KR20050035570A - 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및제조 방법 - Google Patents
전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050035570A KR20050035570A KR1020030070990A KR20030070990A KR20050035570A KR 20050035570 A KR20050035570 A KR 20050035570A KR 1020030070990 A KR1020030070990 A KR 1020030070990A KR 20030070990 A KR20030070990 A KR 20030070990A KR 20050035570 A KR20050035570 A KR 20050035570A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- emitter
- electrode layer
- electron beam
- beam projection
- projection lithography
- Prior art date
Links
- 238000001352 electron-beam projection lithography Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000011017 operating method Methods 0.000 title 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 59
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 25
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 13
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000001015 X-ray lithography Methods 0.000 description 2
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 2
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000996 ion projection lithography Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/073—Electron guns using field emission, photo emission, or secondary emission electron sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31777—Lithography by projection
- H01J2237/31779—Lithography by projection from patterned photocathode
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및 제조 방법이 개시된다. 개시된 에미터는, 광도전체 기판과, 광도전체 기판의 전면에 형성된 절연층과, 절연층 위에 형성되며 상대적으로 얇은 부분과 두꺼운 부분을 가지도록 패터닝된 게이트 전극층과, 광도전체 기판의 배면에 형성되며 투명한 도전성 물질로 이루어진 베이스 전극층을 구비한다. 상기 에미터에 있어서, 베이스 전극층과 게이트 전극층 사이에 전압을 인가하고, 에미터의 배면쪽에서 광도전체 기판의 일부분에 광을 조사하여 광도전체층 기판의 일부분을 도전체로 변환시키면, 광도전체 기판 중 광이 조사된 부분에서만 전자가 방출된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 에미터로부터 부분적인 전자 방출이 가능하므로, 전면적인 1차 패터닝 후에 부분적인 보정이나 보수가 가능하게 된다.
Description
본 발명은 전자빔 프로젝션 리소그라피 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부분적인 보정이나 보수를 위한 부분적인 전자 방출이 가능한 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서는 기판의 표면을 원하는 패턴으로 가공하기 위하여 여러가지 방식의 리소그라피가 이용된다. 종래에는 광을 사용하는 광 리소그라피(optical lithography)가 일반적으로 이용되어 왔으나, 광 리소그라피로 구현할 수 있는 선폭에는 한계가 있다. 따라서, 최근에는 나노 단위의 선폭을 가진 보다 미세하고 집적된 반도체 집적 회로를 구현할 수 있는 차세대 리소그라피(NGL; Next Generation Lithography)가 제안되고 있다. 이러한 차세대 리소그라피로는 전자빔 프로젝션 리소그라피(EPL; Electron-beam Projection Lithography), 이온 프로젝션 리소그라피(IPL; Ion Projection Lithography), 극자외선 리소그라피(EUVL; Extreme Ultraviolet Lithography), 근접 X선 리소그라피(PXL; Proximity X-ray Lithography) 등이 있다.
상기 차세대 리소그라피 중에서 전자빔 프로젝션 리소그라피 시스템은, 에미터로부터 방출된 전자빔을 사용하여 처리될 기판 상에 도포된 전자 레지스트(electron-resist)를 원하는 패턴으로 패터닝하기 위한 시스템으로서, 대면적의 전자빔 에미터의 구현이 용이하고 장치의 구성이 비교적 간단한 장점이 있다.
도 1에는 종래의 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 일례가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터(10)는, 실리콘 기판(11) 상에 절연층(12)과 게이트 전극층(13)이 순차 적층된 구조를 가지고 있다. 상기 절연층(12)은 실리콘 산화막으로 이루어지며, 상기 게이트 전극(13)은 알루미늄(Al)과 같은 도전성 금속으로 이루어진다.
상기한 종래의 에미터(10)의 절연층(12)은 소정의 패턴으로 패터닝되어 두께가 얇은 부분과 두께가 두꺼운 부분으로 구성되어 있다. 이와 같은 구조를 가진 종래의 에미터(10)에 있어서, 실리콘 기판(11)과 게이트 전극층(13) 사이에 전압이 인가되면, 실리콘 기판(11)으로부터 절연층(12)의 두께가 얇은 부분을 통해 전자가 방출되고, 방출된 전자는 에미터(10)과 대면하고 있는 처리될 기판 상에 도포된 전자 레지스트에 충돌하게 된다. 이에 따라, 전자 레지스트는 절연층(12)의 패턴과 동일한 패턴으로 패터닝되는 것이다.
