KR20100138907A - 전자빔 리소그래피를 수행하는 방법 - Google Patents

전자빔 리소그래피를 수행하는 방법 Download PDF

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테오도르 캠프 닐슨
브라이언 빌렌베르그
페익시옹 쉬
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닐 테크놀로지 에이피에스
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Abstract

본 발명은 고속의 전자빔 리소그래피(EBL)를 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. 에너지 민감성 레지스트를 향해 전자빔을 방출할 수 있는 전자빔 소스(EBS)가 기판 상에 제 1 패턴(P1)을 형성하고, 제 1 패턴은 기판 상에 제 1 방향(D1)을 정의한다. 전자빔 소스는 이후 기판 상에 제 2 패턴(P2)을 형성한다. 제 1 패턴 및 제 2 패턴의 노출 동안 에너지 민감성 레지스트에 전달되는 에너지 및/또는 선량은, 제 1 패턴(P1) 및 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 에너지 민감성 레지스트의 한계 선량/에너지에 도달하도록, 조정된다. 본 발명은, 전자빔 리소그래피에 의해, 고품질의 현상 패턴들, 예를 들어, 홀 혹은 도트 어레이들을 갖는 기판의 제조를 위한 고속의 기술을 제공한다. 각각의 홀 혹은 도트는, 각각의 도트 혹은 홀이 개별적으로 처리되는 대신, 제 1 패턴과 제 2 패턴(예를 들어, 그리드를 형성하는 노출된 라인들)의 상호 오버랩 부분에 의해 정의된다.

Description

전자빔 리소그래피를 수행하는 방법{A METHOD FOR PERFORMING ELECTRON BEAM LITHOGRAPHY}
본 발명은 전자빔 리소그래피(electron beam lithography)를 수행하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 대응하는 컴퓨터 프로그램물에 관한 것이다.
전자빔 리소그래피는, 광학 수단에 의해 합리적으로 형성될 수 있는 가장 작은 스폿(spot)과 관련하여 광학 리소그패피에서의 한계에 도달한 이후, 개발되어 오고 있다. 전자빔 리소그래피는, 광학 혹은 전자 애플리케이션에 대해 웨이퍼 상의 에너지 민감성 레지스트(energy sensitive resist)에 상당히 작은 피트(pit)들/그루부(groove)들을 기록하는 것을 가능하게 한다.
미국 특허출원 공개번호 US2003155532는 전자빔 리소그래피를 위한 디바이스를 개시하고 있으며, 이에 따르면 매우 작은 피트들이, 작은 빔 세기를 사용하여, 각각의 피트를 그 기입 동안 수회 노출시킴으로써(그럼으로써 빔들에서의 전자 밀도에 대한 상한치를 설정하는 전자들 간의 상호 반발(mutual repulsion)이 회피됨), 기입될 수 있다. 일련의 전자빔들이 트랙의 길이 방향으로 정렬된다. 일련의 빔들로부터의 각각의 빔은 전자 광학을 통해 트랙 상에 투사되도록, 혹은 전자 흡수 위치에 산란되도록 제어될 수 있다. 일련의 빔들의 이러한 제어는 노출될 트랙 위치가 상기 일련의 빔들로부터의 빔의 투사 위치를 통과할 때마다 해당 빔이 해당 위치에 투사되게 해준다. 더욱이, 메인 트랙과 동시에 제 2 트랙을 기입할 목적으로 트랙 상에서 횡단 방향으로 일련의 빔들로부터의 빔들을 시프트시키기 위한 수단이 제공된다. 마지막으로, 서로 이웃하여 정렬된 두 개의 트랙들 상에 동시 기입을 수행하기 위해 서로 이웃하여 정렬된 수 개의 일련의 빔들이 개시된다. 이 디바이스에 의해, 마스터 디스크(master disk) 상의 하나의 동일한 스폿이 일련의 빔들로부터의 전자빔에 수회 "노출"될 수 있고, 여기서 상기 일련의 빔들로부터의 연속적인 전자빔들이 연속적 노출을 위해 사용된다. 이 제어가능한 수단은, 마스터 디스크 상의 레지스트의 "노출" 프로세스와 유사하게, 상기 일련의 빔들로부터의 빔이 개구(aperture)를 통해 인도될 수 있도록 하거나, 또는 마스터 디스크 상의 레지스트의 "비노출" 프로세스와 유사하게, 상기 빔이 개구를 통해 인도되지 않도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 전자들의 빔에 대한 레지스트의 각각의 노출에 대해 매우 짧은 "노출 시간"이 사용되고, 반면에 충분히 긴, 특히 신호에서의 노이즈의 양을 최소화시키기에 충분히 긴, 전체 "노출 시간"이 일련의 빔들에서의 충분히 많은 수의 빔들을 선택함으로써 달성될 수 있게 된다. 그러나, US2003155532의 전자빔 리소그래피 방법은 광학 마스터 디스크들을 위한 트랙들을 제조하기 위해서 사용된다.
