KR101977801B1 - 레티클 형성용 노광 장치 및 이를 이용한 레티클 제조 방법 - Google Patents

레티클 형성용 노광 장치 및 이를 이용한 레티클 제조 방법 Download PDF

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Abstract

레티클 제조 방법에서, 감광막이 코팅된 블랭크 레티클을 로딩하고, 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 전자빔이 광축을 유지하면서 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트를 이동시켜, 제2 어퍼쳐 플레이트 위치를 변경한다. 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제1 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제1 노광 패턴들을 형성한다. 전자빔의 광축을 유지하면서 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트의 위치를 변경한다. 상기 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제2 전자빔으로 제2 노광 패턴들을 형성한다. 상기 제1 및 제2 노광 패턴들을 이용하여 레티클을 형성한다. 상기 방법에 의하면, 전자빔의 편광에 의한 불량을 감소시키면서 단시간 내에 레티클을 제조할 수 있다.

Description

레티클 형성용 노광 장치 및 이를 이용한 레티클 제조 방법{Exposure system for forming a reticle and method for manufacturing the reticle}
본 발명은 레티클 형성용 노광 장치 및 이를 이용한 레티클 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다양한 형상의 빔을 제공하는 레티클 형성용 노광 장치 및 이를 이용한 레티클 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 제조를 위한 포토리소그라피(photolithography) 공정에서, 반도체 회로 패턴을 투영시키기 위해 쓰는 원판인 레티클이 필요하다. 상기 레티클 내에는 다양한 형상의 회로 패턴들이 형성되어야 한다. 상기 레티클은 노광 장치를 이용하여 석영 기판 상에 반도체 회로 패턴들을 패터닝함으로써 제조된다.
본 발명의 목적은 안정된 빔을 이용하여 단시간 내에 회로 패턴을 형성할 수 있는 레티클 형성용 노광 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 레티클 형성용 노광 장치를 이용하여 레티클을 형성하는 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클 형성용 노광 장치는, 전자빔을 제공하는 전자총이 구비된다. 상기 전자총으로부터 제공되는 전자빔의 일부를 통과시키기 위한 제1 어퍼쳐를 포함하는 제1 어퍼쳐 플레이트가 구비된다. 서로 다른 형상의 복수의 제2 어퍼쳐들을 포함하고, 상기 제1 어퍼쳐를 통해 전달되는 전자빔이 광축을 유지한 상태로 상기 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트가 배치된다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트를 로딩하는 플레이트 홀더가 구비된다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트의 위치가 변경되도록 상기 플레이트 홀더를 이동시키는 구동부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 구동부는 회전 구동할 수 있다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트에 형성된 복수의 제2 어퍼쳐들은 플레이트 내의 원주 상에 각각 배치될 수 있다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트는 원판 형상, 튜브 형상 또는 사각형 판 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 구동부는 좌우 구동 또는 전후 좌우 구동할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클 형성 방법은, 감광막이 코팅된 블랭크 레티클을 로딩한다. 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 전자빔이 광축을 유지하면서 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트를 이동시켜, 제2 어퍼쳐 플레이트 위치를 변경한다. 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제1 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제1 노광 패턴들을 형성한다. 상기 제1 어퍼쳐를 통해 진행하는 전자빔이 광축을 유지하면서 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트의 위치를 변경한다. 상기 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제2 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제2 노광 패턴들을 형성한다. 상기 감광막을 현상하여, 제1 및 제2 마스크 패턴들을 형성한다. 