KR102197873B1 - 전자 빔을 이용하는 패턴 형성 방법 및 이를 수행하는 노광 시스템 - Google Patents

전자 빔을 이용하는 패턴 형성 방법 및 이를 수행하는 노광 시스템 Download PDF

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Abstract

전자 빔을 이용하는 패턴 형성 방법 및 이를 수행하는 노광 시스템이 제공된다. 이 방법은 전자 빔의 공간적 분포를 정의하는 노광 레이아웃을 준비하고, 노광 레이아웃에 기초하여 마스크막에 대한 전자 빔 노광 공정을 실시하고, 마스크막에 대한 현상 공정을 실시하여 제 1 패턴을 포함하는 마스크 패턴들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 제 1 패턴은 단일한 꽉찬 패턴이고, 노광 레이아웃은 제 1 패턴에 대응되는 영역에서 서로 다른 복수의 전자 빔 조건들을 정의하는 제 1 데이터를 포함할 수 있다.

Description

전자 빔을 이용하는 패턴 형성 방법 및 이를 수행하는 노광 시스템{PATTERNING METHOD USING ELECTRON BEAM AND EXPOSURE SYSTEM CONFIGURED TO PERFORM THE SAME}
본 발명은 미세 패턴 형성 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전자 빔을 이용하는 패턴 형성 방법 및 이를 수행하는 노광 시스템에 관한 것이다.
리소그래피 기술의 사용은, 높은 생산성을 가지고, 패턴들의 공간적 배치에 대한 데이터(이하, 레이아웃 데이터)를 목적막(target layer) 상에 전사시키는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 포토 마스크 또는 반도체 장치의 미세 패턴들은 리소그래피 및 식각 단계들을 포함하는 패터닝 기술을 이용하여 높은 생산성을 가지고 형성될 수 있다.
포토 마스크의 제작을 위한 리소그래피의 경우, 전자 빔이 레이아웃 데이터를 전사하기 위해 사용되고 있다. 하지만, 패턴들의 크기에서의 감소는 (패턴 해상도의 한계, 및/또는 공정 신뢰성(fidelity)의 감소 등과 같은) 다양한 기술적 어려움들을 유발하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 높은 해상도를 구현할 수 있는 패턴 형성 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 신뢰성을 가지고 패턴들 형성할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 패턴들을 높은 해상도 및 높은 신뢰성을 가지고 형성할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 높은 패턴 해상도를 구현할 수 있는 노광 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 신뢰성을 가지고 패턴들 형성할 수 있는 노광 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 패턴들을 높은 해상도 및 높은 신뢰성을 가지고 형성할 수 있는 노광 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 패턴 형성 방법은 전자 빔의 공간적 분포를 정의하는 노광 레이아웃을 준비하고, 상기 노광 레이아웃에 기초하여, 마스크막에 대한 전자 빔 노광 공정을 실시하고, 상기 마스크막에 대한 현상 공정을 실시하여, 제 1 패턴을 포함하는, 마스크 패턴들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제 1 패턴은 단일한 꽉찬 패턴(single solid pattern)이고, 상기 노광 레이아웃은 상기 제 1 패턴에 대응되는 제 1 영역에서 서로 다른 복수의 전자 빔 조건들을 정의하는 제 1 데이터를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제 1 영역은 상기 전자 빔이 조사되는 복수의 노광 영역들 및 상기 전자 빔이 차단되는 비노광 영역을 포함할 수 있으며, 적어도 두가지의 다른 도즈들이 상기 노광 영역들에 적용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 노광 영역들은 상기 비노광 영역에 의해 공간적으로 서로 분리될 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 노광 영역들은 서로 연결되어, 상기 비노광 영역은 상기 노광 영역들에 의해 공간적으로 서로 분리될 수 있다.
또다른 실시예들에서, 상기 제 1 영역의 일부분에서, 상기 노광 영역들이 상기 비노광 영역에 의해 공간적으로 서로 분리되고, 상기 제 1 영역의 다른 일부분에서, 상기 노광 영역들은 서로 연결되어, 상기 비노광 영역이 상기 노광 영역들에 의해 공간적으로 서로 분리될수 있다.
상기 제 1 패턴은 복수의 가장자리부들, 상기 가장자리부들 사이에 위치하는 중심부, 및 상기 가장자리부들의 교차점에 위치하는 적어도 하나의 모서리부를 포함할 경우, 일부 실시예들에서, 상기 중심부, 상기 가장자리부, 및 상기 모서리부에 대응되는 영역들에 조사되는 전자 빔들의 도즈들은 실질적으로 동일할 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 중심부, 상기 가장자리부, 및 상기 모서리부에 대응되는 영역들에 조사되는 전자 빔들의 도즈들은 언급된 순서대로 증가할 수 있다.
또다른 실시예들에서, 상기 중심부에 대응되는 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈는 상기 가장자리부에 대응되는 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈보다 크고, 상기 모서리부에 대응되는 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈는 상기 가장자리부에 대응되는 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈보다 클 수 있다.
또다른 실시예들에서, 상기 중심부 및 상기 가장자리부에 대응되는 영역들에 조사되는 전자 빔들의 도즈들은 실질적으로 동일하고 상기 모서리부에 대응되는 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈보다 작을 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 전자 빔 노광 공정은 멀티빔 노광 기술을 이용하여 실시될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 마스크 패턴들 아래에 제공된 목적막에 대한 식각 공정을 더 포함하되, 상기 목적막은 포토마스크를 구성하는 박막일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자 빔 노광 시스템은 노광 레이아웃을 저장하는 데이터 저장부, 마스크막에 대한 전자 빔 노광 공정을 실시하는 전자 빔 노광부, 및 상기 노광 레이아웃에 기초하여, 상기 전자 빔 노광부의 상기 전자 빔 노광 공정을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 전자 빔 노광부는, 단일한 꽉찬 패턴(single solid pattern)이 형성될 제 1 영역에서, 적어도 두가지의 다른 도즈들을 갖는 전자 빔들을 조사하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제 1 영역은 상기 전자 빔이 조사되는 복수의 노광 영역들 및 상기 전자 빔이 차단되는 비노광 영역을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 전자 빔 노광부는 상기 노광 영역들에 적어도 두가지의 다른 도즈들을 갖는 전자 빔들이 실질적으로 동시에 조사되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 노광 영역들은 상기 비노광 영역에 의해 공간적으로 서로 분리될 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 노광 영역들은 서로 연결되어, 상기 비노광 영역은 상기 노광 영역들에 의해 공간적으로 서로 분리될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 제 1 영역의 일부분에서, 상기 노광 영역들이 상기 비노광 영역에 의해 공간적으로 서로 분리되고, 상기 제 1 영역의 다른 일부분에서, 상기 노광 영역들은 서로 연결되어, 상기 비노광 영역이 상기 노광 영역들에 의해 공간적으로 서로 분리될 수 있다.
상기 단일한 꽉찬 패턴은 복수의 가장자리부들, 상기 가장자리부들 사이에 위치하는 중심부, 및 상기 가장자리부들의 교차점에 위치하는 적어도 하나의 모서리부를 포함할 경우, 일부 실시예들에서, 상기 전자 빔 노광부는 상기 중심부, 상기 가장자리부, 및 상기 모서리부에 대응되는 영역들에 실질적으로 동일한 도즈의 전자 빔들을 조사하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 전자 빔 노광부는 상기 중심부, 상기 가장자리부, 및 상기 모서리부에 대응되는 영역들에 언급된 순서대로 증가하는 도즈들의 전자 빔들을 조사하도록 구성될 수 있다.
또다른 실시예들에서, 상기 전자 빔 노광부는 상기 가장자리부에 대응되는 영역에서보다 상기 중심부 및 상기 모서리부에 대응되는 영역들에서 더 큰 도즈들의 전자 빔들을 조사하도록 구성될 수 있다.
또다른 실시예들에서, 상기 전자 빔 노광부는 상기 중심부 및 상기 가장자리부에 대응되는 영역들에 실질적으로 동일하되 상기 모서리부에 대응되는 영역에서보다 작은 도즈의 전자 빔들을 조사하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 단일한 꽉찬 패턴(single solid pattern)이 형성될 영역에서, 적어도 두가지의 다른 도즈들을 갖는 전자 빔들이 동시에 조사될 수 있다. 이러한 전자 빔의 사용은 높은 해상도 및 높은 신뢰성을 가지고 패턴들을 형성하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 목적 구조물을 형성하는 과정을 예시적으로 도시하는 순서도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 목적 구조물을 형성하는 과정을 예시적으로 도시하는 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 노광 레이아웃과 상기 설계 레이아웃 그리고 상기 목적 패턴들(25) 사이의 관계를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 노광 레이아웃의 일부분을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 노광 영역들의 배치를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 6의 노광 레이아웃의 일부분을 확대하여 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 상기 노광 영역들에 적용될 수 있는 전자 빔의 조사 조건들을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자빔 노광 시스템을 예시적으로 도시하는 블럭도이다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자빔 노광 기술이 적용된 제품을 예시적으로 도시하는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서, 도전성막, 반도체막, 또는 절연성막 등의 어떤 물질막이 다른 물질막 또는 기판"상"에 있다고 언급되는 경우에, 그 어떤 물질막은 다른 물질막 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 또 다른 물질막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 물질막 또는 공정 단계를 기술하기 위해서 사용되었지만, 이는 단지 어느 특정 물질막 또는 공정 단계를 다른 물질막 또는 다른 공정 단계와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이며, 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
미세 패턴들을 포함하는 구조물(이하, 목적 구조물)의 제작 방법이 아래에서 설명될 것이다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 목적 구조물은 하전 입자들을 이용하여 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 하전 입자들은 전자 빔의 형태로 제공될 수 있다. 설명에서의 복잡성을 줄이면서 본 발명의 기술적 사상에 대한 보다 나은 이해를 제공하기 위해, 아래에서는 상기 하전 입자들이 상기 전자 빔의 형태로 제공되는 실시예들이 예시적으로 설명될 것이지만, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 목적 구조물을 형성하는 과정을 예시적으로 도시하는 순서도이다. 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 목적 구조물을 형성하는 과정을 예시적으로 도시하는 단면도들이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 목적막(20) 및 마스크막(30)이 기판(10) 상에 차례로 형성된다. 설명에서의 복잡성을 줄이면서 본 발명의 기술적 사상에 대한 보다 나은 이해를 제공하기 위해, 아래에서는 상기 목적막(20) 및 상기 기판(10)은 포토마스크를 구성하는 막들인 실시예들이 예시적으로 설명될 것이다. 예를 들면, 상기 목적 구조물은 포토마스크일 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 목적 구조물은, 예를 들면, 멤스(MEMS) 기술에 기초하여 제작되는 제품들일 수도 있다.
도 1을 참조하면, 목적 구조물을 형성하는 과정(S1000)은 상기 목적막(20)이 설계 레이아웃(DL)에 의해 정의된 패턴들의 공간적 배치를 갖도록 만드는 일련의 단계들을 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 설계 레이아웃(DL)은 상기 목적 구조물 상에 실제로 형성하려는 패턴들에 대한 공간적 정보를 정의하도록 준비될 수 있으며, 상기 과정(S1000)은 상기 설계 레이아웃(DL)을 상기 목적막(20)으로 전사시키는 과정일 수 있다. 상기 설계 레이아웃은, 예를 들면, 전기적 또는 광학적 데이터 저장 장치 또는 이를 포함하는 전자 시스템에 전기적 또는 광학적 정보의 형태로 저장될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 과정(S1000)은 설계 레이아웃(DL)으로부터 노광 레이아웃(EL)을 생성하는 단계(S100), 상기 마스크막(30)을 노광하는 단계(S110), 상기 노광된 마스크막(30)을 현상하는 단계(S120), 및 상기 목적막(20)을 식각하는 단계(S130)를 포함할 수 있다. 상기 마스크막(30)을 노광하는 단계(S110)는, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 노광 레이아웃(EL)에 기초하여 상기 마스크막(30)에 전자 빔을 조사하는 단계를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 상기 마스크막(30)을 현상하는 단계(S120)는, 전자 빔을 조사된, 상기 마스크막(30)의 부분들을 선택적으로 제거함으로써 마스크 패턴(35)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 것처럼, 상기 목적막(20)을 식각하는 단계(S130)는 상기 마스크 패턴(35)을 식각 마스크로 사용하여 상기 목적막(20)을 (예를 들면, 이방적으로) 식각하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 식각 단계(S130)의 결과로서, 상기 기판(10) 상에는, 상기 설계 레이아웃(DL)에 정의된 패턴들의 공간적 배치를 갖는, 목적 패턴들(25)이 형성될 수 있다.
상기 전자 빔은 상기 노광 단계(S110)에서 상기 설계 레이아웃(DL)을 상기 마스크막(30) 상에 전사하기 위해 사용될 수 있다. 하지만, 빔 블러(beam blur) 및 이차 전자(secondary electron) 등의 기술적 효과들 때문에, 상기 마스크 패턴(35)은 상기 마스크막(30)에 전자 빔이 조사되는 영역과 다른 모양을 가질 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 노광 레이아웃(EL)은 상기 설계 레이아웃(DL)과 상기 목적 패턴들(25) 사이의 이러한 모양 차이를 줄이도록 구성될 수 있다. 상기 설계 레이아웃(DL)로부터 상기 노광 레이아웃(EL)을 생성하는 단계(S100)는 아래에서 도 6 내지 도 12를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 노광 레이아웃과 상기 설계 레이아웃 그리고 상기 목적 패턴들(25) 사이의 관계를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 7 내지 도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 노광 레이아웃의 일부분을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
상기 전자 빔의 노광 단계(S110)는 상기 설계 레이아웃(DL)이 아니라 상기 설계 레이아웃(DL)으로부터 생성된 상기 노광 레이아웃(EL)을 이용하여 실시될 수 있다. 상기 노광 레이아웃(EL)의 이러한 사용은 상기 목적 패턴(25)이 상기 설계 레이아웃(DL)에 정의된 패턴 모양을 갖는 것을 가능하게 한다. 상기 노광 레이아웃(EL)를 생성하는 것은 도 1에 도시된 것처럼 이론 또는 경험적 데이터(예를 들면, 테스트 데이터(TD))에 기초하여 상기 설계 레이아웃(DL)를 변형하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 꽉찬 패턴들(solid patterns)이 상기 설계 레이아웃(DL)에 의해 정의될 수 있다. 여기서, 상기 꽉찬 패턴들 각각은, 평면도 또는 레이아웃도의 측면에서 볼 때, 그것의 모양에 상관없이, 연속적으로 이어지는 단일 패턴을 의미한다. 예를 들면, 도 6에 도시된 것처럼, 상기 설계 레이아웃(DL)은 서로 이격된 두개의 꽉찬 십자가 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 설계 레이아웃(DL)에서 정의되는 상기 꽉찬 패턴들 각각에 대해, 상기 노광 레이아웃(EL)은 전자 빔이 조사되는 복수의 노광 영역들 및 전자 빔이 차단되는 적어도 하나의 비노광 영역을 정의하도록 생성될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 것처럼, 상기 노광 레이아웃(EL)은, 상기 꽉찬 패턴들 각각에 대응하여, 복수의 노광 영역들을 포함하는 어레이를 포함하도록 생성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 노광 영역들(ER)은 상기 비노광 영역(NR)에 의해 공간적으로 서로 분리될 수 있다. 예를 들면, 도 7에 예시적으로 도시된 것처럼, 상기 노광 영역들(ER)은 그물 모양의 상기 비노광 영역(NR)에 의해 분리됨으로써, 규칙성을 가지고 2차원적으로 배열될 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 노광 영역들(ER)은 서로 연결되어, 상기 비노광 영역은 상기 노광 영역들(NR)에 의해 공간적으로 서로 분리될 수 있다. 예를 들면, 도 8에 예시적으로 도시된 것처럼, 상기 비노광 영역(NR)은 서로 연결된 상기 노광 영역들(NR)에 의해, 복수의 분리된 부분들을 포함할 수 있다.
또다른 실시예들에서, 도 9에 예시적으로 도시된 것처럼, 상기 꽉찬 패턴들 각각에 대응되는 영역의 일부(예를 들면, 중심부)에서, 상기 노광 영역들(ER)은 상기 비노광 영역(NR)에 의해 공간적으로 서로 분리되고, 다른 일부(예를 들면, 가장자리 및 모서리부)에서 상기 노광 영역들(ER)은 서로 연결될 수 있다.
하지만, 도 7 내지 도 9에 예시된 상기 노광 영역들(NR)의 배치 구조는 상술한 본 발명의 기술적 사상에 기초하여 당업자에 의해 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들면, 도 10에 도시된 것처럼, 인접하는 한 쌍의 노광 영역들(ER) 사이의 간격(d) 및 그 각각의 폭들(x, y)은 고려되는 꽉찬 패턴의 모양, 위치, 및 패턴 밀도 및/또는 그것에 이웃하는 다른 꽉찬 패턴의 모양, 위치, 및 거리 등을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 노광 영역들(ER)에 적용되는 전자 빔의 조사 조건(예를 들면, 도즈)는 적어도 둘 이상일 수 있다. 다시 말해, 상기 꽉찬 패턴들 각각은 복수의 노광 영역들(ER)에 복수의 전자 빔 조사 조건들을 적용함으로써 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 11에 예시적으로 도시된 것처럼, 적어도 네가지 다른 전자 빔 세기들(I1, I2, I3, 및 I4)이 상기 노광 영역들(ER)에 정의될 수 있다. 하지만, 상기 노광 영역들(ER)에 적용되는 전자 빔의 조사 조건들은, 상기 노광 영역들(ER)의 배치 방법과 유사하게, 고려되는 꽉찬 패턴의 모양, 위치, 및 패턴 밀도 및/또는 그것에 이웃하는 다른 꽉찬 패턴의 모양, 위치, 및 거리 등을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들면, 고려되는 꽉찬 패턴이 마주보는 직사각형 모양의 부분을 포함할 경우, 상기 노광 영역들(ER)에 적용되는 전자 빔의 조사 조건(예를 들면, 도즈)은 도 12에 도시된 것처럼 네가지 조건들 중의 어느 하나를 충족시키도록 구성될 수 있다.
도 12에서와 같이, 고려되는 꽉찬 패턴은 복수의 가장자리부들, 상기 가장자리부들 사이에 위치하는 중심부, 및 상기 가장자리부들의 교차점에 위치하는 한 쌍의 모서리부를 포함할 수 있다. 이 경우, 일부 실시예들에 따르면, 조건 1에서와 같이, 상기 중심부, 상기 가장자리부, 및 상기 모서리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들은 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, ICT = IED = ICR.
다른 실시예들에 따르면, 조건 2에서와 같이, 상기 중심부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(ICT)은 상기 가장자리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(IED)보다 작고, 상기 가장자리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(IED)은 상기 모서리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(ICR)보다 작을 수 있다.
또 다른 실시예들에 따르면, 조건 3에서와 같이, 상기 중심부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(ICT)은 상기 가장자리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(IED)보다 크고, 상기 가장자리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(IED)은 상기 모서리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(ICR)보다 작을 수 있다.
또 다른 실시예들에 따르면, 조건 4에서와 같이, 상기 중심부 및 상기 가장자리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔들의 도즈들(ICT, IED)은 실질적으로 동일하고 상기 모서리부에 위치하는 노광 영역들(ER)에 조사되는 전자 빔의 도즈들(ICR)보다는 작을 수 있다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자빔 노광 시스템을 예시적으로 도시하는 블럭도이다.
도 13을 참조하면, 전자빔 노광 시스템은 전자 빔 노광기(100), 데이터 저장소(110), 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 상기 전자 빔 노광기(100)는 전자 빔을 생성하는 전자 빔 생성부(101), 상기 목적막 및 상기 마스크막을 포함하는 구조물이 로딩되는 스테이지(103), 및 상기 전자 빔을 상기 스테이지(103) 상으로 가이드하는 빔 가이드 구조체(102)를 포함할 수 있다.
상기 빔 가이드 구조체(102)는 상기 전자 빔의 진행 방향을 제어하는 렌즈 구조체, 상기 전자 빔의 단면 모양을 제어하는 쉐이핑 구조체, 및 상기 전자 빔의 단면 크기를 제어하는 어퍼쳐 구조체 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 렌즈, 쉐이핑 및 어퍼쳐 구조체들 중의 적어도 하나는 상기 전자 빔과의 전자기적 상호작용을 이용하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 빔 가이드 구조체(102)는 멀티빔 노광 기술을 구현할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 빔 가이드 구조체(102)는 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명된 상기 노광 영역들(ER) 및 상기 비노광 영역(NR)을 한번에 구현하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 빔 가이드 구조체(102)는, 도 7에 도시된 것처럼, 상기 꽉찬 패턴들 각각에 대응하여, 상기 비노광 영역(NR)에 의해 공간적으로 서로 분리된 상기 노광 영역들(ER)을 동시에 전자 빔으로 조사하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 상기 빔 가이드 구조체(102)는, 도 8 내지 도 10에 예시적으로 도시된, 상기 비노광 영역(NR) 및 상기 노광 영역들(NR)의 배치를 한번에 구현하도록 구성될 수 있다.
이에 더하여, 상기 빔 가이드 구조체(102)는 도 11 및 도 12을 참조하여 설명된 것처럼, 상기 꽉찬 패턴들 각각에 대하여, 복수의 노광 영역들(ER)에 복수의 전자 빔 조사 조건들을 한번에 적용할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전자빔 노광 기술이 적용된 제품을 예시적으로 도시하는 도면이다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상술한 전자빔 노광 기술은 포토마스크를 제작하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 꽉찬 패턴들은 상기 포토마스크 상에 형성되는 패턴들일 수 있다. 상기 포토마스크는 도 14에 도시된 것처럼 트랜지스터(501)를 구비하는 제품(500)을 제작하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 트랜지스터(501)는 게이트 전극(502)를 구비할 수 있으며, 상기 게이트 전극(502)은 상술한 전자빔 노광 기술을 사용하여 제작된 포토 마스크를 이용하는 패턴 형성 방법을 적용하여 형성될 수 있다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 전자 빔의 공간적 분포를 정의하는 노광 레이아웃을 준비는 것;
    상기 노광 레이아웃을 이용하여, 마스크막 상에 전자 빔 노광 공정을 실시하는 것; 및
    상기 마스크막 상에 현상 공정을 실시하여, 단일한 꽉찬 패턴(single solid pattern)을 포함하는 마스크 패턴을 형성하는 것을 포함하되,
    상기 노광 레이아웃은 상기 단일의 꽉찬 패턴에 대응되는 제1 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역은 상기 전자 빔이 조사되는 복수의 노광 영역들, 및 상기 전자 빔이 차단되는 비노광 영역을 포함하고,
    상기 단일한 꽉찬 패턴은 상기 복수의 노광 영역들 중 적어도 일부에 서로 다른 복수의 전자 빔 조사 조건들을 적용함으로써 형성되는 패턴 형성 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 노광 영역들은 상기 비노광 영역에 의해 공간적으로 서로 분리되는 패턴 형성 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 노광 영역들은 서로 연결되고, 상기 비노광 영역은 상기 노광 영역들에 의해 공간적으로 서로 분리되는 패턴 형성 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 영역의 일부분에서, 상기 노광 영역들이 상기 비노광 영역에 의해 공간적으로 서로 분리되고,
    상기 제 1 영역의 다른 일부분에서, 상기 노광 영역들은 서로 연결되어, 상기 비노광 영역이 상기 노광 영역들에 의해 공간적으로 서로 분리되는 패턴 형성 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단일의 꽉찬 패턴은 복수의 가장자리부들, 상기 가장자리부들 사이에 위치하는 중심부, 및 상기 가장자리부들의 교차점에 위치하는 적어도 하나의 모서리부를 포함하고,
    상기 노광 영역들 중, 상기 중심부, 상기 가장자리부, 및 상기 모서리부에 대응되는 노광 영역들에 조사되는 전자 빔들의 도즈들은 실질적으로 동일한 패턴 형성 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단일의 꽉찬 패턴은 복수의 가장자리부들, 상기 가장자리부들 사이에 위치하는 중심부, 및 상기 가장자리부들의 교차점에 위치하는 적어도 하나의 모서리부를 포함하고,
    상기 노광 영역들 중, 상기 중심부, 상기 가장자리부, 및 상기 모서리부에 대응되는 노광 영역들에 조사되는 전자 빔들의 도즈들은 언급된 순서대로 증가하는 패턴 형성 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단일의 꽉찬 패턴은 복수의 가장자리부들, 상기 가장자리부들 사이에 위치하는 중심부, 및 상기 가장자리부들의 교차점에 위치하는 적어도 하나의 모서리부를 포함하고,
    상기 노광 영역들에서, 상기 중심부에 대응되는 노광 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈는 상기 가장자리부에 대응되는 노광 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈보다 크고,
    상기 모서리부에 대응되는 노광 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈는 상기 가장자리부에 대응되는 노광 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈보다 큰 패턴 형성 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 단일의 꽉찬 패턴은 복수의 가장자리부들, 상기 가장자리부들 사이에 위치하는 중심부, 및 상기 가장자리부들의 교차점에 위치하는 적어도 하나의 모서리부를 포함하고,
    상기 노광 영역들에서, 상기 중심부 및 상기 가장자리부에 대응되는 노광 영역들에 조사되는 전자 빔들의 도즈들은 실질적으로 서로 동일하고 상기 모서리부에 대응되는 노광 영역에 조사되는 전자 빔의 도즈보다 작은 패턴 형성 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자 빔 노광 공정은 멀티빔 노광 기술을 이용하여 실시되는 패턴 형성 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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