상기한 바와 같이, 종래의 에미터(10)에 있어서는 전면적으로 전자의 방출이 이루어지므로, 에미터(10)에 형성된 패턴 이미지가 처리될 기판에 그대로 투영된다. 그런데, 전면적인 1차 패터닝 후에, 패터닝된 전자 레지스트를 부분적으로 보수할 필요가 생기는데, 상기한 구조를 가진 종래의 에미터(10)로는 부분 보수를 위한 부분적인 전자 방출이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 특히 전면적인 1차 패터닝 후에 부분적인 보정이나 보수를 위한 부분적인 전자 방출이 가능한 구조를 가진 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터를 제공하는데 일 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기한 구조를 가진 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 작동 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기한 구조를 가진 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
광도전체 기판;
상기 광도전체 기판의 전면에 형성된 절연층;
상기 절연층 위에 형성되며, 상대적으로 얇은 부분과 두꺼운 부분을 가지도록 패터닝된 게이트 전극층; 및
상기 광도전체 기판의 배면에 형성되며, 투명한 도전성 물질로 이루어진 베이스 전극층;을 구비하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터를 제공한다.
여기에서, 상기 광도전체 기판은 GaAs와 비정질 Si 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 절연층은 양극산화된 금속, 예컨대 알루미나로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 전극층은 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 베이스 전극층은 ITO로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
상기 베이스 전극층과 상기 게이트 전극층 사이에 전압을 인가하고, 상기 에미터의 배면쪽에서 상기 광도전체 기판의 일부분에 광을 조사하여 상기 광도전체층 기판의 일부분을 도전체로 변환시킴으로써, 상기 광도전체 기판 중 상기 광이 조사된 부분에서만 전자가 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 작동 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 광원으로서 자외선 또는 레이저 빔을 사용할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
광도전체 기판을 준비하는 단계;
상기 광도전체 기판의 배면에 투명한 도전성 물질로 이루어진 베이스 전극층을 형성하는 단계;
상기 광도전체 기판의 전면에 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 절연층 위에 도전성 금속을 증착하고, 이를 상대적으로 얇은 부분과 두꺼운 부분을 가지도록 패터닝하여 게이트 전극층을 형성하는 단계;를 구비하는 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 베이스 전극층 형성 단계는 상기 게이트 전극층 형성 단계 후에 수행될 수도 있다.
상기 절연층 형성 단계는, 상기 광도전체 기판의 전면에 양극산화가 가능한 금속을 증착하는 단계와, 상기 금속을 양극산화시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 게이트 전극층 형성단계는, 상기 절연층 위에 도전성 금속을 증착하여 제1 도전체층을 형성하는 단계와, 상기 제1 도전체층을 소정의 패턴으로 패터닝하는 단계와, 상기 제1 도전체층과 상기 패터닝 단계에서 노출된 상기 절연층 위에 도전성 금속을 증착하여 제2 도전체층을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 구조와 그 작동 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터(100)는, 광도전체 기판(110)과, 상기 기판(110)의 전면에 형성된 절연층(120)과, 상기 절연층(120) 위에 형성된 게이트 전극층(130)과, 상기 기판(110)의 배면에 형성된 베이스 전극층(140)을 구비한다.
상기 기판(110)은 광도전체(photoconductor)로 이루어진다. 광도전체는 어두운 곳에서는 절연성을 가지고 광에 조사되면 도전성을 갖게 되는 물질이다. 따라서, 광도전체 기판(110)에 부분적으로 광을 조사하면, 광이 조사된 부분만 도전성으로 변환되고 나머지 부분은 절연성을 그대로 유지하게 된다. 이러한 광도전체로는 알려진 여러가지 물질, 예컨대 GaAs 또는 비정질 Si이 사용될 수 있다.
