 역시 지속적으로 작아져야 하므로, 전자빔 리소그래피와 같은 수준의 해상도(Resolution)을 위해서는 고가의 광원이 필수적이다. 또한, 회절 제한적 시스템 소자가 만들어내는 여러 개의 초점은 광축(Optical Axis)을 따라 그 세기(Intensity)가 균일하지 않으므로, 작은 광축 변위에도 원하는 전자의 조사량(Dose)이 크게 바뀌는 문제점이 있었다.
또한, 미국 UC Berkeley의 X. Zhang 연구팀은 도 4에서와 같이, 근접장에서 강한 초점을 만들 수 있는 플라즈모닉 렌즈(Plasmonic Lens;PL)라는 소자를 제작하고, 이를 컴퓨터의 하드디스크 데이터 저장 원리와 유사한 플라잉 헤드(Flying Head)에 장착, 고속으로 회전하는 웨이퍼 위에 거의 접촉하여 감광하는 플라잉 플라즈모닉 렌즈(Flying Plasmonic Lens;FPL)라는 마스크리스 리소그래피를 시연하였다. 대략 80nm의 분해능을 보이는 플라잉 플라즈모닉 렌즈는 표면 플라즈몬(Surface Plasmon)의 강한 근접장 전계(Electric Field)를 이용하므로 회전 한계(Diffraction Limit)를 뛰어 넘는 고해상도를 구현할 수 있지만, 플라즈모닉 렌즈가 웨이퍼 표면으로부터 100nm 이상, 즉 근접장 영역 밖으로 멀어지게 되면 강한 초점을 이용할 수 없어 소자와 웨이퍼 사이의 작업간격을 거의 접촉수준, 즉 근접장 영역 이내로 유지해야하는 문제점이 있었다. 이는 마스크리스 리소그래피의 속도를 크게 제한할 뿐만 아니라, 웨이퍼 위에 10nm 이상의 자그마한 먼지 파티클의 존재에도 플라즈몬 렌즈와 웨이퍼의 충돌이 야기되는 다른 문제가 발생하였다.
이와 같이 도 1a 내지 도 4에 언급된 종래의 기술들의 문제점들을 요약해 보면, 처리량이 극도로 느리고(EBL, FIB, SPL), 고가의 장비가 요구되며(EBL, FIB, SPL, ZPL), 회절한계를 극복하지 못하고(ZPL), 전도성 물질 또는 근접장 영역에서만 리소그래피가 가능(EBL, SPL, FPL)하다는 등의 문제점들이 있었다.
따라서, 저가(Low cost), 고처리량(High Throughput), 고분해능(High Resolution)이면서 근접장 영역을 벗어나 중간장 영역(Mid Field)에서도 리소그래피가 가능한 마스크리스 나노 리소그래피의 기술 개발이 필요하고, 이러한 마스크리스 나노 리소그래피 기술을 개발하기 위해서는 작은 공간을 차지하면서 중간장 영역까지 나노 미터 크기의 빔을 전파할 수 있는 나노 광학 소자가 요구되는 실정이다.
KR2007-92327 10 KR2004-105046 10
H.Smith, "A proposal for maskless zone-plate-array nanolithgraphy", J.Vac.Sci.Technol.B, Vol 14, 4318(1996)
상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은, 표면 플라즈몬을 이용한 은평면렌즈로 나노 크기의 빔을 중간장 영역으로 전파시키고, 존플레이트를 구비한 3차원 나노 위치제어장치로 중간장 영역의 작업거리 내에서 정밀한 위치제어를 실현함으로써, 마스크를 이용하지 않으면서 중간장 영역에서의 작업이 가능하고, 저가이고, 고처리량이면서 고분해능이 가능하도록 된 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템은 기판 상에 은으로 형성된 은 나노층이 일정 두께로 형성되고, 표면 플라즈몬 현상을 통해 투과된 빔을 중간장 영역까지 전파하는 단일링 슬릿 형태의 은평면렌즈를 포함하고, 중간장 영역은 1∼5um인 것을 특징으로 한다.
이때, 나노 은층의 두께는 80∼120nm인 것을 특징으로 한다.
또한, 은평면렌즈에는 단일링 슬릿 형태의 금속 개구가 형성되고, 이 금속 개구의 반경(R)은 1,000∼1050nm이고, 폭(W)은 320∼370nm이며, 주기(P)는 5∼10um이고, 금속의 재질은 은인것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명의 나노리소그래피 시스템은 은 나노층에 형성된 존플레이트를 더 포함하고, 이 존플레이트는 은평면렌즈와 웨이퍼 사이의 거리를 검출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 존플레이트로부터 검출된 거리를 기초로 하여 은평면렌즈와 웨이퍼 사이의 거리는 3차원 나노 위치제어장치로 조정되는 것을 특징으로 한다.