국제 특허출원 공개번호 WO 2006076740는, 출력에서의 원하는 노출 패턴을 나타내는 전기적 신호들을 발생시키는 프로세서가 포함된 관련 멀티빔 동기 래스터 스캐닝 리소그래피 시스템(multi-beam synchronous raster scanning lithography system)을 개시한다. 방사선을 노출시키는 멀티빔 소스가 복수의 노출 빔들을 발생시킨다. 빔 변조기(beam modulator)가 프로세서에 의해 발생된 전기적 신호들을 수신하고, 요구된 노출 패턴에 따라 복수의 노출 빔들을 변조한다. 빔 편향기가 제1의 축을 따라 사전에 결정된 거리만큼 복수의 노출 빔들을 편향시키고, 그럼으로써 제1의 축을 따라 복수의 픽셀들이 요구된 노출 패턴으로 노출된다. 변환 스테이지(translation stage)가 제2의 축을 따라 사전에 결정된 거리로 기판을 이동시켜서 기판이 제1의 축을 따르는 픽셀들의 후속 노출을 위해 배치되도록 함으로써 결과적으로 원하는 오버랩 노출 선량 프로파일(overlapping exposure dose profile)이 생성되게 한다. 형성된 노출 패턴을 정확하게 제어하기 위해, 이 리소그래피 시스템은, 제시간에 (광학 혹은 전자) 빔에 에너지가 공급 및 차단, 즉, 빔이 턴온 및 턴오프되어야 함을 요한다. 이것은, 리스그래피 시스템의 스캐닝 속도에 한계를 정하게 되는, 빔의 실제 위치에 관해 아주 정밀한 지식 혹은 피드백을 필요로 한다. 따라서, 보다 빠른 리소그래피 시스템이 요구된다.
오늘날 전자빔 리소그래피에 의해 홀(hole) 또는 도트(dot) 어레이(array)들을 가진 웨이퍼 혹은 기판을 생산할 때, 각각의 개별 홀 및/또는 도트(요소)가 개별적으로 처리된다. 각각의 도트는 직경이 10 nm 이하로 줄어들고, 그리고 각각의 홀 혹은 도트의 정합 정확도(registration accuracy)는 1 nm보다 작아야만 한다. 이는 빔의 정확한 이동을 위태롭게 하고, 그리고 각각의 이동시마다 한정된 시간(finite time)이 소비되게 하는바, 이것은 임의의 주어진 전자빔 리소그래피 시스템에 대해 일정 한계치 이하로 필요한 노출 시간을 감소시키는 것을 불가능하게 한다.
따라서, 전자빔 리소그래피(EBL)를 수행하기 위한 개선된 방법, 특히 보다 효율적이고 그리고/또는 신뢰할 수 있는 방법이 유익할 것이다.
따라서, 본 발명은 바람직하게는 단독으로 또는 임의 조합으로 앞서 언급된 단점들 중 하나 이상을 줄이거나, 완화시키거나, 또는 없애려는 것이다. 특히, 이해할 수 있는 사항으로서, 본 발명의 목적은 충분한 시간에 나노미터 스케일 정밀도를 갖는 패턴을 생성함에 있어 종래 기술의 앞서 언급된 문제점을 해결하는 전자빔 리소그래피(Electron Beam Lithography, EBL)의 수행을 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 여러 가지 목적이, 본 발명의 제 1 실시형태로서, 전자빔 리소그래피(EBL)를 수행하기 위한 방법을 제공함으로써 달성되고, 이 전자빔 리소그래피(EBL)를 수행하기 위한 방법은,
- 기판에 에너지 민감성 레지스트를 제공하는 단계와, 여기서 상기 에너지 민감성 레지스트는 상기 기판의 표면 상에서 한계 선량/에너지(threshold dose/energy)를 가지며,
- 상기 에너지 민감성 레지스트를 향해 전자빔을 방출시킬 수 있는 전자빔 소스(Electron Beam Source, EBS)를 제공하는 단계와,
- 상기 기판 상에 제 1 패턴(P1)이 형성되도록 제1의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위(displacing)시키는 단계와, 여기서 상기 제 1 패턴은 상기 기판 상에 제 1 방향(D1)을 정의하며, 그리고
- 상기 기판 상에 제 2 패턴(P2)이 형성되도록 제2의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시키는 단계를 포함하여 구성되고,
여기서 상기 제 2 패턴은 상기 기판 상에 제 2 방향(D2)을 정의하고, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 대해 비평행하며,
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 노출 동안 상기 에너지 민감성 레지스트에 전달되는 에너지 및/또는 선량은, 상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 상기 에너지 민감성 레지스트의 상기 한계 선량/에너지에 도달하도록, 조정되고,
상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분의 통과 동안의 상기 전자빔은, 상기 통과 직전의 상기 전자빔의 빔 세기 및/또는 에너지와 비교하여 실질적으로 변하지 않은 빔 세기 및/또는 에너지를 가진다.
본 발명은, 특히 전자빔 리소그래피에 의해 고품질의 현상 패턴들, 예를 들어, 홀 혹은 도트 어레이들을 가진 기판의 제조를 위한 고속의 기술을 획득할 수 있는 장점을 가지고 있다(그러나, 이러한 장점만 가지는 것은 아님). 각각의 홀 혹은 도트는, 각각의 도트 혹은 홀이 개별적으로 처리되는 대신, 제 1 패턴과 제 2 패턴(예를 들어, 그리드를 형성하는 노출된 라인들)의 상호 오버랩 부분에 의해 정의될 수 있다. 이러한 방식으로, 노출 동안 각각의 요소를 처리하는데 사용되는 시간은 최소화되고, 이는 고품질의 홀 또는 도트 어레이들을 갖는 기판을 매우 빠르게 제조할 수 있게 한다.
본 발명은 전자빔 리소그래피에 의해 고품질의 홀 혹은 도트 어레이들을 고속으로 (저렴하게) 제조할 수 있다. 본 발명의 강점은 균일한 홀 혹은 도트 어레이들의 노출 시간을 크게 감소시킨다는 것이다. 100 nm 주기를 갖는 정방형 홀 혹은 도트 어레이에 대해, 본 발명의 기입 방식은 1 cm x 1 cm 패터닝 영역에 대해 10,000보다 더 큰 인자로 요소들을 처리하는데 소요되는 시간을 낮춘다.
본 발명이 가지는 추가적인 장점은, 상대적으로 간단히 구현될 수 있다는 것인데, 왜냐하면 현재 알려진 전자빔 리소그래피 디바이스들을 단지 약간 변형할 필요만이 있기 때문이며, 그리고 이러한 변형은 단지 기입 방식과만 관련되어 있다.