상기 절연층(120)은 양극산화된 금속, 예컨대 알루미나로 이루어질 수 있다. 구체적으로 상기 절연층(120)은 양극산화가 가능한 금속, 예컨대 알루미늄을 상기 광도전체 기판(110)의 전면에 소정 두께로 증착한 뒤, 이를 양극산화킴으로써 형성될 수 있다.
상기 게이트 전극층(130)은 상기 절연층(120) 위에 형성되며, 도전성 금속으로 이루어진다. 예컨대, 게이트 전극층(130)은 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 게이트 전극층(130)은 상대적으로 얇은 부분과 두꺼운 부분을 가지도록 패터닝된 형상을 가진다.
일반적으로 에미터(100)의 전자 방출 특성은 게이트 전극층(130)의 물질 특성과 두께에 따라 민감하게 변하게 된다. 특히, 게이트 전극층(130)의 두께가 두꺼워질수록 게이트 전극층(130)을 투과하여 방출되는 전자의 양이 급격히 감소하게 된다. 따라서, 게이트 전극층(130) 중 상대적으로 두꺼운 부분을 통해서는 전자가 거의 방출되지 못하고, 상대적으로 얇은 부분을 통해서는 전자가 쉽게 방출될 수 있다. 이러한 특성에 의해, 게이트 전극층(130)의 패턴이 처리될 기판(150)의 표면에 도포된 전자 레지스트(151)에 그대로 투영될 수 있는 것이다.
상기 베이스 전극층(140)은 광도전체 기판(110)의 배면에 형성되며, 광도전체 기판(110)에 조사되는 광이 투과될 수 있도록 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 이러한 투명한 도전성 물질로는 ITO(Indium Tin Oxide)가 사용될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터(100)의 작동 방법을 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기한 바와 같은 구조를 가진 본 발명에 따른 에미터(100)에 있어서, 제1 전원(161)으로부터 베이스 전극층(140)과 게이트 전극층(130) 사이에 게이트 전압(VG)을 인가한다. 이 때에는, 광도전체 기판(110)이 절연성을 가지므로 에미터(100) 내부에서 열전자(hot electron)가 방출되지 않는다. 그러나, 상기 에미터(100)의 배면쪽에서 상기 광도전체 기판(110)에 부분적으로 광, 예컨대 자외선이나 레이저 빔을 조사하면, 광도전체 기판(110) 중 광이 조사된 부분(P)은 도전체로 변환되고, 이에 따라 그 부분(P)에서만 전자가 가속되기 시작한다.
이와 같이, 광도전체 기판(110)의 일부에서만 발생된 열전자는, 전술한 게이트 전극층(130)의 두께에 따른 전자 방출 특성에 따라 게이트 전극층(130)의 두께가 얇은 부분을 투과하여 방출된다. 상기 에미터(100)로부터 방출된 열전자는 제2 전원(162)으로부터 게이트 전극층(130)과 처리될 기판(150) 사이에 인가된 가속 전압(VA)에 의해 가속되어 처리될 기판(150)의 표면에 도포된 전자 레지스트(151)에 충돌하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 에미터(110)에 의하면 광도전체 기판(110)에 부분적으로 광을 조사함으로써, 부분적인 전자의 방출이 가능하므로, 처리될 기판(150)의 표면에 도포된 전자 레지스트(151)를 부분적으로 패터닝할 수 있다. 따라서, 상기 전자 레지스트(151)의 전면적인 1차 패터닝 후에 부분적인 보정이나 보수가 가능하게 된다.
이하에서는, 도 3 내지 도 9를 참조하며, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 바람직한 제조 방법을 단계적으로 설명하기로 한다.
먼저 도 3을 참조하면, 소정 두께의 광도전체 기판(110)을 준비한다. 상기 기판(110)으로는 알려진 여러가지 광도전체, 예컨대 GaAs 또는 비정질 Si 기판을 일정한 두께로 가공하여 사용할 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 광도전체 기판(110)의 저면에 베이스 전극층(140)을 형성한다. 구체적으로, 상기 베이스 전극층(140)은 투명한 도전성 물질, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide)를 소정 두께로 증착함으로써 형성될 수 있다.