이때, 은평면렌즈와 웨이퍼 사이의 조정 거리는 중간장 영역인 1∼5um인 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 마스크를 이용하지 않으면서 중간장 영역에서의 작업이 가능하고, 저가이고, 고처리량이면서 고분해능이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 작은 공간을 차지하면서 중간장 영역까지 나노 미터 크기로 빔을 전파할 수 있는 나노 광학 소자를 제공함으로써, 나노 리소그래피 공정에 소요되는 작업 시간 및 비용이 현저히 절감되는 효과가 있다.
또한, 나노 크기의 빛을 만드는 소자에 관한 것으로, 반도체, 디스플레이, 이미징 및 태양광 등의 다양한 산업에 적용 가능하다는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1a는 종래의 전자빔 리소그래피가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 1b는 종래의 초점형 이온빔 리소그래피가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 1c는 종래의 주사형 탐침 리소그래피가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 종래의 다중축 전자빔 리소그래피가 개략적으로 도시된 측단면도이다.
도 3은 종래의 존플레이트 리소그래피 기술이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 4는 종래의 플라잉 플라즈모닉 렌즈 기술의 마스크리스 리소그래피 기술이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템에서 은평면렌즈가 개략적으로 도시된 개념도이다.
도 6은 도 5의 은평면렌즈에서 이용되는 표면 플라즈몬의 파수가 도시된 그래프이다.
도 7은 도 5의 은평면렌즈 및 존플레이트가 설치된 상태에서의 3차원 나노 위치제어장치가 개략적으로 도시된 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
<구성>
도 5는 본 발명에 따른 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템에서 은평면렌즈가 개략적으로 도시된 개념도이고, 도 6은 도 5의 은평면렌즈에서 이용되는 표면 플라즈몬의 파수가 도시된 그래프이며, 도 7은 도 5의 은평면렌즈 및 존플레이트가 설치된 상태에서의 3차원 나노 위치제어장치가 개략적으로 도시된 사시도이다.
본 발명에 따른 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템은 은평면렌즈(100)와 3차원 나노 위치제어장치(200)가 포함되어 이루어진다.
먼저, 은평면렌즈(100)는 마스크리스 나노리소그래피의 포커싱 소자로서, 도 5에서와 같이, 유리나 수정 재질의 기판(110) 상에 나노 은(Nano Silver)으로 형성된 은 나노층(120)이 적층되어 이루어진다. 이 은평면렌즈(100)는 나노리소그래피의 용도로 사용될 수 있도록 충분히 작은 크기의 빔을 이루면서 고품질, 즉 최소측대파를 갖는 고집적 강도(High Focused Intensity with Minimal Sidelobes)의 빔을 형성하도록 개발된 것이다. 먼저, 은평면렌즈(100)의 구조를 설명하기에 앞서, 평면렌즈(Planar Lens)와 표면 플라즈몬(Surface Plasma)에 대해 설명한다.
평면렌즈는 전통적인 광학 렌즈가 아니지만 입사광을 고효율로 한 곳에 모으는 광학렌즈와 같은 역할을 한다. 이 평면렌즈는 구형 표면을 가진 일반적인 렌즈에서 주로 발생하는 단색성 수차(monochromatic aberration)라고 불리는 이미지 왜곡 현상을 발생시키지 않는다. 구형 수차, 코마(coma), 무비점 수차(stigmatism)는 모두 제거되고 잘 정의된 회절 한계를 가진다. 또한, 평면렌즈는 높은 편평도를 가지고 있기 때문에, 구형 표면을 가진 기존의 렌즈에서 일반적인 발생하는 광학적 수차를 제거하고, 잘 정의된 초점을 생성할 수 있다. 이 평면렌즈의 표면은 서로 다른 형상 및 크기의 안테나 패턴을 형성하는데, 이것은 서로 다른 방향을 지향하고, 광선이 중심에서 더 떨어질수록 점점 더 굴절되도록 렌즈 주변에 방사선으로 위상 지연을 불러오므로 원하는 지점으로 입사 광선을 집속시키는 효과를 가진다.