한계 선량/에너지가 의미하는 바는, 현상 이후 기판 상에서 레지스트가 제거(포지티브 레지스트(positive resist))되거나 혹은 잔류(네거티브 레지스트(negative resist))하도록 레지스트를 완전히 노출시키기 위해 필요한 선량/에너지를 의미한다. 이것은 또한, 소정의 전자 에너지에서의 레지스트의 클리어링 선량(clearing dose) 혹은 포화 선량/에너지(saturation dose/energy)로서 알려져 있다.
본 발명은 고정밀의 전자빔 리소그래피 및 고속의 제조가 요구되는 경우에 적용될 수 있다. 가능한 응용으로는 다음의 애플리케이션 및/또는 제품의 제조일 수 있고, 그리고/또는 다음의 애플리케이션 및/또는 제품에서 사용되는 NIL 스탬프들의 제조일 수 있다.
LED,
집적된 광학(integrated optics)(광자 밴드 갭 구조(photonic band gap structures)를 포함함),
표면 에너지 공학(surface energy engineering),
표면 바이오 호환 공학(Surface bio compatibility engineering),
냉각(cooling),
열 전달(heat transfer),
자동차(automotive),
능동 및 수동 광학 소자(active and passive optical elements),
디스플레이(displays),
저장소(storage)(하드 디스크 및 광학을 포함함),
MEMS,
NEMS,
반사방지(antireflection),
태양 전지(solar cells),
광발전 소자(photo voltaic elements),
배터리(batteries),
필터(filter)(파티클 필터(particle filters), 바이오 필터(bio filters), 워터 필터(water filters), 등),
TEM 윈도우즈(windows),
양자 디바이스(quantum devices), 및
SERS(Surface Enhanced Raman Spectroscopy).
본 발명에 있어서, 이해해야만 하는 것으로, 용어 "실질적으로 변하지 않는" 세기 및/또는 에너지는 예를 들어 최대 0.1%, 0.5%, 혹은 5%의 아주 작은 변화를 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 대안적으로, 전자빔 소스에 전달된 전자빔의 세기 및/또는 에너지를 표시하는 제어 신호가 일정하게 유지되어, 임의의 변화가 드리프트(drift) 혹은 유사한 것으로부터 시동(set-up)시 일어나도록 또는 통계적 혹은 랜덤 변동으로 인한 것이 되도록 될 수 있다.
본 발명에 있어서, 이해해야만 하는 것으로, 용어 "직전"은, 제 1 패턴과 제 2 패턴의 오버랩 부분(예를 들어, 소위 도트)의 스케일과 관련되어 고려돼야만 한다. 따라서, 기판을 통해 진행하는 전자빔의 속도를 고려할 때 도트 치수와 관련된 길이 스케일 면에서 비교돼야만 한다. 예를 들어, 속도는 통과 시간(도트 지름을 속도로 나눈 값)에 대응할 수 있고, 빔 및/또는 에너지는 통과 시간과 비교하여 시간의 스케일 면에서 실질적으로 일정할 수 있는데, 예를 들어, 빔 및/또는 에너지는 3, 5, 10 혹은 그 이상의 시간의 스케일의 도트 통과에 있어서 다소 일 정할 수 있다.
일 실시예에서, 전자빔의 세기 및/또는 에너지는 또한, 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 길이 스케일에 있어 상당히 크게 실질적으로 변하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 패턴(P1, P2)의 오버랩 부분의 특징은 결과적으로 형성되는 도트의 직경으로 나타낼 수 있고, 변경의 길이 스케일은 도트 직경의 적어도 3배, 5배 혹은 10배일 수 있다. 용어 "길이 스케일(length scale)"에 있어서, 이해해야만 하는 것으로, 전자빔의 세기 및/또는 에너지는 예를 들어, 해당 길이 스케일에 있어서 최대 0.1%, 0.5%, 또는 5%만큼 변한다. 대안적으로, 전자빔 소스에 전달된 전자빔의 세기 및/또는 에너지를 표시하는 제어 신호가 일정하게 유지되어, 임의의 변화가 드리프트 혹은 유사한 것으로부터 시동시 일어나도록 또는 통계적 혹은 랜덤 변동으로 인한 것이 되도록 될 수 있다.
본 발명의 핵심은 전자빔 소스가 개별적으로 형성될 각각의 도트를 처리할 필요가 없다는 것이다.
일부 실시예들에서, 이것은 전자빔이 제 1 패턴 혹은 제 2 패턴을 형성할 때 적어도 제 1 패턴과 제 2 패턴의 오버랩 부분 형성시 기판 전체에 걸쳐 실질적으로 일정한 속도를 갖는다는 특성과 등가적일 수 있다. 따라서, 속도 벡터(빠르기 및 방향)는 변하지 않는바, 즉 가속도 벡터가 제로(0)다.
대안적인 일 실시예에서, 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분의 통과 동안의 전자빔은 또한, 통과 직전 대신에 즉, 통과 직후의 전자빔의 빔 세기 및/또는 에너지와 비교하여, 실질적으로 변하지 않은 세기 및/또는 에너지를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 기판 상에 제 1 패턴(P1) 및/또는 제 2 패턴(P2)을 형성하는 동안의 전자빔은 실질적으로 일정한 세기 및/또는 에너지를 가질 수 있다.
다른 실시예들에서, 전자빔 소스는 하나의 전자빔을 제공할 수 있고, 바람직하게는 단지 하나만을 제공할 수 있으며, 제 1 패턴과 제 2 패턴은 이러한 하나의 전자빔으로 연속적으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 패턴과 제 2 패턴의 상호 오버랩 부분은 도트들의 이차원 어레이를 정의할 수 있고, 보다 바람직하게는 이 도트들의 이차원 어레이는 하나 이상의 주기로 하나 이상의 방향에서 주기성을 가질 수 있다. 이러한 도트들은 0.1, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1,000, 또는 10,000 나노미터의 최대 치수를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 패턴(P1) 및/또는 제 2 패턴(P2)은 복수의 평행 라인들이고, 이 제 1 패턴의 방향(D1) 및/또는 제 2 패턴의 방향(D2)은 라인들의 방향에 의해 정의된다. 구체적으로, 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)은 서로에 대해 상대적으로 대략 90°시프트될 수 있다. 대안적으로, 제 3 방향(D3)을 가진 추가적인 제 3 패턴(P3)이 기판 상에 형성될 수 있고, 이 제 1 방향, 제 2 방향, 제 3 방향은 육각 패턴이 형성되도록 서로에 대해 상대적으로 대략 60°시프트될 수 있다.
전자빔 소스(EBS)의 분해능은 전형적으로 적어도 0.1, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1000, 또는 10,000일 수 있다.
제 2 실시형태에서, 본 발명은 전자빔 리소스래피(Electron Beam Lithography, EBL) 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 전자빔을 방출할 수 있는 전자빔 소스(EBS)를 포함하고, 상기 장치는 에너지 민감성 레지스트를 가진 관련된 기판 상에서 리소그래피를 수행하도록 구성되고, 여기서 상기 에너지 민감성 레지스트는 상기 기판의 표면 상에 위치하고, 상기 레지스트는 한계 선량/에너지를 가지며, 상기 리소그래피의 수행은, 상기 기판 상에 제 1 패턴(P1)이 형성되도록 제1의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시키고 그리고 상기 기판 상에 제 2 패턴(P2)이 형성되도록 제2의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시킴으로써 수행되고, 여기서 상기 제 1 패턴은 상기 기판 상에 제 1 방향(D1)을 정의하며, 상기 제 2 패턴은 상기 기판 상에 제 2 방향(D2)을 정의하고, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 대해 비평행하며,
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 노출 동안 상기 에너지 민감성 레지스트에 전달되는 에너지 및/또는 선량은, 상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 상기 에너지 민감성 레지스트의 상기 한계 선량/에너지에 도달하도록, 조정되며,
상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분의 통과 동안의 상기 전자빔은, 상기 통과 직전의 상기 전자빔의 빔 세기 및/또는 에너지와 비교하여 실질적으로 변하지 않은 빔 세기 및/또는 에너지를 가진다.
제 3 실시형태에서, 본 발명은 컴퓨터 시스템으로 하여금 상기 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 전자빔 리소그래피 디바이스를 제어할 수 있도록 하는 컴퓨터 프로그램물에 관한 것으로, 상기 컴퓨터 시스템은 적어도 하나의 컴퓨터를 포함하고, 상기 적어도 하나의 컴퓨터는 데이터 저장 수단을 구비하며, 상기 데이터 저장 수단은 상기 적어도 하나의 컴퓨터와 관련된다.
본 발명의 이러한 실시형태는 특히, 본 발명이 컴퓨터 시스템으로 하여금 본 발명의 제 2 실시형태의 동작을 수행하도록 할 수 있게 하는 컴퓨터 프로그램물에 의해 구현될 수 있다는 점에서 장점을 가지지만, 본 발명이 단지 이러한 장점만을 갖는 것은 아님을 알아야 한다. 따라서, 컴퓨터 시스템 상에 상기 광학 기록 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램물을 설치함으로써 어떤 공지된 전자빔 리소그래피 디바이스가 본 발명에 따라 동작하도록 변경될 수 있음을 알 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램물은 임의 종류의 컴퓨터 판독가능 매체, 예를 들어, 자기 혹은 광학 기반의 매체 상에 제공될 수 있거나, 또는 컴퓨터 기반의 네트워크, 예를 들어 인터넷을 통해 제공될 수 있다.
앞서 설명된 발명은 또한, 각각의 요소를 처리하는데 소요되는 시간이 해당 프로세스의 대부분의 시간 소비 인자가 되는 레이저 기입/리소그래피와 같은 광학적 해결 방법에서 응용가능할 수 있고, 하지만 본 발명이 이러한 것에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제 1 실시형태, 제 2 실시형태, 및 제 3 실시형태는 각각 다른 실시형태들 중 어느 하나와 결합될 수 있다. 본 발명의 이러한 실시형태 및 다른 실시형태는 이후 본 명세서에서 설명되는 실시예들로부터 명백하게 될 것이고, 이 실시예들을 참조하여 명백히 설명될 것이다.
본 발명이 이제 첨부되는 도면들을 참조하여 단지 예시적으로 설명된다.
도 1은 에너지 민감성 레지스트를 갖는 기판 위의 전자빔 소스를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 패턴과 제 2 패턴을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 도 2와 유사한 도면으로 제 1 패턴과 제 2 패턴에서의 더 많은 라인들을 나타낸다.
도 4는 도 2와 유사한 도면으로 본 발명에 따른 제 1 패턴, 제 2 패턴, 및 제 3 패턴을 나타낸다.
도 5는 도 3과 유사한 도면으로 본 발명에 따른 서로 다른 기하학적 형태를 갖는 제 1 패턴 및 제 2 패턴을 나타낸다.
도 6은 전자빔 리소그래피 프로세스를 측면에서 본 모습을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 7은 나노-와이어(nano-wire)들을 형성하기 위한 전기빔 리소그래피 프로세스를 측면에서 본 모습을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 직교 패턴의 SEM 이미지이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 육각 패턴의 SEM 이미지를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 1은 에너지 민감성 레지스트를 가진 기판 위의 전자빔 소스를 도식적으로 나타내고 있다.
도 1에 사용된 약어 설명:
PG: 패턴 발생기(Pattern Generator)
EBS: 전자빔 소스(Electron beam source)
BDO: 빔 편향 광학(Beam deflection optics)
전자빔은 기판에 대해 상대적으로 이동하는데, 이 이동은 빔을 이동시킴으로써, 혹은 기판을 이동시킴으로써, 혹은 양쪽 모두를 동시에 이동시킴으로써 행해진다.
전자빔 리소그래피(EBL)를 수행하기 위해, 기판이 제공되며, 상기 기판의 표면 상에는, 클리어링 선량(clearing dose), 포화 선량/에너지로 또한 알려져 있기도 한, 한계 선량/에너지를 가진 에너지 민감성 레지스트가 제공된다.
추가적으로, 빔 편향 광학(Beam Deflecting Optics, BDO)을 가진 전자빔 소스(EBS)가 제공되어, 이러한 EBS는, 바람직하게는 나노 미터 스케일의 정밀도로 에너지 민감성 레지스트를 향해 전자빔을 방출할 수 있게 된다.
다음으로, 기판 상에 제 1 패턴(P1)이 형성되도록 제1의 복수의 횟수로 기판 전체에 걸쳐 전자 빔의 상대적 변위가 행해지며, 이러한 제 1 패턴이 기판 상에 제 1 방향(D1)을 정의한다.
후속적으로, 기판 상에 제 2 패턴(P2)이 형성되도록 제2의 복수의 횟수로 기판 전체에 걸쳐 전자빔의 상대적 변위가 또한 행해지고, 이러한 제 2 패턴이 기판 상에 제 2 방향(D2)을 정의하고, 제 2 방향(D2)과 제 1 방향(D1)은 서로 비평행이다.
제 1 패턴 및 제 2 패턴의 노출 동안 에너지 민감성 레지스트에 전달된 에너지 및/또는 선량은, 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 에너지 민감성 레지스터의 한계 선량/에너지에 도달하도록, 조정된다.
종래 기술에서의 방식으로 실행되는 전자빔 시스템에 있어서, 노출된 패턴에서의 각각의 요소들을 처리하기 위해서는 한정된 시간(오늘날에는 그 크기가 ㎲/마이크로초임)이 소요된다. 따라서, 도트들 혹은 홀들(요소들)의 정방형 어레이에 대해서, N^2(여기서, N은 패터닝된 어레이의 각각의 면 상에서의 도트들의 개수임)를 갖는 각각의 요소 스케일들을 처리하는데 시간이 소요된다. 이러한 패턴이 본 발명으로 기입될 때, 처리돼야만 하는 요소들의 수는 단지 2*N뿐으로, 노출에서의 처리 시 소요되는 시간의 양이 N/2인 인자로 감소된다.
사용가능한 도트 어레이들의 크기에 대한 하한치는 1 cm x 1 cm 범위에 있고, 상한치는 1 m x 1 m의 차수에 있다.
이러한 경우에, 인자는 50 nm 하프-피치(half-pitch)(100 nm 주기)에 대해, 다음과 같은 정방형 어레이들이 된다.
1 cm x 1 cm: (N = 10^5) 0.5*10^5
1 m x 1 m: (N = 10^7) 0.5*10^7
따라서, 만약 각각의 요소 처리를 위해 소요되는 시간이 1 ㎲라면, 데드 시간(dead time)은 다음과 같이 X로부터 Y로 감소된다.
1 cm x 1 cm: X = 10^4에서 Y = 0.2s로
1 m x 1 m: X = 10^8에서 Y = 20s로
본 발명으로 패턴에 기입되는 라인들의 수는 바람직하게는 1000과 10^9 사이의 임의의 수일 수 있고; 10^n일 수 있으며, 여기서 n은 3, 4, 5, 6, 7, 8, 또는 9이다.
다수의 도트들/홀들에 대한 일부 예들은 다음과 같은 것일 수 있다.
- 하한치 2" 정방형 영역 50 nm 하프-피치 (100 nm 주기): 25*10^10,
- 3" 정방형 영역 50 nm 하프-피치 (100 nm 주기): 56*10^10,
- 4" 정방형 영역 50 nm 하프-피치 (100 nm 주기): 10^12,
- 6" 정방형 영역 50 nm 하프-피치 (100 nm 주기): 2*10^12,
- 상한치 20" 정방형 영역 50 nm 하프-피치 (100 nm 주기): 25*10^12, 그리고
- 매우 높은 상한치 2 m x 2 mm 정방형 영역 5 nm 하프-피치 (10 nm 주기): 4*10^16.
따라서, 상당한 양의 시간이 본 발명에 따라 절약될 수 있다(특히 다수의 도트들이 노출돼야만 하는 경우).
본 발명은 다음과 같은 레지스트들: ZEP520, SU-8, ma-N 2401 XP, mr-L 6000 XP, TEBN-1, HSQ, PMMA, PS(Poly Styrene), SAL, 등과 함께 사용될 수 있지만 이러한 레지스트들로만 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 단일 빔 시스템으로만 한정되지 않으며, 둘 이상의 EBS 노출이 병렬로 행해지는 복수의 전자빔 시스템들에도 적용될 수 있다.
전형적으로, 전자 민감성 레지스트들에 대한 한계 선량/에너지(클리어링 선량 혹은 포화 선량/에너지)는 20 μC/cm^2 내지 5 mC/cm^2 범위에 있다.
예를 들어, 30 kV의 가속 전압에서 PMAA의 한계 선량/에너지는 ~200μC/cm^2이다. 따라서, 두 개의 라인들의 교차에 의해 형성되는 도트/홀 어레이에 대해, 각각의 라인은 100 μC/cm^2의 선량/에너지로 노출된다. 3개의 라인들의 교차에 의해 형성되는 어레이에 대해, 각각의 라인은 200/3 ~ 67μC/cm^2의 선량/에너지로 노출된다.
노출 선량/에너지의 제어는 단지, 도트/홀을 형성하기 위해 라인들이 교차하는 곳에서 중요하다. 따라서, 제 1 패턴과 제 2 패턴의 교차점 혹은 상호 오버랩 부분에서의 라인들의 선량/에너지는, 만약 적용가능하다면, 교차점에서의 선량/에너지가 해당 레지스트에 대해 한계 선량/에너지(클리어링 선량 혹은 포화 선량/에너지)를 초과하지 않는 범위에서 조정될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 패턴(P1)과 제 2 패턴(P2)의 위에서 본 모습을 도식적으로 나타낸 것으로, 방향 D1 및 D2는 각각 제 1 패턴 및 제 2 패턴과 관련된다. 본 실시예와 다음의 실시예에서, 패턴들은 평행 라인들로 형성된다. 그러나, 본 발명은 또한 다른 패턴에 대해서도 적용될 수 있다.
제 1 패턴과 제 2 패턴의 상호 오버랩 영역에 의해 형성되는 도트들/홀들의 형상은 반드시 둥근 형태일 필요는 없다. 이들은 정방형, 평행사변형, 혹은 삼각형일 수 있으며, 또한 이러한 형태로만 한정되는 것도 아니다.
도 3은 도 2와 유사하고 제 1 패턴과 제 2 패턴에서 더 많은 라인들을 나타내고 있다. 각각의 홀 혹은 도트(요소)를 개별적으로 처리하는 대신, 본 발명은, 서로 다른 주기로 라인 그리드들을 노출시키고, 서로에 대해 상대적으로 임의의 소정 각도(본 도면에서 이 각도는 90°임) 회전시킴으로써, 홀 혹은 도트 어레이를 제조하는 기술(기입 방식)을 제안하고, 모든 라인들이 교차하는 이 지점에서, 선량은 전자빔 레지스트의 클리어링 선량과 동일하거나 혹은 이보다 높도록 최적화되고, 반면에 각각의 라인의 다른 부분에서의 선량은 매우 낮아 레지스트를 완전히 노출시키지 못한다. 따라서, 현상 이후, 기판 상에는 홀 또는 도트가 구비되게 된다. 아래의 도면들은 2개 혹은 3개의 라인 격자들로 인해 서로 다른 홀 혹은 도트 어레이가, 육각형, 정방형, 및 임의의 사각형으로, 발생하는 예를 나타낸다.
정방형 홀 혹은 도트 어레이들은, 서로에 대해 상대적으로 90°회전되어 동일한 주기를 갖는 2개의 라인 격자로 제조된다. 각각의 라인은 레지스트의 클리어링 선량의 1/2로 노출되어 양쪽 라인들이 교차하는 지점에서만 레지스트가 완전히 노출되게 된다. 이것은 도면에서 D=1/2로 표시된다.
보다 임의적인 사각형 어레이들이 또한 가능하다. 각각의 라인의 위치는 정방형 어레이와 다르다. 그 외에는, 홀 또는 도트 어레이를 형성하는 매커니즘은 동일하다. 이것은, 다른 많은 기하학적 형태를 갖는 서로 다른 많은 홀들 혹은 도트 어레이들이 본 기술로 제조될 수 있음을 나타낸다.
도 4는 도 2와 유사하고, 본 발명에 따른 제 1 패턴, 제 2 패턴, 및 제 3 패턴을 나타내고 있다. 육각형 홀 혹은 도트 어레이가 3개의 라인 격자에 의해 노출된다. 각각의 라인이 레지스트의 클리어링 선량의 1/3로 노출되어 3개의 라인들 모두가 교차하는 지점에서만 레지스트가 완전히 노출된다. 이것은 도면에서 D=l/3으로 표시된다.
도 5는 도 3과 유사하지만 다른 어레이 형태를 가지고 있다. 제 1 패턴(P1)은 방향 D1을 가지며, 이 패턴(P1)은 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 주기를 가진다.
도 6은 전자빔 리소그래피 프로세스를 측면에서 본 모습을 도식적으로 나타낸 것이다. 전자빔이 전자 민감성 레지스트에 패턴을 기입하기 위해 사용된다(1). 이 레지스트는 현상되어, 만약 레지스트가 포지티브 레지스트라면 레지스트가 노출된 곳에 홀들이 생성되고(2), 만약 레지스트가 네거티브 레지스트라면 생성되는 것은 도트들이다(3).
도 7은 나노와이어들을 형성하기 위한 전기빔 리소그래피 프로세스의 측면에서 본 모습을 도식적으로 나타낸 것이다.
GaAs 및/또는 GaAlAs 및/또는 GaInP 및/또는 InP 및/또는 다른 Ⅲ-Ⅴ 및/또는 Ⅱ-Ⅵ 물질 조합에 기반을 둔 LED를 제조하기 위해, 낮은 표면 재결합(surface recombination)에 의해 보증된 고효율이 나노 스케일 필러(pillars)/라드(rods)/휘스커(whiskers)에 의해 달성될 수 있다. 필러/라드/휘스커는, 홀들을 가진 보호 필름/마스크에 의해 커버된 관련 물질(Ⅲ-Ⅴ 또는 Ⅱ-Ⅵ), 예를 들어 Si3N4(그러나 이러한 물질로만 한정되는 것은 아님)의 얇은 필름으로부터 성장되어, 단지 단일의 결정질 필러/라드/휘스커가 이로부터 성장되는데, 왜냐하면, 홀들은 얇은 필름 물질의 전형적인 그레인 크기보다 작기 때문이다.
본 발명의 보호되는 전자빔 기입 기술은 보호 필름에서 홀들이 배치되는 곳을 정의한다. 본 발명의 기술을 사용하여 확실하게, 전자빔 리소그래피에 의한 제조에 적합한 고속의 방식으로 홀들이 정의될 수 있다.
나노 필러/라드/휘스커의 제시된 제조 프로세스를 개략적으로 살펴본다. 캐리어 기판이, 임의의 관련 Ⅲ-Ⅴ 또는 Ⅱ-Ⅵ 물질 조합의 얇은 필름으로 커버되고, 이 얇은 필름의 상부에 보호 필름, 예를 들어 Si3N4(그러나 이러한 물질로만 한정되는 것은 아님)이 도포되며, 그 위에 전자 민감성 레지스트가 도포되는데, 이 전자 민감성 레지스트는 본 발명의 전자빔 리소그래피 기술에 의해 패터닝된다(1). 만약 포지티브 레지스트가 사용된다면, 전자 민감성 레지스트는 현상 이후 잘 정의된 홀들의 어레이를 포함한다(2). 전자 민감성 레지스트는 보호 필름의 습식 혹은 건식 에칭을 위한 에칭 마스크로서 사용되어 홀 어레이를 보호 필름으로 전사시킨다(3). 보호 필름을 통과하는 작은 홀들이 단일의 결정질 나노와이어를 성장시키는 데 사용된다(4).
도 8은 라인 격자의 이중 노출에 의해 형성된 직교 패턴의 SEM 이미지이다. 이 이미지는 레지스트 제거 전에 획득된 것이다. 좌측에 있는 SEM 이미지는 전체 패턴을 나타내고, 그리고 우측에 있는 확대된 SEM 이미지는, 요구된 선량/에너지가 도달되는 도트들 사이의 노출의 트레이스(trace)(화살표)를 나타낸다. 도트들의 일부 스케일과 간격이 또한 표시되어 있다.
도 9는 육각형인 패턴들의 SEM 이미지를 나타내고, 육각형이라는 것 외에는 도 8과 유사하다. 이 이미지는 레지스트의 제거 전에 획득된 것이다. 좌측에 있는 SEM 이미지는 전체 패턴을 나타낸다. 우측에 있는 확대된 SEM 이미지에는 노출의 트레이스가 나타나 있지 않은데, 왜냐하면 요구된 선량의 1/3로 선량이 설정되었기 때문이며, 따라서 어떠한 트레이스도, 요구된 선량/에너지가 도달되는 도트들 사이에 남아 있지 않기 때문이다(도 8과 비교됨). 도트들의 일부 스케일과 간격이 또한 표시되어 있다.
도 10의 좌측은 도 9의 좌측과 유사한 육각형 패턴의 SEM 이미지를 나타내는데, 이 경우 각각의 노출에서의 선량은 약간 더 크고, 이에 따라 노출의 트레이스(화살표)가 나타나 있다. 우측 도면에서는, 레지스트 제거 이후, Si 기판으로 전사된 홀들이 나타나 있다. 주목할 사항으로, 좌측 SEM 이미지 상의 노출 트레이스는 레지스트에서 단지 얕게 일어나고, 이에 따라 트레이스는 에칭 동안 Si에 전사되지 않는다.
도 11은 본 발명에 따른 전자빔 리소그래피(EBL)를 수행하기 위한 방법을 나타낸 흐름도이고, 이 방법은,
S1 단계: 기판에 에너지 민감성 레지스트를 제공하는 단계(여기서, 상기 에너지 민감성 레지스트는 상기 기판의 표면 상에서 한계 선량/에너지(threshold dose/energy)를 가짐),
S2 단계: 상기 에너지 민감성 레지스트를 향해 전자빔을 방출시킬 수 있는 전자빔 소스(Electron Beam Source, EBS)를 제공하는 단계,
S3 단계: 상기 기판 상에 제 1 패턴(P1)이 형성되도록 제1의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시키는 단계(여기서, 상기 제 1 패턴은 상기 기판 상에 제 1 방향(D1)을 정의함), 그리고
S4 단계: 상기 기판 상에 제 2 패턴(P2)이 형성되도록 제2의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시키는 단계를 포함하고,
여기서, 상기 제 2 패턴은 상기 기판 상에 제 2 방향(D2)을 정의하고, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 대해 비평행하며,
상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 노출 동안 상기 에너지 민감성 레지스트에 전달되는 에너지 및/또는 선량은, 상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 상기 에너지 민감성 레지스트의 상기 한계 선량/에너지에 도달하도록, 조정되며,
상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분의 통과 동안의 상기 전자빔은, 상기 통과 직전의 상기 전자빔의 빔 세기 및/또는 에너지와 비교하여 실질적으로 변하지 않은 빔 세기 및/또는 에너지를 가진다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 혹은 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 적절한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명 혹은 본 발명의 일부 특징이 하나 이상의 데이터 프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서 상에서 실행되는 컴퓨터 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예의 구성 요소들 및 컴포넌트들은 물리적으로, 기능적으로, 그리고 논리적으로 임의의 적절한 방식을 통해 구현될 수 있다. 실제, 이러한 기능은 단일 유닛으로, 또는 복수의 유닛들로, 또는 다른 기능 유닛들의 일부로서 구현될 수 있다. 이처럼, 본 발명은 단일 유닛으로 구현될 수 있거나, 또는 서로 다른 유닛들과 프로세서들 간에 물리적으로 그리고 기능적으로 분산될 수 있다.
본 발명이 비록 특정 실시예들과 함께 설명되었지만, 본 발명을 본 명세서에서 설명되는 특정 형태로만 한정하려는 것은 아니다. 오히려, 본 발명의 범위는 오로지 아래의 특허청구범위에 의해서만 한정된다. 청구항들에서, 용어 "포함하는"의 의미는 다른 요소들 혹은 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다. 추가적으로, 비록 개별 특징들이 서로 다른 청구항에 포함될 수 있을지라도, 이러한 것들은 이롭게 결합될 수 있으며, 그리고 서로 다른 청구항에 포함되었다고 해서 해당 특징의 결합이 불가능하고 그리고/또는 이롭지 않음을 의미하는 것은 아니다. 추가적으로, 단수로서의 표현이 복수 개념을 배제하는 것은 아니다. 따라서, "단수적 표현", "제 1", "제 2" 등의 표현이 복수 개념을 배척하는 것이 아니다. 더욱이, 청구항들에서 참조 부호가 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 이해해서는 안 된다.

Claims (14)

  1. 전자빔 리소스래피(Electron Beam Lithography, EBL)를 수행하는 방법으로서,
    - 기판에 에너지 민감성 레지스트를 제공하는 단계와, 여기서 상기 에너지 민감성 레지스트는 상기 기판의 표면 상에서 한계 선량/에너지(threshold dose/energy)를 가지며;
    - 상기 에너지 민감성 레지스트를 향해 전자빔을 방출시킬 수 있는 전자빔 소스(Electron Beam Source, EBS)를 제공하는 단계와;
    - 상기 기판 상에 제 1 패턴(P1)이 형성되도록 제1의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시키는 단계와, 여기서 상기 제 1 패턴은 상기 기판 상에 제 1 방향(D1)을 정의하며;
    - 상기 기판 상에 제 2 패턴(P2)이 형성되도록 제2의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시키는 단계를 포함하여 구성되고,
    여기서, 상기 제 2 패턴은 상기 기판 상에 제 2 방향(D2)을 정의하고, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 대해 비평행하며,
    상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 노출 동안 상기 에너지 민감성 레지스트에 전달되는 에너지 및/또는 선량은, 상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 상기 에너지 민감성 레지스트의 상기 한계 선량/에너지에 도달하도록, 조정되며,
    상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분의 통과 동안의 상기 전자빔은, 상기 통과 직전의 상기 전자빔의 빔 세기 및/또는 에너지와 비교하여 실질적으로 변하지 않은 빔 세기 및/또는 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자빔의 세기 및/또는 에너지는 또한, 상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 길이 스케일에 있어 상당히 크게 실질적으로 변하지 않는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 패턴 또는 상기 제 2 패턴을 형성할 때의 상기 전자 빔은, 적어도 상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 오버랩 부분을 형성할 때 상기 기판 전체에 걸쳐 실질적으로 일정한 속도를 가지는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 상기 제 1 패턴(P1) 또는 상기 제 2 패턴(P2)을 형성하는 동안의 상기 전자 빔은 실질적으로 일정한 세기 및/또는 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자빔 소스는 하나의 전자빔을 제공할 수 있고, 상기 제 1 패턴 및 상기 제 2 패턴은 상기 하나의 전자빔으로 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 상호 오버랩 부분이 도트(dot)들의 이차원 어레이를 정의하는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도트들의 이차원 어레이는 하나 이상의 주기로 하나 이상의 방향에서 주기성을 갖는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 도트들은 0.1, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1,000, 또는 10,000 나노미터의 최대 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 패턴(P1) 및/또는 상기 제 2 패턴(P2)은 복수의 평행한 라인들이며, 상기 제 1 패턴 및/또는 상기 제 2 패턴의 방향(D1, D2)은 상기 라인들의 방향에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 패턴(P1) 및 상기 제 2 패턴(P2)은 서로에 대해 대략 90°시프트되어 있는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    제 3 방향(D3)을 가진 추가적인 제 3 패턴(P3)이 상기 기판 상에 형성되고, 상기 제 1 방향, 상기 제 2 방향, 및 상기 제 3 방향은 서로에 대해 대략 60°시프트되어 있는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전자빔 소스(EBS)의 분해능(resolution)은 적어도 0.1, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1,000, 또는 10,000 나노미터인 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 수행 방법.
  13. 전자빔 리소스래피(Electron Beam Lithography, EBL) 장치로서,
    상기 장치는 전자빔을 방출할 수 있는 전자빔 소스(Electron Beam Source, EBS)를 포함하고,
    상기 장치는 에너지 민감성 레지스트를 가진 관련된 기판 상에서 리소그래피를 수행하도록 구성되고, 여기서 상기 에너지 민감성 레지스트는 상기 기판의 표면 상에 위치하며, 상기 레지스트는 한계 선량/에너지를 가지고, 상기 리소그래피의 수행은, 상기 기판 상에 제 1 패턴(P1)이 형성되도록 제1의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시키고 그리고 상기 기판 상에 제 2 패턴(P2)이 형성되도록 제2의 복수의 횟수로 상기 기판 전체에 걸쳐 상기 전자빔을 상대적으로 변위시킴으로써 수행되고, 여기서 상기 제 1 패턴은 상기 기판 상에 제 1 방향(D1)을 정의하며, 상기 제 2 패턴은 상기 기판 상에 제 2 방향(D2)을 정의하고, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 대해 비평행하며,
    상기 제 1 패턴과 상기 제 2 패턴의 노출 동안 상기 에너지 민감성 레지스트에 전달되는 에너지 및/또는 선량은, 상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분에서 상기 에너지 민감성 레지스트의 상기 한계 선량/에너지에 도달하도록, 조정되며,
    상기 제 1 패턴(P1)과 상기 제 2 패턴(P2)의 오버랩 부분의 통과 동안의 상기 전자빔은, 상기 통과 직전의 상기 전자빔의 빔 세기 및/또는 에너지와 비교하여 실질적으로 변하지 않은 빔 세기 및/또는 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 전자빔 리소그래피 장치.
  14. 컴퓨터 시스템으로 하여금 청구항 제1항의 방법에 따라 전자빔 리소그래피 디바이스를 제어할 수 있게 하는 컴퓨터 프로그램물로서, 상기 컴퓨터 시스템은 적어도 하나의 컴퓨터를 포함하고, 상기 적어도 하나의 컴퓨터는 데이터 저장 수단을 구비하며, 상기 데이터 저장 수단은 상기 적어도 하나의 컴퓨터와 관련되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램물.
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