KR20070001746A - 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치 - Google Patents

어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치에 관한 것으로서, 전자총으로부터 발사된 전자빔을 소정의 형상으로 하는 어퍼쳐를 갖는 전자빔 노광 장치의 칼럼 구조에 있어서, 칼럼 측면에 설치되며 칼럼내 어퍼쳐가 이동되고, 보관된 다수개의 어퍼쳐 중 어느 하나의 어퍼쳐를 칼럼으로 이동시키는 어퍼쳐 교환부를 구비한다. 그러므로 본 발명은 칼럼 측면에 다양한 패턴 형태를 갖는 다수개의 어퍼쳐를 보관하는 어퍼쳐 교환부를 구비하며 어퍼쳐 교환시 칼럼의 어퍼쳐를 어퍼쳐 교환부로 로딩한 후에 어퍼쳐 교환부의 새로운 어퍼쳐를 칼럼으로 이동시켜 어퍼쳐를 자동으로 교환할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 어퍼쳐 교환시 장치를 정지시키지 않고서 칼럼의 측면에 설치된 어퍼쳐 교환부를 통해 원하는 패턴을 갖는 새로운 어퍼쳐를 자동으로 교환하여 노광 공정을 진행할 수 있다.
노광 장치, 어퍼쳐, 교환

Description

어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치{E-beam exposure device for exchanging aperture}
도 1은 일반적인 전자빔 노광 장치의 칼럼 구조를 나타낸 수직 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치의 칼럼 구조를 나타낸 수직 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102 : 전자총 104 : 제 1어퍼쳐
106, 110 : 편향기 108 : 제 2어퍼쳐
112 : 대물 렌즈 120 : 스테이지
122 : 웨이퍼 124 : 레지스트
130 : 제 1어퍼쳐 교환부
140 : 제 2어퍼쳐 교환부
본 발명은 전자빔 노광 장치에 관한 것으로, 특히 전자빔 노광 장치의 칼럼 내 어퍼쳐를 자동으로 교환할 수 있는 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치에 관한 것 이다.
현재 반도체 제조 기술이 더욱 발달하며 반도체 집적 회로(IC)의 집적도와 기능이 향상되고 있음에 따라 반도체 제조 기술에서의 미세 가공 기술, 특히 노광 기술또한 발전되고 있다. 즉, 스테퍼(stepper) 등에 사용되는 광 노광 기술의 한계가 있기 때문에 미세 패터닝이 가능한 전자빔 노광 기술 등으로 발전되고 있다.
도 1은 일반적인 전자빔 노광 장치의 칼럼 구조를 나타낸 수직 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술의 전자빔 노광 장치의 칼럼은 전자빔을 발생하는 전자총(2)과, 전자총(2)으로부터의 전자빔을 평행 빔으로 만드는 렌즈(미도시됨)와, 통과하는 평행 빔을 소정의 형상으로 성형하는 제1 어퍼쳐(aperture)(4)와, 성형된 빔을 조이는 렌즈(미도시됨)와, 빔을 편향시키는 편향기(6, 10)와, 패턴이 그려진 마스크(미도시됨)를 갖는 제2 어퍼쳐(8)와, 빔을 축소시키는 축소 렌즈(미도시됨)와, 빔을 스테이지(20)에 안착된 웨이퍼(22) 상의 레지스트(24)에 결상시키는 대물 렌즈(12) 등을 포함한다.
이와 같은 종래 기술에 의한 전자빔 노광 장치는 전자총(2)에서 발사된 전자빔이 제 1 및 제2 어퍼쳐(4, 8)를 통과하여 마스크 패턴의 이미지를 생성하며 마스크 패턴의 이미지를 갖는 전자빔을 축소 렌즈 및 대물 렌즈(12)를 통해 웨이퍼(22)의 레지스트(24)에 결상함으로써 노광시킨다.