상기 제1 및 제2 마스크 패턴들을 이용하여 블랭크 레티클을 식각하여 레티클을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 노광 공정에서 전자빔을 형성하기 위하여 사용되는 제2 어퍼쳐 플레이트에는 서로 다른 형상을 갖는 복수의 제2 어퍼쳐들이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트는 회전 구동을 통해 이동할 수 있다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트에 형성된 복수의 제2 어퍼쳐들은 원주 상에 각각 배치될 수 있다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트는 원판 형상, 튜브 형상 또는 사각형 판 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐 및 제2 패턴용 제2 어퍼쳐는 각각 형성하고자하는 제1 및 제2 마스크 패턴과 동일한 형상의 개구일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 노광 패턴들은 각각 반복 배치되는 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 하나의 제1 및 제2 노광 패턴은 각각 1회의 노광(shot)에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 전자빔이 광축을 유지하면서 사각형 형상의 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트를 이동시켜 제2 어퍼쳐 플레이트 위치를 변경한다. 또한, 상기 사각형 형상의 제2 어퍼쳐를 통과한 제2 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 비규칙적인 형상의 제3 노광 패턴들을 형성한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 레티클 형성 방법은, 감광막이 코팅된 블랭크 레티클을 로딩한다. 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 전자빔이 정상 빔 프로파일을 갖는 범위 내에서 편향되어 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트를 이동시켜, 제2 어퍼쳐 플레이트 위치를 변경한다. 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제1 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제1 노광 패턴들을 형성한다. 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 전자빔이 정상 빔 프로파일을 갖는 범위 내에서 편향되어 상기 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 제2 어퍼쳐 플레이트를 이동시켜, 제2 어퍼쳐 플레이트 위치를 변경한다. 상기 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제2 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제2 노광 패턴들을 형성한다. 상기 감광막을 현상하여, 제1 및 제2 마스크 패턴들을 형성한다. 또한, 상기 제1 및 제2 마스크 패턴들을 이용하여 블랭크 레티클을 식각하여 레티클을 형성한다.
설명한 것과 같이, 본 발명의 방법에 의하면 제2 어퍼쳐 플레이트를 이동시킴으로써 전자빔을 편향시키지 않고도 다양한 형상의 패턴을 갖는 레티클을 제조할 수 있다. 또한, 레티클에 포함된 패턴의 형상에 따라 노광 시에 사용되는 어퍼쳐를 다르게 함으로써, 노광 패턴을 형성하기 위하여 수행되는 노광 횟수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 단시간 내에 결함이 없는 레티클을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클 형성용 노광 장치를 나타낸다.
도 2는 플레이트 홀더 및 구동부를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3d는 제2 어퍼쳐 플레이트들을 나타내는 평면도들이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 레티클 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5 내지 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 레티클 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 레티클 제조 방법을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클 형성용 노광 장치를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 레티클 제조 방법을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예 4에 따른 레티클 제조 방법을 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클 형성용 노광 장치를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 전자빔 노광 장치는, 전자빔을 제공하는 소스(source)인 전자총(10), 블랭크 레티클(32) 표면 상으로 상기 전자빔을 유도하는 노광 유도부(29) 및 블랭크 레티클(32)이 정렬되고 장착되는 기판 스테이지(stage, 30) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전자총(10)에서는 일정한 단면적을 갖는 전자빔을 주사한다. 상기 전자총(10)은 일정 주기로 전자빔을 반복 주사할 수 있다. 노광 공정 시에, 상기 전자총(10)은 전자빔 주사 구간 및 안정화 구간이 반복되도록 전자빔을 주사한다. 상기 전자빔 주사 구간 동안 1회 노광(1 Shot)이 수행되어 하나의 단위 노광 패턴이 형성된다.
상기 노광 유도부(29)는 편향기, 복수의 렌즈(12, 16, 26), 제1 및 제2 어퍼쳐 플레이트(14, 20), 반사기(18, 24, 28) 등을 포함하여 상기 전자빔의 형상을 변경하거나, 경로를 제어하거나, 포커싱하는 작용을 한다. 일 예로, 상기 노광 유도부(29)는 컨덴서 렌즈(12), 제1 어퍼쳐 플레이트(14), 프로젝트 렌즈(16), 셰이핑 반사기(Shaping reflector, 18), 제2 어퍼쳐 플레이트(20), 서브 반사기(24), 대물 렌즈(26), 메인 반사기(28)를 포함할 수 있다.
상기 컨덴서 렌즈(12)는 상기 전자총(10)으로부터 제공되는 전자빔을 1차 포커싱한다.
상기 제1 어퍼쳐 플레이트(14)는 상기 1차 포커싱된 전자빔의 일부만을 투과시켜 전자빔의 단면 형상을 만들기 위하여 제공된다. 상기 제1 어퍼쳐 플레이트(14)에 포함된 제1 어퍼쳐(14a)는 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 어퍼쳐(14a)는 상기 1차 포커싱된 전자빔의 단면적보다 작은 면적을 갖는다. 따라서, 상기 직사각형 형상의 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔만이 하부로 진행하게 된다.
상기 프로젝트 렌즈(16) 및 셰이핑 반사기(18)는 전자빔을 편향시켜 전자빔의 이동 경로를 조절하기 위하여 제공된다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)는 상기 제1 어퍼쳐 플레이트(14)의 어퍼쳐를 통과한 전자빔의 일부를 투과시켜 최종적인 전자빔의 단면 형상 및 전자빔의 단면 크기를 성형하기 위하여 제공된다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20) 내에는 다양한 형상의 패턴을 갖는 제2 어퍼쳐들(22)을 포함한다. 상기 제2 어퍼쳐들(22)은 직선형, 임의의-각진(arbitrary-angled) 선형, 원형, 환형, 부분 원형, 부분 환형, 또는 임의의 곡선형 형상들, 및 복합(complex) 형상들의 연결 세트 또는 복합 형상들의 연결 세트의 단절된 세트들의 그룹일 수 있는 다양한 형상들을 가질 수 있다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)에 포함되는 제2 어퍼쳐들(22)은 원주 상에 위치한다.
도 3a 내지 도 3d는 제2 어퍼쳐 플레이트들을 나타내는 평면도들이다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 3a에 도시된 것과 같이, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)는 상부면이 평탄한 튜브 형상을 가질 수 있다. 상기 플레이트 내의 원주상에는 다양한 형상의 제2 어퍼쳐들(22)이 배치될 수 있다.
이와는 다른 실시예로, 도 3b에 도시된 것과 같이, 상부면이 평탄한 튜브 형상을 갖고, 복수의 원주 상에 다양한 형상의 제2 어퍼쳐들(22)이 될 수 있다.
이와는 다른 실시예로, 도 3c 및 도 3d에 도시된 것과 같이, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)는 상부면이 평탄한 사각 플레이트 형상을 가질 수도 있다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)가 놓여지는 부위에는 플레이트 홀더(도시안됨)가 구비된다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)는 상기 플레이트 홀더에 의해 고정되고 지지된다. 상기 플레이트 홀더는 구동부와 연결되어 회전 구동을 한다.
도 2는 플레이트 홀더 및 구동부의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 플레이트 홀더(34)에는 회전 구동을 하는 구동 모터(36) 및 제어부(38)와 연결되고, 상기 구동 모터(36)에 의해 상기 플레이트 홀더(34)가 회전하게 된다. 상기 플레이트 홀더(34)가 회전함에 따라, 상기 플레이트 홀더(34)에 놓여지는 제2 어퍼쳐 플레이트(20)도 함께 회전하게 된다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시켜 상기 제2 어퍼쳐들(22)의 위치를 이동시키면, 상기 각 제2 어퍼쳐들(22)은 상기 제1 어퍼쳐(14a)와 마주하게 되도록 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)가 배치된다.
이와같이, 각 제2 어퍼쳐들(22)이 상기 제1 어퍼쳐(14a)와 대향하도록 배치될 수 있으므로, 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔은 광축의 변경이 거의없는 상태로 상기 제2 어퍼쳐(22)에 입사할 수 있게 된다. 상기 전자빔이 편향되지 않은 상태에서 제2 어퍼쳐(22)로 입사되므로, 수차가 거의 발생되지 않게 된다. 그러므로, 하부의 블랭크 레티클로 균일한 전자빔을 주사할 수 있게 된다.
이에따라, 상기 전자빔을 이용한 노광 공정을 통해 블랭크 레티클에 정상적인 패턴들을 형성할 수 있다. 상기 전자빔의 프로파일이 균일하기 때문에 노광 공정을 수행하는 중간에 빔 초기화작업(Beam Calibration)을 해주지 않아도 되거나 또는 빔 초기화작업 주기를 늘릴 수 있다. 이로인해, 블랭크 레티클에 수행되는 노광 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
설명한 것과 같이, 상기 제2 어퍼쳐들(22)은 각각 서로 다른 형상의 패턴을 포함하는 캐릭터 어퍼쳐들이다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시킴으로써, 상기 제2 어퍼쳐들(22) 중에서 선택된 하나의 어퍼쳐와 상기 제1 어퍼쳐(14a)가 중첩되도록 할 수 있다. 때문에, 상기 제2 어퍼쳐들(22)을 이용하여 1회 노광을 통해 특정한 형상을 갖는 노광 패턴을 형성하는 것이 가능하다.
상기 서브 반사기(24) 및 메인 반사기(28)는 제2 어퍼쳐(22)를 투과한 전자빔의 경로를 조절한다. 상기 대물 렌즈(26)는 상기 전자빔을 최종적으로 포커싱한다.
상기 최종적으로 포커싱된 전자빔은 스테이지(30)에 놓여진 블랭크 레티클(32)로 주사된다.
이와같이, 본 실시예에 따른 전자빔 노광 장치를 이용하여 상기 블랭크 레티클 상에 원하는 반도체 회로 패턴이 형성되도록 상기 전자빔을 주사할 수 있다.
또한, 상기 전자빔 노광 장치는 다양한 형상의 제2 어퍼쳐들 중 어느하나를 선택하여 사용하게 되므로, 일반적으로 사각형 형상을 갖는 하나의 제2 어퍼쳐를 사용하는 VSB 방식의 노광 장치와 비교할 때 1회 노광(Shot)을 통해 보다 복잡한 형태의 패턴을 형성할 수 있다. 예를들어, VSB 방식의 노광 장치의 경우 수 회의 노광이 요구되는 패턴을 본 발명에 따른 전자빔 노광 장치의 경우 1회의 노광에 의해서 노광할 수 있다. 그러므로, 단 시간 내에 패턴 노광이 가능해진다.
레티클 제조
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 레티클 제조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 5 내지 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 레티클 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본 실시예에서 형성하고자 하는 레티클은 규칙적으로 반복되는 패턴들이 형성되는 제1 영역과, 비규칙적인 패턴들이 형성되는 제2 영역을 포함한다. 예를들어, 상기 규칙적인 패턴들은 메모리 셀들을 형성하기 위한 패턴일 수 있다. 또한, 비규칙적인 패턴들은 페리 회로들을 형성하기 위한 패턴일 수 있다. 구체적으로, 완성된 레티클 내의 제1 영역에는 제1 및 제2 패턴들이 반복 배치되고, 제2 영역에는 제3 패턴들이 배치되는 것으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 석영 재질로 이루어진 투명 레티클 상에 차광막을 형성한다. 상기 차광막은 크롬을 포함할 수 있다. 상기 차광막 상에는 감광막을 형성한다. 이하에서는, 상기 투명 레티클에 차광막 및 감광막이 적층된 구조를 블랭크 레티클(32)이라 한다.
상기 블랭크 레티클(32)을 노광 장치의 스테이지(30) 상에 로딩시킨다.(S10)
도 5를 참조하면, 감광막에 제1 노광 패턴들을 형성하기 위하여, 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔의 광축을 그대로 유지하도록 하면서 상기 전자빔이 상기 제2 어퍼쳐의 플레이트에서 제1 패턴용 제2 어퍼쳐(22a)를 통과하도록 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 이동시킨다.(S12) 즉, 상기 전자빔을 제2 어퍼쳐(22a)쪽으로 편향시켜 상기 제2 어퍼쳐(22a)를 통과하도록 하는 것이 아니라, 상기 전자빔이 편향되지 않도록 하면서 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20) 자체를 이동시켜 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐(22a)를 통과하도록 한다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)의 이동은 회전 구동, 1차원적인 좌우 구동, 2차원적인 전,후, 좌, 우 구동 중 어느 하나의 방법으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)가 회전 구동한다.