한편, 상기 베이스 전극층(140)의 형성은 후술하는 절연층(120)과 게이트 전극층(130)의 형성 후에 이루어질 수도 있다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광도전체 기판(110)의 전면에 절연층(120)을 형성한다. 구체적으로, 광도전체 기판(110)의 전면에 양극산화(amodizing)가 가능한 금속, 예컨대 알루미늄(Al)을 진공증착(vacuum evaporation) 또는 스퍼터링(sputtering)에 의해 소정 두께로 증착시킨 다음, 이를 양극산화시켜 알루미나(Al2O3)를 형성시킨다. 이 알루미나는 절연층(120)을 구성하게 된다.
도 6 내지 도 9는 상기 절연층(120) 위에 게이트 전극층(130)을 형성하는 단계들을 도시한 것이다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(120) 위에 제1 도전체층(131)을 형성한다. 구체적으로, 상기 절연층(120) 위에 도전성 금속, 예컨대 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al)을 진공증착 또는 스퍼터링에 의해 소정 두께로 증착시킴으로써 상기 제1 도전체층(131)을 형성한다.
다음으로, 상기 제1 도전체층(131)의 전 표면에 레지스트(R)를 도포한 후, 이를 원하는 패턴으로 패터닝한다. 이 때, 레지스트(R)의 패터닝은 포토리소그라피(photolithography) 또는 전자빔 프로젝션 리소그라피와 같은 일반적인 리소그라피에 의해 수행될 수 있다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 패터닝된 레지스트(R)를 식각 마스크로 하여 제1 도전체층(131)의 노출된 부분을 식각하여 제거한 후, 레지스트(R)를 스트립한다.
다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 도 8의 결과물 전 표면에 다시 도전성 금속, 예컨대 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 또는 알루미늄(Al)을 진공증착 또는 스퍼터링에 의해 소정 두께로 증착시킴으로써 제2 도전체층(132)을 형성한다. 그러면, 제1 도전체층(131)과 제2 도전체층(132)으로 이루어지며, 얇은 부분과 두꺼운 부분을 가지도록 패터닝된 게이트 전극층(130)이 절연층(120) 위에 형성된다.
본 발명은 개시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예컨대, 본 발명에서 에미터의 절연층, 게이트 전극층과 베이스 전극층을 이루는 물질은 예시되지 않은 물질을 사용할 수도 있다. 또한, 각 물질의 적층 및 형성방법도 단지 예시된 것으로서, 다양한 증착방법과 식각방법이 적용될 수 있다. 아울러, 본 발명의 에미터 제조 방법의 각 단계의 순서는 예시된 바와 달리할 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터는 광도전체 기판을 사용하여 부분적인 전자 방출이 가능하므로, 전면적인 1차 패터닝 후에 부분적인 보정이나 보수가 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래의 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 일례를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 구조와 그 작동 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 9는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 바람직한 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...에미터 110...광도전체 기판
120...절연층 130...게이트 전극층
131...제1 도전체층 132...제2 도전체층
140...베이스 전극층 150...처리 기판
151...전자 레지스트 161,162...전원
Claims (17)
- 광도전체 기판;상기 광도전체 기판의 전면에 형성된 절연층;상기 절연층 위에 형성되며, 상대적으로 얇은 부분과 두꺼운 부분을 가지도록 패터닝된 게이트 전극층; 및상기 광도전체 기판의 배면에 형성되며, 투명한 도전성 물질로 이루어진 베이스 전극층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터.
- 제 1항에 있어서,상기 광도전체 기판은 GaAs와 비정질 Si 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터.
- 제 1항에 있어서,상기 절연층은 양극산화된 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터.
- 제 3항에 있어서,상기 절연층은 양극산화된 알루미나로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터.
- 제 1항에 있어서,상기 게이트 전극층은 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터.