플라즈몬 현상은 금속의 자유전자들이 외부에서 인가된 전자기장에 집단적으로 공명하여 그 주변의 전자기장이 국소적으로 증강되는 현상이다. 이 플라즈몬 현상(예를 들어, 전자기파)이 금속 표면에서 발생하여 빛을 파장보다 작은 부피 안에 모아 회절 한계를 극복하도록 개발된 것이다. 다시 말해, 표면 플라즈몬 현상을 이용하면 금속 표면에서 일어나며 빛을 파장보다 작은 부피 안에 모아서 꺾이게 만들 수 있고, 이를 통해 입사광이 자신의 파장보다 작은 구멍을 지나갈 수 있다. 이때, 회절 한계를 극복하기 위한 작은 빔을 만들기 위해서는 표면 플라즈몬의 파장 (λsp,x)을 가능한 작게 만드는 것이 필요하고, 이는 금속-유전체 계면 방향(x)의 표면 플라즈몬 파수(surface plasmon wave number, Ksp,x)를 크게하여 얻을 수 있다(예를 들어, Ksp,x=2π/λsp,x). 또한, 근접장을 벗어난 중간장 영역(Mid Field, 1∼5um)까지 전파하기 위해서는 금속-유전체 계면의 수직방향(z)의 표면 플라즈몬 파수의 허수 부분(Im(Ksp,x))을 가능한 0(제로)에 가깝게 조절하는 것이 필요하다. 여기서, 맥스웰 방정식으로부터 유도된 금속-유전체의 유전율을 고려한 분산 관계(Dispersion Relation)로부터 λsp,x 및 Ksp,x는 다음의 [식 1] 및 [식 2]로 정리될 수 있다.
[식 1]
Figure 112013018268700-pat00001
[식 2]
Figure 112013018268700-pat00002
표면 플라즈몬을 이용하여 작은 빔을 만들고, 중간장 영역까지 전파하기 위해서는 [식 1] 및 [식 2]을 적절히 조절하는 것이 요구되고, 이는 금속-유전체의 유전율 조합에 따라 절대적으로 변화하기 때문이다. 이때, 표면 플라즈몬을 여기한다고 보고된 다양한 고전도성 금속과 공기의 유전율을 가정하여 표면 플라즈몬의 파수(Re{Ksp,x}, Im{Ksp,x=2π/λsp,z})들을 도식화하면 도 6과 같다.
상술된 평면렌즈 및 표면 플라즈몬을 기초로 하여, 본 발명에 따른 은평면렌즈(100)는 평면렌즈에 대해 나노 크기의 초점(Nano Scale Focal Spot), 긴 작업거리(Working Distance;WD), 긴 전계의 깊이(Depth Of Field;DOF), 높은 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio;SNR), 쉽고 단순한 제조 구조 등의 핵심요건을 만족시키기 위해 다양한 나노 구조물을 검토하여 최적의 평면렌즈의 구조 및 재료를 스칼라 웨이브(Scalar Wave) 및 유한 차분 시간영역(Finite Difference Time Domain;FDTD) 시뮬레이션을 통해 얻는다. 이를 통해 상기된 핵심요건을 모두 만족하는 구조는 단일링 슬릿 형태의 금속 개구(Metallic Aperture formed Single Ring Slit)임을 결과로 얻을 수 있다. 또한, 평면렌즈 표면 상의 표면 플라즈몬의 간섭(Interference)과 투과광을 통하여 공기 중에서 최대 10um까지 나노 크기의 빔을 고품질로 얻을 수 있는 구조, 즉 개구의 반경(R), 폭(W), 주기(P) 및, 금속의 종류 및 금속의 두께(t)의 최적화된 조건을 얻을 수 있다. 이때, 개구의 최적화된 반경(R)은 1,000∼1050nm이고, 바람직하게는 1,025nm이다. 또한, 개구의 최적화된 폭(W)은 320∼370nm이고, 바람직하게는 350nm이다. 또한, 개구의 최적화된 주기(P)는 5∼10um이고, 바람직하게는 8um이다. 또한, 최적의 금속은 나노 은(Nano Silver)이고, 이 나노 은으로 형성된 은 나노층(120)의 최적의 두께(t)는 80∼120nm이며, 바람직하게는 100nm이다. 이러한 최적화 과정을 통해 산출된 표면 플라즈몬과 입사광의 간섭을 이용한 나노 리소그래피의 포커싱 소자로서, 단일링 슬릿 형태의 은평면렌즈(100)의 기본 구조가 도 5에 도시되어 있다. 이렇게 제조된 은평면렌즈(100)는 입사된 광(光)의 입사파장을 근접장 영역(Near-Field)을 지나 중간장 영역으로 전파할 수 있음은 물론, 최대 대략 10um 정도의 원거리장 영역(Far Field)까지 전파시킬 수 있고, 본 발명에서는 중간장 영역까지만 전파하도록 조정한다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 3차원 나노 위치제어장치(200)는 은평면렌즈(100)를 통과하여 중간장 영역까지 전파된 나노 크기의 빔(beam)이 웨이퍼(230)에 정확한 초점을 갖도록 존플레이트(210,Zone Plate)를 통해 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 거리를 제어할 수 있도록 제작된다.
여기서, 3차원 나노 위치제어장치(200)는 은평면렌즈(100)와, 포토리지스트(220)가 스핀 코팅된 웨이퍼(230) 간의 초기 접촉상태를 인식하여 나노 미터 단위로 이동할 수 있는, 즉 접촉 후 수 um를 이동할 수 있는 전기적 또는 광학적 접촉 인식 기술이 요구된다. 이 요구에 부합되도록 은평면렌즈(100) 제작시 접촉을 인식할 수 있는 거리측정 소자인 존플레이트(210)를 은평면렌즈(100)에 함께 구성한다.
따라서, 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 거리가 존플레이트(210)에 의해 측정되면 이를 기초로 하여 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 거리를 조정하도록 이루어진다.
이때, 존플레이트(210)는 일예로 도 7에서와 같이, 은평면렌즈(100)의 모서리인 대략 4곳이면서 나노 은층(120)의 평면 상에 다중링 슬릿(Multi Ring slit)형태로 제작되어 은평면렌즈(100)와, 감광될 포토리지스트(220)가 코팅된 웨이퍼(230) 사이의 거리를 검출하는데 사용된다. 거리 검출에 대해 예를 들어 보면, 동작파장 λ에 대한 존플레이트(210)의 초점거리(f)를 나타내는 [식 3]에서 f=5um가 되도록 N번째 동심원의 반지름 rN이 설계되었다면 은평면렌즈(100)와 포토리지스트(220)가 코팅된 웨이퍼(230) 사이의 거리가 5um일 때, 존플레이트(210)의 초점이 웨이퍼(230)에 맺히게 되고, 은평면렌즈(100)의 하부, 즉 유리 또는 수정 기판측에서 존플레이트(210)를 관찰할 때 확연한 상의 변화를 관찰할 수 있다. 이와 같이, 존플레이트(210)는 초기에 접촉상태에서의 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 거리가 어느 정도 떨어져 있는지 위치검출을 수행할 수 있다.
[식 3]
Figure 112013018268700-pat00003
여기서, 3차원 나노 위치제어장치(200)는 존플레이트(210)에 의해 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 초기 거리, 즉 초기 초점거리(f)를 측정하고, 최종적으로 초점거리(f)는 중간장 영역인 1∼5nm가 되도록 웨이퍼(230)를 이동시키게 된다. 물론, 은평면렌즈(100)를 통과한 빔이 맺히는 상의 위치에 따라 은평면렌즈(100) 및 웨이퍼(230) 사이의 거리를 조정하게 된다.
한편, 본 발명은 나노 크기의 강한 빛을 만드는 소자에 관한 것이므로, 나노반도체 분야는 물론, FED(Field Emission Display) 등의 차세대 디스플레이 소자로 활용할 수 있고, 이미징 소자로 활용할 수 있으며, LED(Light Emitting Diode)분야에서 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 태양광 분야에서 태양열 전지판의 수광 효율을 향상시킬 수 있으며, 하드 디스크(Hard Disk) 등과 같은 대용량 정보 저장 소자 분야에 활용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100:은평면렌즈
110:기판
120:은 나노층
200:3차원 나노 위치제어장치
210:존플레이트
220:포토리지스트
230:웨이퍼.

Claims (6)

  1. 기판(110) 상에 은으로 형성된 은 나노층(120)이 80∼120nm 두께로 형성되고, 표면 플라즈몬 현상을 통해 투과된 빔을 중간장 영역까지 전파하는 단일링 슬릿 형태의 은평면렌즈(100)를 포함하고,
    상기 중간장 영역은 1∼5um인 것을 특징으로 하는 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 은평면렌즈(100)에는 단일링 슬릿 형태의 금속 개구가 형성되고, 이 금속 개구의 반경(R)은 1,000∼1050nm이고, 폭(W)은 320∼370nm이며, 주기(P)는 5∼10um이고,
    상기 금속 재질은 은인것을 특징으로 하는 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 은 나노층(120)에 형성된 존플레이트(210)를 더 포함하고,
    상기 존플레이트(210)는 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 존플레이트(210)로부터 검출된 거리를 기초로 하여 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 거리는 3차원 나노 위치제어장치(200)로 조정되는 것을 특징으로 하는 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 은평면렌즈(100)와 웨이퍼(230) 사이의 조정 거리는 중간장 영역인 1∼5um인 것을 특징으로 하는 은평면렌즈를 갖는 마스크리스 나노리소그래피 시스템.
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WO2011100070A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 The Regents Of The University Of California Metamaterial-based optical lenses

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