구체적으로, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시켜 제1 패턴용 제2 어퍼쳐(22a)를 노광 위치에 위치시킨다. 상기 노광 위치는 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔이 광축의 변경없이 상기 제2 어퍼쳐(22a)를 통과하도록 하는 위치이다. 상기 제2 어퍼쳐(22a)를 통과한 전자빔은 블랭크 레티클(32)로 전사된다.
계속하여, 상기 블랭크 레티클(32)을 수평 방향으로 이동하면서 전자빔을 반복적으로 전사하여 노광함으로써 상기 블랭크 레티클(32)에 제1 노광 패턴들(40a)을 형성한다.(S14)
상기 블랭크 레티클(32)에 설계된 제1 노광 패턴들(40a)이 모두 형성되면, 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 다시 회전시켜 제2 패턴용 어퍼쳐(22b)를 상기 노광 위치에 위치시킨다.(S16) 즉, 상기 제2 패턴용 어퍼쳐(22b)는 상기 제1 어퍼쳐(14a)와 마주하도록 배치되어, 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔이 광축의 변경없이 상기 제2 패턴용 어퍼쳐(22b)를 통과할 수 있게 된다.
이 후, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 상기 전자빔을 반복적으로 전사하여 노광함으로써 상기 블랭크 레티클(32)에 제2 노광 패턴들(40b)을 형성한다.(S18)
상기 공정을 수행하여, 규칙적인 형상의 패턴들을 모두 형성할 수 있다. 상기 규칙적인 패턴들의 형상은 각 반도체 제조 공정 스텝별로 다를 수 있으며, 각 패턴들의 형상에 맞는 제2 어퍼쳐를 선택하여 상기 노광 패턴을 형성할 수 있다.
상기 규칙적인 형상의 패턴들이 모두 형성되면, 비규칙적인 형상의 패턴들을 형성하여야 한다. 이를 위하여, 도 7에 도시된 것과 같이, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시켜 사각형 형상의 어퍼쳐를 상기 노광 위치에 위치시킨다.(S20) 이 후, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 전자빔을 전사하여 노광함으로써 상기 블랭크 레티클(32)에 비규칙적인 형상의 제3 노광 패턴들을 형성한다.(S22)
이와같이, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시킴으로써, 상기 전자빔을 편향시키지 않고 상기 전자빔의 광축을 그대로 유지하면서 캐릭터 노광을 수행할 수 있다. 또한, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)가 회전 구동만 하게되므로, 구동부가 복잡하지 않는다.
설명한 방법으로 상기 블랭크 레티클(32) 상에 형성된 감광막을 노광한 후, 현상하여 제1 내지 제3 마스크 패턴들을 형성한다.(S24)
상기 제1 내지 제3 마스크 패턴들을 식각 마스크로 사용하여 상기 크롬막을 식각함으로써, 레티클을 완성한다. (S26) 상기 레티클에는 회로 패턴들을 형성하기 위한 제1 내지 제3 패턴들이 형성되어 있다.
설명한 것과 같이, 레티클 내에 포함되는 패턴들의 형상에 따라 제2 어퍼쳐 플레이트에 형성된 패턴들을 변경하는 캐릭터 노광을 수행함으로써 노광 회수를 감소시킬 수 있어서 단시간 내에 노광 공정을 완료할 수 있다. 또한, 상기 캐릭터 노광을 수행하면서도 상기 전자빔의 광축을 유지할 수 있어서 상기 전자빔의 편향에 따른 수차 발생 문제 및 전자빔의 프로파일 문제 등을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 레티클 제조 방법을 나타낸다.
본 실시예의 레티클 제조 방법은 제1 어퍼쳐를 통과한 전자빔이 일정 범위의 각도내에서 편향되면서 제2 어퍼쳐를 통과하는 것을 제외하고는 실시예 1의 레티클 제조 방법과 동일하다.
도 8을 참조하면, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)에 형성된 어퍼쳐들은 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전 구동에 의해 특정 위치에 위치하도록 하였을 때 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔이 각각 일정 범위의 각도 내에서 편향되도록 설계된다. 상기 편향되는 각도는 상기 전자빔의 편향에 의해 빔 프로파일에 문제가 발생되지 않을 정도의 작은 각도이어야 한다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시켜 제1 패턴용 제2 어퍼쳐(22a)가 상기 제1 어퍼쳐(14a)와 마주하도록 위치시킨다. 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔이 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐(22a) 내로 투과되도록 상기 전자빔을 편향시킨다. 설명한 것과 같이, 상기 전자빔이 편향되는 각도는 상기 전자빔의 편향에 의해 빔 프로파일이 저하되지 않는 범위 내의 각도이다. 도시된 것과 같이, 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐(22a)의 위치가 상기 전자빔의 광축을 벗어나 있으므로, 전자빔을 편향시켜야 한다. 그러나, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)에 형성된 각 제2 어퍼쳐들(22) 중에서, 상기 전자빔의 광축을 벗어나지 않는 위치에 있는 제2 어퍼쳐(22)를 사용하는 경우에는 상기 전자빔을 편향시키지 않을 수도 있다. 이 후, 상기 제2 어퍼쳐(22)를 통과한 전자빔을 이용하여 노광함으로써 상기 블랭크 레티클에 제1 노광 패턴들(40a)을 형성한다.
도시하지는 않았지만, 상기 블랭크 레티클(32)에 제1 노광 패턴들(40a)이 모두 형성되면, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시켜 제2 패턴용 어퍼쳐가 상기 제1 어퍼쳐(14a)와 마주하도록 위치시킨다. 이 후, 상기 제1 노광 패턴의 형성할 때의 노광 방법과 동일한 방법으로 노광하여 제2 노광 패턴들을 형성한다.
또한, 규칙적인 형상의 패턴들이 모두 형성되면, 비규칙적인 형상의 패턴들을 형성하여야 한다. 이를 위하여, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(20)를 회전시켜 정사각형 형상의 어퍼쳐가 상기 제1 어퍼쳐(14a)와 마주하도록 위치시킨다. 이 후, 상기 제1 노광 패턴을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 노광하여 비규칙적인 형상의 노광 패턴들을 형성한다.
상기 노광 공정이 완료되면, 현상공정 및 식각 공정을 동일하게 수행하여 레티클을 완성한다.
설명한 방법에 따르면, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트에 더 많은 형상의 제2 어퍼쳐들이 형성되어 있으므로, 다양한 패턴 형상을 갖는 각각의 레티클을 형성하기에 유리하다. 이와같이, 캐릭터 노광이 가능한 패턴들이 증가하므로, 레티클 제조에 필요한 시간이 감소된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클 형성용 노광 장치를 나타낸다.
도 9의 노광 장치는 제2 어퍼쳐 플레이트를 수평 방향으로, 좌우 이동 또는 전후, 좌우 이동하는 것과 제2 어퍼쳐 플레이트에 포함되는 제2 어퍼쳐들의 배치를 제외하고는 도 1에 도시된 노광 장치와 동일하다.
도 9에 도시된 것과 같이, 제2 어퍼쳐 플레이트(50)는 다양한 형상의 패턴을 갖는 제2 어퍼쳐들(52)을 포함한다. 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)에 포함되는 제2 어퍼쳐들(52)은 일 방향으로 나란하게 배치된다. 상기 제2 어퍼쳐들은 일렬로 배치되거나 복수의 열로 배치될 수 있다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)가 놓여지는 부위에는 플레이트 홀더가 구비되고, 상기 플레이트 홀더는 구동부와 연결된다. 상기 플레이트 홀더에는 구동 모터 및 제어부와 연결되고, 상기 구동 모터는 상기 플레이트 홀더를 좌우 구동 또는 전후,좌우 구동시킨다.
이와같이, 상기 플레이트 홀더를 이동시켜 각 제2 어퍼쳐들(52)이 상기 제1 어퍼쳐(14a)와 마주하도록 함으로써, 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔은 광축의 변경이 거의없는 상태로 상기 제2 어퍼쳐(52)에 입사할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 레티클 제조 방법을 나타낸다.
본 실시예의 레티클 제조 방법은 어퍼쳐 플레이트를 1차원적으로 좌우 구동하는 것을 제외하고는 실시예 1의 레티클 제조 방법과 동일하다.
도 10을 참조하면, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)를 좌, 우 구동시켜 제1 패턴용 어퍼쳐(52a)가 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔을 벗어나지 않도록 위치시킨다. 계속하여, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 전자빔을 전사하여 노광하여 상기 블랭크 레티클(32)에 제1 노광 패턴들(40a)을 반복하여 형성한다.
도시하지는 않았지만, 상기 블랭크 레티클(32)에 제1 노광 패턴들(40a)이 모두 형성되면, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)를 좌, 우 구동시켜 제2 패턴용 어퍼쳐가 상기 제1 어퍼쳐를 통과한 전자빔의 광축에 대향하도록 위치시킨다. 이후, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 전자빔을 전사하여 노광함으로써 상기 블랭크 레티클(32)에 제2 노광 패턴들을 반복하여 형성한다.
또한, 규칙적인 형상의 패턴들이 모두 형성되면, 비규칙적인 형상의 패턴들을 형성하여야 한다. 이를 위하여, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)를 좌, 우 구동시켜 정사각형 형상의 어퍼쳐가 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔을 벗어나지 않도록 위치시킨다. 이 후, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 전자빔을 전사하여 노광한다.
상기 설명한 것과 다른 실시예로, 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔이 일정 범위의 각도내에서 편향되면서 제2 어퍼쳐(52)를 통과하도록 할 수도 있다. 상기 편향되는 각도는 상기 전자빔의 편향에 의해 빔 프로파일이 저하되지 않는 정도의 각도이어야 한다. 이를 위하여, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)에 형성된 제2 어퍼쳐들(52a)은 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)를 좌우 구동에 의해 특정 위치에 위치하도록 하였을 때 상기 제1 어퍼쳐를 통과한 전자빔이 각각 일정 범위의 각도 내에서 편향되도록 설계된다.
상기 노광 공정이 완료되면, 현상공정 및 식각 공정을 동일하게 수행하여 레티클을 완성한다.
도 11은 본 발명의 실시예 4에 따른 레티클 제조 방법을 나타낸다.
본 실시예의 레티클 제조 방법은 어퍼쳐 플레이트를 2차원적으로 전후, 좌우 구동하는 것을 제외하고는 실시예 1의 레티클 제조 방법과 동일하다.
상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)를 전 후,좌 우 구동시켜 제1 패턴용 어퍼쳐(52a)가 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔을 벗어나지 않도록 위치시킨다. 계속하여, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 전자빔을 전사하여 노광함으로써 상기 블랭크 레티클(32)에 제1 노광 패턴들(40a)을 반복하여 형성한다.
도시하지는 않았지만, 상기 블랭크 레티클에 제1 노광 패턴들(40a)이 모두 형성되면, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)를 전후,좌우 구동시켜 제2 패턴용 어퍼쳐가 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔을 벗어나지 않도록 위치시킨다. 이후, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 전자빔을 전사하여 노광함으로써 상기 블랭크 레티클(32)에 제2 노광 패턴들을 반복하여 형성한다.
또한, 규칙적인 형상의 패턴들이 모두 형성되면, 비규칙적인 형상의 패턴들을 형성하여야 한다. 이를 위하여, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트(50)를 전,후,좌 우 구동시켜 정사각형 형상의 어퍼쳐가 상기 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔을 벗어나지 않도록 위치시킨다. 이 후, 상기 블랭크 레티클(32)을 이동하면서 전자빔을 전사하여 노광한다.
상기 설명한 것과 다른 실시예로, 제1 어퍼쳐(14a)를 통과한 전자빔이 일정 범위의 각도내에서 편향되면서 제2 어퍼쳐(52)를 통과하도록 할 수도 있다. 상기 편향되는 각도는 상기 전자빔의 편향에 의해 빔 프로파일이 저하되지 않는 정도의 각도이어야 한다.
상기 노광 공정이 완료되면, 현상공정 및 식각 공정을 동일하게 수행하여 레티클을 완성한다.
상기 설명한 것과 같이, 본 발명은 사진 공정에 사용되는 레티클 제조에 이용될 수 있다.
10 : 전자총 12 : 컨덴서 렌즈
14 : 제1 어퍼쳐 플레이트 14a : 제1 어퍼쳐
16 : 프로젝트 렌즈 18 : 셰이핑 반사기
20, 50 : 제2 어퍼쳐 플레이트 22, 52 : 제2 어퍼쳐
24 : 서브 반사기 26 : 대물 렌즈
28 : 메인 반사기 30 : 스테이지
32 : 블랭크 레티클 34 : 플레이트 홀더
36 : 구동 모터 38 : 제어부
40a : 제1 노광 패턴 40b : 제2 노광 패턴

Claims (10)

  1. 감광막이 코팅된 블랭크 레티클을 로딩하는 단계;
    제1 어퍼쳐를 포함하는 제1 어퍼쳐 플레이트 및 서로 다른 형상의 복수의 제2 어퍼쳐들이 원주 상에 각각 배치된 제2 어퍼쳐 플레이트를 제공하는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과한 전자빔이 제1 광축을 갖도록 제1 전자빔을 편향시키지 않고 진행시키는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 제1 전자빔이 상기 제1 광축을 유지한 상태로 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 상기 제2 어퍼쳐 플레이트를 회전 구동시켜, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트 위치를 변경하는 단계;
    상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제1 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제1 노광 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과한 전자빔이 상기 제1 광축을 갖도록 제2 전자빔을 편향시키지 않고 진행시키는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 제2 전자빔이 상기 제1 광축을 동일하게 유지한 상태로 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 상기 제2 어퍼쳐 플레이트를 회전 구동시켜 상기 제2 어퍼쳐 플레이트의 위치를 변경하는 단계;
    상기 제2 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제2 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제2 노광 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과한 전자빔이 제2 광축을 갖도록 제3 전자빔을 편향시키는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 제3 전자빔이 상기 제2 광축을 유지한 상태로 제3 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 상기 제2 어퍼쳐 플레이트를 회전 구동시켜, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트 위치를 변경하는 단계;
    상기 제3 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제3 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제3 노광 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과한 전자빔이 상기 제2 광축을 갖도록 제4 전자빔을 편향시키는 단계;
    상기 제1 어퍼쳐를 통과해 진행하는 제4 전자빔이 상기 제2 광축을 동일하게 유지한 상태로 제4 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과하도록 상기 제2 어퍼쳐 플레이트를 회전 구동시켜 상기 제2 어퍼쳐 플레이트의 위치를 변경하는 단계;
    상기 제4 패턴용 제2 어퍼쳐를 통과한 제2 전자빔으로 상기 감광막을 노광하여 제2 노광 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 감광막을 현상하여, 제1, 제2, 제3 및 제4 마스크 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 마스크 패턴들을 이용하여 블랭크 레티클을 식각하여 레티클을 형성하는 단계를 포함하는 레티클 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 어퍼쳐 플레이트는 원판 형상, 튜브 형상 또는 사각형 판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 레티클 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴용 제2 어퍼쳐 및 제2 패턴용 제2 어퍼쳐는 각각 형성하고자하는 제1 및 제2 마스크 패턴과 동일한 형상의 개구인 것을 특징으로 하는 레티클 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 노광 패턴들은 각각 반복 배치되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 레티클 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 하나의 제1 및 제2 노광 패턴은 각각 1회의 노광(shot)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 레티클 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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