한편, 반도체 장치의 고집적화, 고밀도화 추세에 따라 미세한 패턴을 형성하기 위한 포토리소그라피 기술이 연구, 개발되고 있다. 초고집적 소자를 제조하기 위해서는 고해상도와 초점 심도(DOF : Depth Of Focus)가 필요하기 때문에 애뉼러 (annular), 쿼드러플(quardruple), 다이폴(dipole) 등의 다양한 어퍼쳐(aperture)를 사용하고 있다. 이와 같은 어퍼쳐를 사용할 경우 단위 셀이 무수히 반복되는 미세 패턴을 정확하게 구현할 수 있다.
하지만, 종래 기술에 의한 전자빔 노광 장치에서는 어퍼쳐를 교환할 경우 장치 사용을 정지시키고 다른 어퍼쳐로 교환한 후에 다시 노광 공정을 진행하므로 전자빔을 성형하기 위한 어퍼쳐 패턴 형태와 그 개수가 한정될 수 밖에 없었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 칼럼 측면에 다양한 패턴 형태를 갖는 다수개의 어퍼쳐를 보관하는 어퍼쳐 교환부를 구비함으로써 칼럼의 어퍼쳐를 교환부로 로딩한 후에 교환부의 새로운 어퍼쳐를 칼럼으로 이동시켜 어퍼쳐를 자동으로 교환할 수 있는 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전자총으로부터 발사된 전자빔을 소정의 형상으로 하는 어퍼쳐를 갖는 전자빔 노광 장치의 칼럼 구조에 있어서, 칼럼 측면에 설치되며 칼럼내 어퍼쳐가 이동되고, 보관된 다수개의 어퍼쳐 중 어느 하나의 어퍼쳐를 칼럼으로 이동시키는 어퍼쳐 교환부를 구비한다.
상기 어퍼쳐 교환부는 적어도 하나 이상 구비된다.
상기 칼럼은 상기 어퍼쳐 교환부에서 이동된 어퍼쳐내 정렬 마크로 정렬시킬 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙였다.
도 2는 본 발명에 따른 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치의 칼럼 구조를 나타낸 수직 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 노광 장치의 칼럼은 전자빔을 발생하는 전자총(102)과, 전자총(102)으로부터의 전자빔을 평행 빔으로 만드는 렌즈(미도시됨)와, 통과하는 평행 빔을 소정의 형상으로 성형하는 제1 어퍼쳐(104)와, 성형된 빔을 조이는 렌즈(미도시됨)와, 빔을 편향시키는 편향기(106, 110)와, 패턴이 그려진 마스크(미도시됨)를 갖는 제2 어퍼쳐(108)와, 빔을 축소시키는 축소 렌즈(미도시됨)와, 빔을 스테이지(120)에 안착된 웨이퍼(122) 상의 레지스트(124)에 결상시키는 대물 렌즈(112)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔 노광 장치의 칼럼은 칼럼 측면에 설치되며 칼럼내 어퍼쳐(104, 108)가 이동되어 안착되고, 보관된 다수개의 어퍼쳐(AP1-1, AP1-2, AP1-3, AP1-4, AP-5, AP-6)(AP2-1, AP2-2, AP2-3, AP2-4, AP2-5, AP2-6) 중 어느 하나의 어퍼쳐를 칼럼으로 이동시키는 어퍼쳐 교환부(130, 140)를 구비한다.
본 발명에 있어서, 어퍼쳐 교환부(130, 140)는 적어도 하나 이상 구비하며 본 실시예에서는 어퍼쳐 교환부(130, 140)를 2개로 구성하였다.
그리고, 어퍼쳐 교환부(130, 140)는 다수개의 어퍼쳐(AP1-1, AP1-2, AP1-3, AP1-4, AP-5, AP-6)(AP2-1, AP2-2, AP2-3, AP2-4, AP2-5, AP2-6)의 패턴이 서로 상이하거나 동일할 수 있다.
또한 어퍼쳐 교환부(130, 140)에 안착된 각 어퍼쳐는 정렬 마크를 포함하고, 어퍼쳐 교환시 전자빔 노광 장치의 칼럼에서는 어퍼쳐 교환부(130, 140)에서 칼럼에 이동되어 새롭게 교환된 어퍼쳐의 정렬 마크를 이용하여 어퍼쳐 위치를 정렬(align)시킨다.
이와 같은 구성된 본 발명에 따른 전자빔 노광 장치는 다음과 같이 작동한다.
전자총(102)에서 발사된 전자빔을 제1 및 제2 어퍼쳐(104, 108)를 통과하여 마스크 패턴의 이미지를 생성하며 마스크 패턴의 이미지를 축소 렌즈 및 대물 렌즈(112)를 통과하여 웨이퍼(122) 상의 레지스트(124)에 결상시킨다.
한편, 본 발명의 전자빔 노광 장치는 제 1어퍼쳐(104) 또는 제 2어퍼쳐(108)를 교환하고자 할 경우 제어부(미도시됨)에서 어퍼쳐 교환부(130, 140)에 제어 신호 또는 어퍼쳐 선택 신호를 보낸다. 어퍼쳐 교환부(130, 140)에서는 칼럼에 있는 제1 어퍼쳐(104) 또는 제2 어퍼쳐(108)를 어퍼쳐 교환부(130, 140)에 로딩하고, 어퍼쳐 선택 신호에 따른 다수개의 어퍼쳐(AP1-1, AP1-2, AP1-3, AP1-4, AP-5, AP-6)(AP2-1, AP2-2, AP2-3, AP2-4, AP2-5, AP2-6) 중에서 어느 하나를 선택하여 해당 어퍼쳐를 칼럼으로 이동시켜 안착시킨다. 그리고 칼럼에서는 새롭게 교환된 어퍼쳐내 정렬 마크를 이용하여 정렬시킨다.
그러므로, 본 발명에 따른 전자빔 노광 장치에서는 어퍼쳐 교환 시 장치를 정지시키지 않고서 칼럼의 측면에 설치된 어퍼쳐 교환부를 통해 원하는 패턴을 갖는 새로운 어퍼쳐를 자동으로 교환하여 노광 공정을 진행할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 칼럼 측면에 다양한 패턴 형태를 갖는 다수개의 어퍼쳐를 보관하는 어퍼쳐 교환부를 구비함으로써 어퍼쳐 교환시 칼럼의 어퍼쳐를 어퍼쳐 교환부로 로딩한 후에 어퍼쳐 교환부의 새로운 어퍼쳐를 칼럼으로 이동시켜 어퍼쳐를 자동으로 교환할 수 있다.
따라서 본 발명은 어퍼쳐 교환시 장치를 정지시키지 않고서 칼럼의 측면에 설치된 어퍼쳐 교환부를 통해 원하는 패턴을 갖는 새로운 어퍼쳐를 자동으로 교환하여 노광 공정을 진행할 수 있기 때문에 노광 공정의 시간을 단축할 수 있는 효과가 있으며 다양한 어퍼쳐를 활용하여 웨이퍼 상에 미세 패턴을 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리보호범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량형태 또한 본 발명의 권리보호 범위에 속하는 것이다.

Claims (3)

  1. 전자총으로부터 발사된 전자빔을 소정의 형상으로 하는 어퍼쳐를 갖는 전자빔 노광 장치의 칼럼 구조에 있어서,
    상기 칼럼 측면에 설치되며 상기 칼럼내 어퍼쳐가 이동되고, 보관된 다수개의 어퍼쳐 중 어느 하나의 어퍼쳐를 상기 칼럼으로 이동시키는 어퍼쳐 교환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼쳐 교환부는 적어도 하나 이상 구비된 것을 특징으로 하는 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 칼럼은 상기 어퍼쳐 교환부에서 이동된 어퍼쳐내 정렬 마크로 정렬시키는 것을 특징으로 하는 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치.
KR1020050057379A 2005-06-29 2005-06-29 어퍼쳐 교환용 전자빔 노광 장치 KR20070001746A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021249872A1 (en) * 2020-06-10 2021-12-16 Asml Netherlands B.V. Replaceable module for a charged particle apparatus

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