- 제 1항에 있어서,상기 베이스 전극층은 ITO로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터를 작동시키는 방법에 있어서,상기 베이스 전극층과 상기 게이트 전극층 사이에 전압을 인가하고, 상기 에미터의 배면쪽에서 상기 광도전체 기판의 일부분에 광을 조사하여 상기 광도전체층 기판의 일부분을 도전체로 변환시킴으로써, 상기 광도전체 기판 중 상기 광이 조사된 부분에서만 전자가 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 작동 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 광원으로서 자외선 또는 레이저 빔을 사용하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 작동 방법.
- 광도전체 기판을 준비하는 단계;상기 광도전체 기판의 배면에 투명한 도전성 물질로 이루어진 베이스 전극층을 형성하는 단계;상기 광도전체 기판의 전면에 절연층을 형성하는 단계; 및상기 절연층 위에 도전성 금속을 증착하고, 이를 상대적으로 얇은 부분과 두꺼운 부분을 가지도록 패터닝하여 게이트 전극층을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 베이스 전극층 형성 단계는 상기 게이트 전극층 형성 단계 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서,상기 광도전체 기판은 GaAs와 비정질 Si 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서,상기 베이스 전극층은 ITO로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 절연층 형성 단계는,상기 광도전체 기판의 전면에 양극산화가 가능한 금속을 증착하는 단계와,상기 금속을 양극산화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서,상기 금속은 알루미늄이고, 이를 양극산화시켜 알루미나를 형성하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서,상기 게이트 전극층은 금(Au), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조 방법.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 게이트 전극층 형성단계는,상기 절연층 위에 도전성 금속을 증착하여 제1 도전체층을 형성하는 단계와,상기 제1 도전체층을 소정의 패턴으로 패터닝하는 단계와,상기 제1 도전체층과 상기 패터닝 단계에서 노출된 상기 절연층 위에 도전성 금속을 증착하여 제2 도전체층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 제1 도전체층의 패터닝 단계는,상기 제1 도전체층의 표면에 레지스트를 도포하는 단계와,상기 레지스트를 소정의 패턴으로 패터닝하는 단계와,패터닝된 상기 레지스트를 식각 마스크로 하여 상기 제1 도전체층을 선택적으로 식각하는 단계와,상기 레지스트를 스트립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터의 제조방법.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030070990A KR100928965B1 (ko) | 2003-10-13 | 2003-10-13 | 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및제조 방법 |
| CNA2004100564462A CN1607465A (zh) | 2003-10-13 | 2004-08-09 | 用于电子束投影光刻系统的发射器及其制造和操作方法 |
| JP2004297238A JP2005123616A (ja) | 2003-10-13 | 2004-10-12 | 電子ビームプロジェクションリソグラフィ用エミッタ、その作動方法及び製造方法 |
| US10/962,467 US7256406B2 (en) | 2003-10-13 | 2004-10-13 | Emitter for electron-beam projection lithography system, and method of manufacturing and operating the emitter |
| US11/882,927 US20070278425A1 (en) | 2003-10-13 | 2007-08-07 | Method of operating emitter for electron-beam projection lithography system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030070990A KR100928965B1 (ko) | 2003-10-13 | 2003-10-13 | 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050035570A true KR20050035570A (ko) | 2005-04-19 |
| KR100928965B1 KR100928965B1 (ko) | 2009-11-26 |
Family
ID=34420632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030070990A KR100928965B1 (ko) | 2003-10-13 | 2003-10-13 | 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및제조 방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7256406B2 (ko) |
| JP (1) | JP2005123616A (ko) |
| KR (1) | KR100928965B1 (ko) |
| CN (1) | CN1607465A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015016856A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Coated photoconductive substrate |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6227401B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2017-11-08 | シャープ株式会社 | 電子放出素子および電子放出装置 |
| CN112882351A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-01 | 桂林理工大学 | 用于电子束投影光刻系统的图案化发射器及其制造方法 |
| CN112921380B (zh) * | 2021-01-20 | 2022-04-22 | 桂林理工大学 | 基于阳极氧化铝模板的图案化电子光源器件及其制造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2146106B1 (ko) * | 1971-07-16 | 1977-08-05 | Thomson Csf | |
| US4906894A (en) * | 1986-06-19 | 1990-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectron beam converting device and method of driving the same |
| JPH01158731A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-21 | Fujitsu Ltd | 光電子転写露光方法およびこれに用いられるマスク |
| US7025892B1 (en) * | 1993-09-08 | 2006-04-11 | Candescent Technologies Corporation | Method for creating gated filament structures for field emission displays |
| JP3942651B2 (ja) * | 1994-10-07 | 2007-07-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US6376985B2 (en) * | 1998-03-31 | 2002-04-23 | Applied Materials, Inc. | Gated photocathode for controlled single and multiple electron beam emission |
| WO2002037518A1 (fr) | 2000-11-06 | 2002-05-10 | Fujitsu Limited | Cathode a emission de champ et son procede de production |
| US7314700B2 (en) * | 2002-12-05 | 2008-01-01 | International Business Machines Corporation | High sensitivity resist compositions for electron-based lithography |
-
2003
- 2003-10-13 KR KR1020030070990A patent/KR100928965B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-08-09 CN CNA2004100564462A patent/CN1607465A/zh active Pending
- 2004-10-12 JP JP2004297238A patent/JP2005123616A/ja not_active Withdrawn
- 2004-10-13 US US10/962,467 patent/US7256406B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-08-07 US US11/882,927 patent/US20070278425A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015016856A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Coated photoconductive substrate |
| US9823592B2 (en) | 2013-07-31 | 2017-11-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Coated photoconductive substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20050077833A1 (en) | 2005-04-14 |
| US20070278425A1 (en) | 2007-12-06 |
| JP2005123616A (ja) | 2005-05-12 |
| US7256406B2 (en) | 2007-08-14 |
| KR100928965B1 (ko) | 2009-11-26 |
| CN1607465A (zh) | 2005-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6699642B2 (en) | Method of manufacturing triode carbon nanotube field emitter array | |
| US7091054B2 (en) | Manufacturing method for emitter for electron-beam projection lithography | |
| KR100928965B1 (ko) | 전자빔 프로젝션 리소그라피용 에미터와 그 작동 방법 및제조 방법 | |
| KR100590579B1 (ko) | 탄소나노튜브 에미터를 구비한 전계방출소자의 제조방법 | |
| KR100442840B1 (ko) | 삼극관 탄소나노튜브 전계방출 어레이의 제조 방법 | |
| KR100519754B1 (ko) | 이중 게이트 구조를 가진 전계방출소자 및 그 제조방법 | |
| US20050116610A1 (en) | Electron emission device and manufacturing method thereof | |
| KR20070012134A (ko) | 집속 전극을 갖는 전자방출소자 및 그 제조방법 | |
| KR100809174B1 (ko) | 탄소막 성장에 사용되는 표면 처리 방법 | |
| KR100792385B1 (ko) | 나노팁전자방출원, 그의 제조 방법 및 그를 구비한 나노팁리소그래피 장치 | |
| KR100537506B1 (ko) | 패터닝된 에미터를 이용한 노광장치 및 그 제조방법 | |
| KR100569264B1 (ko) | 전계방출 표시소자의 제조방법 | |
| JP3598568B2 (ja) | 冷電子放出素子及びその製造方法 | |
| JPS63288017A (ja) | 微細パタ−ンの形成方法 | |
| KR100577780B1 (ko) | 전계방출 표시소자의 제조방법 | |
| KR100493162B1 (ko) | 패터닝된 에미터를 이용한 노광장치 | |
| KR20070060834A (ko) | 전자방출소자의 제조방법 | |
| JPH08264444A (ja) | 回路パターンの製造方法及び装置とこの方法による集積回路 | |
| JPH06231673A (ja) | 電子放射素子及びその製造方法 | |
| KR20000066956A (ko) | 전계방출 표시소자의 제조방법 | |
| KR20070001582A (ko) | 전자방출소자 및 그 제조방법 | |
| KR20070017867A (ko) | 전자방출소자 및 그 제조방법 | |
| KR20060122477A (ko) | 전자방출소자 및 그 제조방법 | |
| KR20070014842A (ko) | 집속 전극을 갖는 전자방출소자 및 그 제조방법 | |
| KR20070004343A (ko) | 전자방출소자 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121016 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131022 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |