KR20110100250A - 워크 피스 상에서 패턴을 형성하는 방법, 상기 방법에서 이용하기 위한 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법, 및 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐 - Google Patents

워크 피스 상에서 패턴을 형성하는 방법, 상기 방법에서 이용하기 위한 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법, 및 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐 Download PDF

Info

Publication number
KR20110100250A
KR20110100250A KR1020117015150A KR20117015150A KR20110100250A KR 20110100250 A KR20110100250 A KR 20110100250A KR 1020117015150 A KR1020117015150 A KR 1020117015150A KR 20117015150 A KR20117015150 A KR 20117015150A KR 20110100250 A KR20110100250 A KR 20110100250A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
length
section
aperture
width
electromagnetic radiation
Prior art date
Application number
KR1020117015150A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101310020B1 (ko
Inventor
용강 리
이슬람 살라마
Original Assignee
인텔 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인텔 코포레이션 filed Critical 인텔 코포레이션
Publication of KR20110100250A publication Critical patent/KR20110100250A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101310020B1 publication Critical patent/KR101310020B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/361—Removing material for deburring or mechanical trimming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
    • B23K26/384—Removing material by boring or cutting by boring of specially shaped holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24298—Noncircular aperture [e.g., slit, diamond, rectangular, etc.]
    • Y10T428/24306—Diamond or hexagonal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

워크 피스(1260) 상에 패턴(700)을 형성하는 방법은 워크 피스 위에 패턴 마스크(1210)를 위치시키는 단계, 패턴 마스크 위에 어퍼쳐(100, 500, 600, 1220)를 위치시키는 단계, 및 전자기 방사선(1240)의 빔에 워크 피스를 위치시키는 단계를 포함한다. 어퍼쳐는 3개의 인접하는 섹션들을 포함한다. 제 1 섹션(310)은 제 1 측(311), 제 2 측(312), 및 제 1 길이(313)를 갖는다. 제 2 섹션(320)은 제 2 측에 인접하는 제 3 측(321), 제 4 측(322), 제 2 길이(323), 및 제 1 폭(324)을 갖는다. 제 3 섹션(330)은 제 4 측에 인접한 제 5 측(331), 제 6 측(332), 및 제 3 길이(333)을 갖는다. 제 1 및 제 3 길이들은 실질적으로 동일하다. 제 1 및 제 3 섹션들은 여기에 규정된 바와 같이 상보적인 형태들이다.

Description

워크 피스 상에서 패턴을 형성하는 방법, 상기 방법에서 이용하기 위한 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법, 및 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐{METHOD OF FORMING A PATTERN ON A WORK PIECE, METHOD OF SHAPING A BEAM OF ELECTROMAGNETIC RADIATION FOR USE IN SAID METHOD, AND APERTURE FOR SHAPING A BEAM OF ELECTROMAGNETIC RADIATION}
본 발명의 개시된 실시예들은 일반적으로 마이크로전자 디바이스들에서의 특징 패턴들의 형성에 관한 것이고, 특히 워크 피스 패턴 형성에서의 패턴 스티칭에 관한 것이다.
마이크로전자 디바이스들은 적합한 성능을 성취하기 위해 전기 도전 트레이스들의 복잡한 패턴들 및 다른 특징들에 의존한다. 전형적으로, 이러한 패턴들의 생성은 유전체 내의 트렌치들(이후에 채워짐)의 형성을 포함한다. 이러한 트렌치들은 예를 들면, 레이저 빔이 유전체에서 원하는 패턴을 제거하기 위해 이용되는 소위 레이저 제거 패터닝이라고 하는 프로세스에 의해 형성될 수 있다.
레이저 프로젝션 패터닝(LPP)은 레이저 제거 패터닝의 하나의 버전이다. LPP에서, 동시 스캔 제거 기술은 단계적 제거 기술보다 선호된다. 동시 스캔 방식에서, 레이저 빔은 패턴 마스크에 조사되고 어떤 확대 또는 비확대 비를 가지는 프로젝션 옵틱스를 통해 워크 피스 상에 투영된다. 마스크 및 워크 피스는 전형적으로 분리된 모션 스테이지들 상에 실장되고 반대 방향들로 이동한다. 그들의 이동할 때, 직각 레이저 빔은 마스크 및 워크 피스에 걸쳐 스캔하여 직각 빔의 길이와 동일한 길이를 갖는 패턴 스트립을 형성한다.
상대적으로 높은 에너지 밀도가 유전체를 성공적으로 제거하고 패턴을 형성하기 위해 요구되어, 더 넓은 영역 패터닝이 다수의 서브-패턴들을 함께 스티칭하지 않고 가능하지 않은 정도로 레이저 빔 크기를 제한한다. 패키징 기판들의 복합 피처(ever-shrinking feature) 크기는 패턴 스티칭에 대한 극히 높은 포지셔닝 정확도를 요구한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법은 워크 피스 위에 패턴 마스크를 위치시키는 단계, 패턴 마스크 위에 어퍼쳐를 위치시키는 단계, 및 전자기 방사선의 빔에 어퍼쳐, 패턴 마스크, 및 워크 피스를 위치시키는 단계를 포함한다. 어퍼쳐는 3개의 인접한 섹션들을 포함한다. 제 1 섹션은 제 1 측, 대향하는 제 2 측, 및 제 1 길이를 갖는다. 제 2 섹션은 제 2 측에 인접한 제 3 측, 대향하는 제 4 측, 제 2 길이, 및 제 1 폭을 갖는다. 제 3 섹션은 제 4 측에 인접한 제 5 측, 대향하는 제 6 측 및 제 3 길이를 갖는다. 제 1 길이 및 제 3 길이는 실질적으로 서로 동일하다. 제 1 섹션 및 제 3 섹션은 여기에 규정된 바와 같이 상보적인 형태이다.
개시된 실시예들은 도면들에서 수반된 피겨들과 결부하여 취해진, 다음의 상세한 설명을 판독함으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 템플레이트 내의 어퍼쳐의 평면도.
도 2는 도 1의 어퍼쳐 및 템플레이트의 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 어퍼쳐의 평면도들.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 어퍼쳐들의 평면도들.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성될 수 있는 일 예시적인 트레이스 패턴의 평면도.
도 8(a) 내지 도 8(c)는 종래의 레이저 빔이 이용될 때 패턴 스티칭의 가능한 결과들의 단면도들.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 어퍼쳐를 통한 레이저 제거에 의해 생성된 일 예시적인 트렌치의 단면도들.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법을 도시한 흐름도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법을 도시한 흐름도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거 셋업의 개략적인 표현을 도시한 도면.
예시의 간략성 및 명료성을 위해, 도면들은 구성의 일반적인 방식을 도시하고, 설명들 및 잘 공지된 특징들 및 기술들의 세부사항들은 본 발명의 설명된 실시예들의 논의를 불필요하게 모호하지 않게 하기 위해 생략될 수 있다. 부가적으로, 도면들의 요소들은 반드시 치수에 맞게 도시되지 않는다. 예를 들면, 도면들에서 몇몇 요소들의 크기들은 다른 요소들에 비해 과장되어 본 발명의 실시예들을 더 잘 이해하는데 도움이 될 수 있다. 상이한 도면들에서의 동일한 참조 부호들은 동일한 요소들을 나타내고, 동일한 참조 부호들은 반드시 그렇지는 않지만, 동일한 요소들을 나타낸다.
설명 및 청구항들에서의 용어들 "제 1", "제 2", "제 3", "제 4", 등은 만약에 있다면, 유사한 요소들 사이를 구별하기 위해 이용되고 반드시 특정한 순차적 또는 연대기적 순서를 설명하기 위해 이용되지는 않는다. 여기에서 설명된 본 발명의 실시예들이 예를 들면, 여기에서 예시되거나 그렇지 않으면 설명된 것들 이외에 차례로 동작할 수 있도록 이러한 이용된 용어들은 적당한 환경들 하에서 상호변경가능함이 이해되어야 한다. 유사하게, 방법이 일련의 단계들을 포함하는 것과 같이 여기서 설명되면, 여기서 제시된 바와 같은 이러한 단계들의 순서는 반드시 이러한 단계들이 실행될 수 있는 단지 그 순서가 아니고, 어떤 언급된 단계들은 가능하게 생략될 수 있고/있거나 여기서 설명되지 않은 어떤 다른 단계들은 가능하게 방법에 부가될 수 있다. 또한, 용어들 "포함하다", "가지다", 및 그의 임의의 변형들은 프로세스, 방법, 조항, 또는 요소들의 리스트를 포함하는 장치가 반드시 이러한 요소들에 제한되지 않도록 비-배타적인 포함을 커버하도록 의도되지만, 이러한 프로세스, 방법, 조항, 또는 장치에 표현적으로 리스트되지 않거나 이들에 내재된 다른 요소들을 포함할 수 있다.
설명 및 청구항에서의 용어들 "왼쪽", "오른쪽", "정면", "뒤", "맨 위", "맨 아래", "위에", "아래에" 등은, 만약에 있다면 설명적 목적을 위해 이용되고 반드시 영구적인 상대적 위치들을 설명하기 위해 이용되지 않는다. 여기에 설명된 본 발명의 실시예들이 예를 들면, 여기에 도시되거나 그렇지 않으면 설명된 것들과 다른 오리엔테이션들로 동작할 수 있도록, 이러한 이용된 용어들은 적당한 환경들 하에서 상호변경가능함이 이해되어야 한다. 여기에서 이용된 바와 같은 용어 "결합된"은 직접적으로 또는 간접적으로 전기 또는 비전기 방식으로 접속되는 것으로서 규정된다. 서로 "인접하는" 것으로서 여기에 설명된 오브젝트들은 어구가 이용되는 콘텍스트에 대해 적합한 것으로서 서로 물리적 접촉으로, 서로 가깝게, 또는 같은 일반적 영역 또는 에어리어에 있을 수 있다. 여기에서 어구 "하나의 실시예에서"의 발생들은 반드시 모두 동일한 실시예를 참조하는 것은 아니다.
상기 언급한 바와 같이, 마이크로전자 디바이스들의 복합 피처 크기들은 패턴 스티칭에 대한 극히 높은 레벨의 정확성을 요구한다. 종래의 스티칭은 매우 복잡하고 값비싼 정밀 모션 시스템들의 이용을 필요로 한다. 본 발명의 실시예들이 포지셔닝 부정확성에 대해 본질적으로 관대하기 때문에, 모션 시스템 정확성에 대한 요구사항들을 상당히 덜어줄 수 있다. 요구되는 모션 시스템의 비용 및 복잡성 또한 상당하게 줄어든다.
아래에 세부적으로 설명될 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 다수의 서브-패턴들의 심리스(seamless) 스티칭을 원하는 더 큰 특징 패턴으로 인에이블하기 위해 제어된 중첩 스티칭 영역 및 특정한 빔 형태들을 이용한다. 따라서, 레이저 에너지 버젯에 의해 제한되지 않고 임의의 크기의 워크 피스를 패터닝하기 위해 레이저 제거 패터닝의 이용이 가능하게 될 수 있다. 설명될 바와 같이, 어떤 실시예들에서, 특수한 빔 형태는 상보적인, 부가 레이저 제거에 의해 중첩된 영역에서 심리스 패터닝을 가능하게 한다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1은 평면도이고 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 템플레이트(101) 내의 어퍼쳐(100)의 단면도이다. 일례로서, 어퍼쳐(100)는 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위해 적합하다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 어퍼쳐(100)는 투명 물질(210) 및 금속 오버레이(120)를 포함하는 템플레이트(101) 내에 포함된다. 일례로서, 투명 물질(210)은 금속 오버레이(120)에 의해 부분적으로 커버된 유리의 층 등일 수 있다. 금속 오버레이(120)의 개구(121)는 투명 물질(210)에 윈도우를 형성하고, 이 윈도우는 어퍼쳐(100)이다. 금속 오버레이(120)는 크롬, 알루미늄, 금, 또는 다른 적합한 금속으로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어퍼쳐(100)의 평면도들이고, 어퍼쳐(100)의 더 상세한 설명은 이제 도 3 및 도 4 양쪽 모두를 참조하여 설명될 것이다. 예시의 명확성을 강화하기 위해, 도 3에 있는 참조 부호들 몇몇은 도 4로부터 생략되었고, 그 반대도 마찬가지다. 도시된 바와 같이, 어퍼쳐(100)는 측(311)을 가지는 섹션(310), 대향 측(312), 및 측들(311 및 312) 사이의 가장 짧은 거리인 길이(313)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 섹션(310)은 측(311)에서 정점(317)을 가지는 삼각형이지만, 아래에서 설명될 바와 같이 다른 구성들이 또한 가능함에 유의하라. 어퍼쳐(100)는 측(321)을 가지는 섹션(320), 대향 측(322), 측들(321 및 322) 사이의 가장 짧은 거리인 길이(323), 및 실질적으로 모든 길이(323)를 따라 상수인 폭(324)(이는 적어도 도시된 실시예에 대해 섹션(320)이 직사각형 형태를 가짐을 의미한다)을 추가로 포함한다. 도시된 바와 같이, 섹션(320)의 측(321)은 여기서 동일선 상을 의미하는, 섹션(310)의 측(312)에 인접한다. 여전히 어퍼쳐(100)는 측(331), 대향 측(332), 및 측들(331 및 332) 사이의 가장 짧은 거리인 길이(333)을 추가로 포함한다. 길이들(333 및 313)은 실질적으로 서로 동일하다. 섹션(330)의 측(331)은 여기서 동일선상을 의미하는, 섹션(320)의 측(322)에 인접한다. 도시된 실시예에서, 섹션(310)과 같은 섹션(330)은 측(332)에서 정점(337)을 가지는 삼각형임에 유의하라.
도면들에서 명확하게 되는 바와 같이, 섹션들(310 및 330)의 폭들은 그들의길이에 따라 변화한다. 이것은 아마도 도 4에 도시된 최상이고 여기서 섹션(310)은 양(j1)에 의해 측(311)으로부터 오프셋되는 포인트에서 폭(W1)(도 3 참조) 및 양(j2)에 의해 측(311)으로부터 오프셋되는 포인트에서 (더 큰) 폭(W2)을 갖는다. 보다 일반적으로, 측(311)으로부터의 거리(J)에서, 섹션(310)은 폭(Wj)을 갖는다. 마찬가지로, 섹션(330)은 측(331)(도 3 참조)으로부터 양(k1)만큼 오프셋되는 포인트에서 폭(W3)을 갖고, 측(331)으로부터 양(k2)만큼 오프셋되는 포인트에서 (보다 작은) 폭(W4)을 갖는다. 보다 일반적으로, 측(331)으로부터 거리(K)에서, 섹션(330)은 폭(Wk)를 갖는다. 오프셋 양들(J 및 K)은 0과 길이(313)의 크기 사이에서 변화함이 보여질 수 있다(길이(333)가 실질적으로 길이(313)과 동일함을 상기로부터 기억하라). J=K에 대해, Wj+Wk는 폭(324)과 동일한 것이 어퍼쳐(100)의 조건이다. 즉, 제 1 오프셋 양만큼 측(311)으로부터 오프셋되는 포인트에서의 섹션(310)의 폭 플러스 동일한 오프셋 양만큼 측(331)으로부터 오프셋되는 포인트에서의 섹션(330)의 폭은 제 1 오프셋 양의 모든 값들에 대한 섹션(320)의 폭(즉, 폭(324))과 동일하다. 단어 "상보적인"은 상기 조건이 참인 형태들 또는 섹션들을 식별하기 위해 여기서 이용된다.
어퍼쳐(100)은 이러한 상보적인 섹션들을 포함하는 어퍼쳐의 하나의 예이다. 도 5 및 도 6에서 도시된 어퍼쳐들(500 및 600) 각각은 상보적인 섹션들을 포함하는 다른 어퍼쳐들을 나타낸다(어퍼쳐들(500 및 600) 각각은 어퍼쳐(100)의 섹션들(310, 320, 330)에 대응하는 3개의 (라벨링되지 않은) 섹션들을 갖고, 각 섹션의 측들, 길이들, 및 다른 특징들은 어퍼쳐(100)에서 대응하는 섹션들의 대응하는 특징들과 유사하다). 도 5 및 도 6 양쪽 모두에 오프셋(J1)에서 어퍼쳐의 폭을 나타내는 라인(W1) 및 오프셋(k1)에서 어퍼쳐의 폭을 나타내는 라인(W2)이 도시된다.
도 3 (또는 도 4) 및 도 5의 비교는 어퍼쳐(500)의 섹션(310) 및 대응하는 섹션이 라인(311)(또는 도 5의 대응하는 라인) 상의 정점을 갖는 삼각형들 양쪽 모두이고 어퍼쳐(500)의 섹션(330) 및 대응하는 섹션이 또한 라인(332)(또는 도 5의 대응하는 라인) 상의 정점을 갖는 삼각형들 양쪽 모두임을 보일 것이다. 섹션들(310 및 330)은 상보적인 섹션들이고 또한 어퍼쳐(500)의 그들의 상대들이다. 이로부터 섹션들(310 및 330)은 정점들(317 및 337)이 각각 측들(311 및 331)에 따라 몇몇 포인트에 위치되는 한 정점(317) 및 정점(337)의 위치와 상관없이 상보적인 형태들일 수 있음이 추론될 수 있다. 즉, 동일한 베이스들 및 동일한 높이들을 가지는 임의의 2개의 삼각 형태들은 상기 설명된 의미에서 상보적일 것이다(상기 용어가 명백함을 확실하게 하기 위해, 섹션(310)의 베이스는 라인(312)이고, 섹션(330)의 베이스는 라인(331)이고, 섹션(310)의 높이는 길이(313)이고 섹션(330)의 높이는 길이(333)임이 언급되어야 한다. 또한, 섹션들은 삼각형들이 되지 않고 상보적일 수 있음이 언급되어야 하고 예를 들면, 도 6에 의해 도시되는 사실이다).
본 발명의 실시예들에 따라 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같은 어퍼쳐들이 이용되어 마이크로전자 및 다른 디바이스들에서 특징 패턴들을 생성하기 위해 이용될 수 있다. 이를 위해, 어퍼쳐는 하부 물질을 제거하기 위해 충분한 강도를 가지는 전자기 방사선의 레이저 빔 또는 또 다른 빔으로 조사될 수 있다. 하나의 실시예에서, 제곱 센티미터 당 대략 1 줄(Joule)(J/cm2)의 워크 피스에서의 강도가 충분할 수 있다. 어퍼쳐와 동일한 형태를 갖는 어퍼쳐를 통해 통과한 후의 레이저 빔은 레이저 빔이 직각으로 스캔하는 것과 동일한 프로파일을 갖는 테이퍼링된 측 벽들을 생성한다. 레이저 에너지 분포는 전체 단면 영역에 걸쳐 균일하다. 제거 깊이는 차례로 빔의 길이를 따라 빔 폭에 비례하는 레이저 드웰 타임(laser dwell time)에 비례한다. 특히, 어퍼쳐(320)의 제 2 섹션에 대응하는 제거 깊이는 하나의 실시예에서, 10 내지 30 마이크로미터(이하, "microns" 또는 "μm")의 범위인 타겟 제거 깊이와 동일하고, 제거 깊이는 그것이 섹션(320)으로부터 멀리 이동하기 때문에, 2개의 측 섹션들(310 및 330)에서 지속적으로 감소한다. 제거 깊이는 측 섹션들(섹션(210)의 312 및 섹션(330)의 331)의 베이스로부터 빔의 측들 양쪽 모두에서 슬로프를 형성하는, 정점(섹션(210)의 313 및 섹션(330)의 332)로 가는 전체 제거 깊이로부터 0까지 변동한다. 일례로서 전형적인 1:20 슬로프, 및 대략 10 내지 30 μm의 타겟 제거 깊이가 주어지면, 그 실시예에서, 측 섹션들의 높이(길이들(313 및 333)에 대응하는)는 대략 200 내지 600μm일 수 있다.
마이크로전자 디바이스들의 기판들 상에 형성될 다른 특징 패턴들 및 트레이스 패턴들이 종종 너무 커서 그들이 레이저 빔의 단일 패스로 형성되지 않을 것임이 위에서 언급되었다. 이것이 도 7에 도시되고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 형성될 수 있는 일 예시적인 트레이스 패턴(700)의 평면도이다. 패턴을 생성하기 위해, 하나의 실시예에서 워크 피스 물질의 적당한 영역들이 레이저 빔으로 하여금 화살표(701)의 방향으로 트레이스 패턴(700)에 걸쳐 이동하게 함으로써 제거된다(대안적으로, 트레이스 패턴(700)은 레이저 빔의 밑의 반대 방향으로 움직이도록 될 수 있다). 이것이 발생했을 때, 레이저 빔은 어디에서나 레이저 드웰 타임에 비례하는 깊이를 가지는 트렌치를 깎아내고, 레이저 드웰 타임은 차례로 상기 언급한 바와 같이 빔의 길이를 따라 빔 폭에 비례한다.
도 7의 어퍼쳐(100)의 윤곽은 트레이스 패턴(700)이 너무 커서 레이저 빔의 단일 패스로 형성될 수 없음을 나타낸다. 따라서, 트레이스 패턴(700)은 아래에서 설명될 이유 때문에 각 스윕(sweep)이 어퍼쳐(100)의 총 길이 만큼 넓은 워크 피스의 영역 또는 스트립을 따라 적당한 물질을 제거하는 다중 레이저 빔 스윕들을 이용하여 생성되어야 한다. 이들 영역들은 함께 스티칭되어야 하는데, 이는 특정 영역의 트레일링 에지(trailing edge)가 심리스 패턴을 생성하기 위해 이전 영역의 리딩 에지로 정밀하게 정렬되어야 함을 의미한다. 상기 논의되었던 바와 같이, 마이크로전자 디바이스들의 피처 크기들은 패턴 스티칭에 대한 극히 높은 레벨의 정밀도가 요구되는 것이다. 여전히 도 7을 참조하면, 라인(710)의 왼쪽에 위치된 트레이스 패턴(700)의 부분을 포함하는 제 1 영역은 라인(710)의 오른쪽에 위치된 트레이스 패턴(700)의 부분을 포함하는 제 2 영역에 스티칭되어야 할 필요가 있을 수 있다.
실제는, 요구된 정밀도는 실질적인 스트레이트 측벽들로 제거 패턴을 형성하는 종래의 직사각형 레이저 빔을 이용하여 성취하는 것이 거의 불가능하다. 그 어려움은 도 8(a) 내지 도 8(c)에 도시된다. 도 8(a)에서, 2개의 영역들(직사각형들(1234 및1'2'3'4')은 레이저 빔의 2개의 연속적인 스윕들로 형성된다. 여기서, 패턴 스티칭은 정확하게 라인(1'-2')을 라인(3-4)와 정렬시킴으로써 달성된다. 따라서, 도 8(a)는 이상적인 경우를 도시한다.
또한 전형적으로, 직사각형 빔을 이용한 패턴 스티칭은 연속적인 스윕들이 완벽하게 정렬되지 않는 도 8(a) 및 도 8(c)에 도시된 바와 같은 상황을 야기한다. 도 8(b)에서, 2개의 스윕들은 x-차원으로 포지티브 포지셔닝 에러로부터 야기된 필러(pillar)(802)에 의해 분리된다. 필러(802)의 존재는 2개의 영역들이 서로 분리됨을 의미한다. 매우 작을지라도, 임의의 이러한 분리는 2개의 영역들을 스팬하는 모든 피쳐들, 즉 2개의 영역들에서 섹션들을 가지는 모든 피쳐들에 대해 전기적 개방(electrical open)을 야기할 것이다. 도 8(c)에서, 2개의 스윕들은 x-차원에서 네거티브 포지셔닝 에러로부터 야기된 중첩(803)으로 인터포즈(interpose)된다(x- 및 z-차원들은 상이한 치수들임에 유의하라). 중첩(803)의 경계들 내에서, 워크 피스는 원하는 양의 두배 만큼 제거될 것이고, 이는 타겟보다도 상당히 깊은 피쳐(810)을 남긴다. 이는 층-대-층 전기적 단락, 조기 신뢰도 실패(failures) 등을 야기할 수 있다.
상기 스티칭 어려움들 및 포지셔닝 에러들은 본 발명의 일 실시예에 따른 어퍼쳐에 의해 성형된 전자기 방사선의 빔을 이용함으로써 극복될 수 있다. 하나의 이러한 실시예가 도 9(a) 내지 도 9(c)에 도시되고, 이들은 본 발명의 실시예에 따라 여기서 설명된 것들과 같은 어퍼쳐를 통해 레이저 제거에 의해 생성된 일 예시적인 스티치(900)의 단면도들이다(도 8(a) 내지 도 8(c)에 대한 것과 마찬가지로, 도 9(a) 내지 도 9(c)에 대해, x- 및 z-차원들은 상이한 치수들이다).
여기에 개시된 것들과 같은 어퍼쳐(에 의해 성형된 레이저 빔)의 형태를 가지는 레이저 빔은 수직 측벽들 대신에 테이퍼링된 측 벽들을 생성한다. 테이퍼링된 측벽들은 종래의 직사각형 빔과 비교하여 포지셔닝 부정확성에 대한 상당히 높은 오차를 허용함으로써 패턴 스티칭 동안 포지셔닝 에러들의 부정 효과들을 상당히 감소시키거나 심지어 제거한다.
도 9(a)는 일단 다시 포지셔닝 에러가 없는 레이저 빔의 2개의 분리 스윕들에서 트렌치(900)가 패터닝되는 이상적인 경우를 도시한다. 도 9(a)의 콘텍스트에서, 이것은 제 2 스윕 정점(A') 상에 라인(C-E)가 정렬됨을 의미한다. 도시된 바와 같이, 이것은 연속되는 빔 스윕들에 대해 오프셋(p)에 대응한다. 이 이상적인 경우에서, 섹션(ABF)에 의해 생성된 측 벽은 정확하게 형태(CDE)에 의해 생성된 그것과 정렬한다. 역으로 테이퍼링된 프로파일들은 섹션(BCEF)의 깊이와 동일한 균일한 제거 깊이에 부가된다. p는 섹션(ABF)의 길이 더하기 섹션(BCEF)의 길이에 동일함에 유의하라. 도 3을 빌면, p=길이(313)+길이(323)이다.
제 1 스윕 동안, 레이저 빔은 형태(1234)를 깎고, 이는 트렌치(900)의 부분을 형성한다. 3에서의 총 깊이로부터 실질적으로 4에서 깊이가 없는 것까지 테이퍼링되는 대각선(3-4)에 유의하라. 이것은 여기에서의 논의 하에서 테이퍼링된 측벽들의 일례이다. 3에서의 총 깊이가 발생하는데 이는 어퍼쳐가 라인(C-E)에서 그의 총 폭을 갖고, 따라서 레이저의 드웰 타임이 최대이기 때문이다. 그러나, 라인(C-E)의 오른쪽에 대해, 어퍼쳐는 정점(D)에서 종료될 때까지 좁아지기 시작하고, 어퍼쳐의 폭, 및 따라서 레이저의 드웰 타임이 최소가 된다. 이것은 4에서 최소(또는 0) 깊이에 이른다. 제 2 스윕 동안, 레이저 빔은 서로 인접한 형태(1'2'3'4')로 깎는다. 여기서 대각선(1'-2')이 대각선(3-4)의 역이 되어 영역(1'32'4)에서, 제 2 스윕이 제 1 스윕 동안 제거되지 않고 남겨진 것을 제거함에 유의하라. 이것은 ABF 및 CDE가 상기 논의된 의미에서 상보적인 형태들이기 때문에 발생하는 것임이 이해되어야 한다.
이전 단락에서 참조된 제 1 스윕은 워크 피스(work piece)에 의해 경험된 최초 스윕이 아님이 이해되어야 한다. 도 9(a)의 검토로서 그것이 보여진다면, 형태(1234)의 왼쪽 테이퍼링된 측벽은 단지 절반이 제거되는데, 이는 초기 빔 스윕이 워크 피스의 가장 왼쪽 측 상에 있는 영역을 터치하는 바로 그것이기 때문이다. 동일한 사항이 워크 피스의 가장 오른 측에 대해서도 사실이고, 이는 또한 하나의 빔 스윕에 의해 단지 스윕된다. 이들 이슈들을 설명하기 위해, 주어진 워크 피스에 대한 초기 빔 스윕이 패턴 마스크에 의해 블록된 섹션(BCEF)(도 9(a)를 다시 참조하라)의 작은 인접하는 부분 및 섹션(ABF)으로 실행된다. 유사하게, 주어진 워크 피스에 대한 마지막 빔 스윕은 패턴 마스크에 의해 블록된 섹션(BCEF)(도 9(a)를 다시 참조하라)의 작은 인접하는 부분 및 섹션(CDE)으로 실행된다. 한편, 다시 초기 스윕이 아닌 도 9(a)에 의해 도시된 제 1 스윕에 대해, 섹션(1234)의 왼쪽 테이퍼링된 측벽은 이미 이전 빔 스윕으로 부분적으로 제거되었음이 이해되어야 한다.
빔 오프셋이 p보다 약간 크다면, 언더-제거(Under-ablation)가 발생할 것이다. 이것은 오프셋이 p+δ인 도 9(b)에 도시된다. 상기 언급된 바와 같이, 이와 같은 포지셔닝 에러들은 매우 흔하다. 그러나, 임의의 야기된 해로운 효과들은 최소 - 또는 존재하지 않을 것이다 - 이는 어퍼쳐의 점진적으로 테이퍼링된 측벽들이 제거 에러들을 최소화하기 때문이다. 현존하는 모션 시스템들은 용이하게 몇 마이크론 이하로 포지셔닝 에러(δ)를 유지할 수 있고, 이는 측 테이퍼의 폭 보다 훨씬 작다. 도 8(b)에 의해 도시된 분리의 심각한 이슈는 여기에 개시된 것들과 같은 어퍼쳐가 이용될 때 완전하게 제거된다.
빔 오프셋이 p보다 약간 작다면, 오버-제거(Over-ablation)가 발생할 것이다. 이것은 오프셋이 p-δ인 도 9(c)에 도시된다. 포지셔닝 에러들의 이들 정렬들은 또한 매우 흔하다. 그러나, 다시 임의의 야기된 해로운 효과들이 천천히 테이퍼링된 측 벽들로 인해 최소 또는 존재하지 않게 되면, 도 8(c)에 도시된 바와 같은 층-대-층 전기적 단락의 가능성이 완전하게 제거된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법(1000)을 도시한 흐름도이다. 일례로서, 방법(1000)은 도 9(a) 내지 도 9(c)에 도시되는 트렌치(900)와 유사한 트렌치를 형성하기 위해 적합한 빔의 형성을 야기할 수 있다.
방법(1000)의 단계(1010)는 제 1 섹션, 제 2 섹션, 및 제 1 섹션에 상보적인 제 3 섹션을 가지는 어퍼쳐를 제공하는 것이다. 일례로서, 어퍼쳐는 어퍼쳐들(100)(도 1에 처음으로 도시된), 500(도 5에 도시된), 600(도 6에 도시된), 또는 여기에 개시된 또 다른 어퍼쳐와 동일할 수 있다. 따라서, 단계(1010)는 다음을 포함하는 어퍼쳐를 제공하는 것이다: 제 1 측, 대향하는 제 2 측, 및 제 1 길이를 가지는 제 1 섹션; 제 1 섹션의 제 2 측에 인접하는 제 3 측, 대향하는 제 4 측, 제 2 길이, 및 제 1 폭을 가지는 제 2 섹션; 및 제 2 섹션의 제 4 측에 인접하는 제 5 측, 대향하는 제 6 측, 및 제 3 길이(제 1 폭과 실질적으로 동일한)를 가지는 제 3 섹션. 일례로서, 제 1 섹션, 제 1 측, 제 2 측, 제 1 길이, 제 2 섹션, 제 3 측, 제 4 측, 제 2 길이, 제 1 폭, 제 3 섹션, 제 5 측, 제 6 측, 및 제 3 길이는 각각 섹션(310), 측(311), 측(312), 길이(313), 섹션(320), 측(321), 측(322), 길이(323), 폭(324), 섹션(330), 측(331), 측(332), 및 길이(333)와 유사할 수 있고, 이들 모두는 도 3에 도시된다.
명확성, 및 판독자의 편의를 위해, 여기에 제 1 및 제 3 섹션들이 상보적인 섹션들이기 위해서, 제 1 오프셋 양(오프셋 양은 0과 제 1 길이의 크기 사이에서 변동한다)에 의해 제 1 측으로부터 오프셋되는 포인트에서의 제 1 섹션의 폭 플러스 제 1 오프셋 양만큼 제 5 측으로부터 오프셋되는 포인트에서의 제 3 섹션의 폭은 제 1 오프셋 양의 모든 값들에 대한 제 1 폭과 동일하다.
방법(1000)의 단계(1020)는 전자기 방사선의 빔으로 하여금 어퍼쳐를 통과하도록 한다. 설명된 바와 같이, 이는 빔으로 하여금 어퍼쳐의 모양으로 나타나게 하여, 여기에 논의된 제거 및 패턴 스티칭 잇점들을 가능하게 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법(1100)을 도시한 흐름도이다. 일례로서, 방법(1100)은 마이크로전자 디바이스의 기판 상에 또 다른 특징 패턴 또는 트레이스 패턴을 형성할 수 있다. 또 다른 예로서, 트레이스 패턴은 도 7에 도시되는 트레이스 패턴(700)과 유사할 수 있다.
방법(1100)의 단계(1110)는 형성될 패턴을 포함하는 패턴 마스크를 워크 피스 위에 위치시키는 것이다. 당업계에 공지된 바와 같이, 패턴 마스크는 패턴의 형성을 위한 템플레이트의 역할을 한다. 일례로서, 도 7의 트레이스 패턴(700)이 형성되어야 한다면, 도 7은 어떻게 패턴 마스크 그 자신이 표시될 수 있는지에 대한 양호한 표현이 될 것이다. 또 다른 예로서, 패턴 마스크는 도 12에 개략적으로 도시된 패턴 마스크(1210)와 유사할 수 있고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거 셋업(1200)의 개략적인 표현이다.
방법(1100)의 단계(1120)는 제 1 섹션, 제 2 섹션, 및 제 1 섹션과 상보적인 제 3 섹션을 가지는 어퍼쳐를 패턴 마스크 위에 위치시키는 것이다. 일례로서, 어퍼쳐는 도 1에 처음으로 도시된 어퍼쳐(100), 도 5에 도시된 어퍼쳐(500), 또는 도 6에 도시된 어퍼쳐(600)와 유사할 수 있다. 또 다른 예로서, 어퍼쳐는 도 12에 도시되는 어퍼쳐(1220)와 유사할 수 있다. 또한, 도 12에 어퍼쳐(1220)를 포함하고 투명 물질(1231) 및 금속 오버레이(1232)를 추가로 포함하는 템플레이트(1230)가 도시된다. 일례로서, 템플레이트(1230), 투명 물질(1231) 및 금속 오버레이(1232)는 각각 템플레이트(101), 투명 물질(210), 및 금속 오버레이(120)와 유사할 수 있고, 이들 모두는 도 2에 도시된다.
방법(1100)의 단계(1130)는 전자기 방사선의 빔에 어퍼쳐, 패턴 마스크, 및 워크 피스를 위치시키는 것이다. 이것은 도 12에 도시되는 일례이고, 여기서 템플레이트(1230)(어퍼쳐(1220)를 포함하는) 및 패턴 마스크(1210)는 전자기 방사선의 빔(1240)에 위치된다. 일례로서, 빔(1240)은 레이저 빔, 등일 수 있다. 어퍼쳐(1220) 및 패턴 마스크(1210)를 통과한 이후에, 빔(1240)은 프로젝션 옵틱스(1250)를 통과하고, 프로젝션 옵틱스(1250)는 마스크(1210)의 패턴을 워크 피스(1260) 상에 이미징하고, 빔(1240)은 원하는 제거를 수행하고 원하는 패턴을 형성한다.
하나의 실시예에서, 패턴은 복수의 영역들로 이루어지고, 그들 각각은 제 1 길이 및 제 2 길이의 합과 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 동일하거나 또 다른 실시예에서, 단계(1130)는 워크 피스의 제 1 부분만이 제 1 제거 이벤트의 레이저 빔을 통과하고 워크 피스의 제 2 부분만이 제 2 제거 이벤트의 레이저 빔을 통과하도록 어퍼쳐, 패턴 마스크, 및 워크 피스를 위치시키는 단계를 포함한다. 일례로서, 제 1 제거 이벤트는 레이저 빔의 제 1 스윕일 수 있고 - 워크 피스의 제 1 스트립을 통과하는 것 - 제 2 제거 이벤트는 워크 피스의 제 2 인접하는 스트립을 통과하는 레이저 빔의 제 2 스윕일 수 있다. 여기서, 참조는 도 7에 대해 행해질 수 있고, 제 1 제거 이벤트는 라인(710)의 왼쪽에 위치된 트레이스 패턴(700)의 일부를 생성하는(또는 부분적으로 생성하는) 레이저 빔 스윕을 포함할 수 있고 제 2 제거 이벤트는 라인(710)의 오른쪽에 위치된 트레이스 패턴(700)의 일부를 생성하는(또는 부분적으로 생성하는) 레이저 빔 스윕을 포함할 수 있다.
앞선 단락에서 논의된 실시예에서, 또는 또 다른 실시예에서, 워크 피스의 제 1 부분은 패턴은 형성하는 복수의 영역들 중 제 1 영역 및 복수의 패턴 영역들 중 제 2 영역의 섹션을 포함한다. 이것은 예를 들면, 도 9(a) 내지 도 9(c) 및 이에 수반하는 논의를 참조함으로써 이해될 수 있고, 여기서 제거 패턴의 어떤 섹션들은 제 1 레이저 빔 스윕(여기서 제거 이벤트로 칭해지는)에 부분적으로 형성되고 제 2 제거 이벤트에서 끝나는 것이 설명된다. 그래서, 예를 들면 복수의 영역들 중 제 2 영역의 섹션은 부분적으로 어퍼쳐의 제 1 섹션을 통과하는 레이저 빔에 의해 제 1 스윕 또는 제거 이벤트에 형성되고 어퍼쳐의 제 2 상보적인 섹션을 통과하는 레이저 빔에 의해 제 2 스윕 또는 제거 이벤트에서 완료된다. 또한, 도 9(a) 내지 도 9(c)와 연계해서 논의된 바와 같이, 복수의 영역들 중 제 2 영역의 섹션은 제 1 길이에 오프셋(도 9(b) 및 도 9(c)에서 δ로서 언급된)을 더한 것과 동일할 길이를 갖는다. 오프셋은 전기적 개방들 및 층-대-층 전기적 단락들과 같은 문제들이 이슈되기 전에 제 1 길이까지 변동할 수 있다. 제 1 길이가 수백 마이크론의 범위에 있을 수 있고, 현존하는 포지셔닝 장치가 수 마이크론 내에서 정확하다면, 발생하는 이들 이슈들의 가능성은 본 발명의 실시예들에 따른 어퍼쳐들이 이용될 때 다소 희박하다.
본 발명이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었을지라도, 다양한 변화들이 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있음이 당업자들에 의해 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 실시예들의 개시는 본 발명의 범위를 예시하도록 의도되고 제한하도록 의도되지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 요구된 범위로 단지 제한되는 것으로 의도된다. 예를 들면, 당업자에게 여기에서 논의된 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐들 및 관련 구조들 및 방법들이 다양한 실시예들로 구현될 수 있고, 이들 어떤 실시예들의 이전 논의가 반드시 모든 가능한 실시예들의 완전한 설명을 표현하지 않는 것임이 용이하게 명백할 것이다.
부가적으로, 이득들, 다른 잇점들, 및 문제들에 대한 해결책들이 특정한 실시예들에 관해서 기술되었다. 그러나, 이득들, 잇점들, 문제들에 대한 해결책들, 및 임의의 이득, 잇점, 또는 해결책을 발생하게 하고 더 확고하게 할 수 있는 임의의 요소 또는 요소들은 청구항들 중 임의의 하나 및 모든 청구항들의 핵심적이고, 요구되거나, 필수적인 특징들 또는 요소들로서 해석되지 말아야 한다.
또한, 여기에 개시된 실시예들 및 제한들은 실시예들 및/또는 제한들이 (1)청구항들에 분명하게 청구되지 않고; (2) 등가물들의 원칙 하에서 청구항들에의 익스프레스 요소들 및/또는 제한들의 잠재적인 등가물들인 경우에 헌신의 원칙 하에서 대중들에게 기여하는 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 전자기 방사선의 빔을 성형(shaping)하기 위한 어퍼쳐(aperture)에 있어서,
    제 1 측, 대향하는 제 2 측, 및 제 1 길이를 가지는 제 1 섹션 - 상기 제 1 길이는 상기 제 1 측과 상기 제 2 측 사이의 최단 거리임 - 과,
    제 3 측, 대향하는 제 4 측, 제 2 길이, 및 제 1 폭을 가지는 제 2 섹션 - 상기 제 2 길이는 상기 제 3 측과 상기 제 4 측 사이의 최단 거리이고, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 길이 모두를 따라 실질적으로 일정하고, 상기 제 3 측은 상기 제 1 섹션의 제 2 측에 인접함 - 과,
    제 5 측, 대향하는 제 6 측, 및 제 3 길이를 가지는 제 3 섹션 - 상기 제 3 길이는 상기 제 5 측과 상기 제 6 측 사이의 최단 거리이고, 상기 제 5 측은 상기 제 2 섹션의 제 4 측에 인접함 - 을 포함하고,
    상기 제 1 길이 및 상기 제 3 길이는 실질적으로 서로 동일하고,
    제 1 오프셋 양만큼 상기 제 1 측으로부터 오프셋(offset)되는 제 1 포인트에서의 상기 제 1 섹션의 폭은 제 2 폭이고,
    상기 제 1 오프셋 양은 0과 상기 제 1 길이 사이에서 변동하고,
    상기 제 1 오프셋 양만큼 상기 제 5 측으로부터 오프셋되는 제 2 포인트에서의 상기 제 3 섹션의 폭은 제 3 폭이고,
    상기 제 2 폭 및 상기 제 3 폭의 합이 상기 제 1 폭과 동일한 경우 제 1 조건은 참이고,
    상기 제 1 조건은 상기 제 1 오프셋 양의 모든 값에 대해 참인
    전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자기 방사선의 빔은 레이저 빔인
    전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 섹션은 상기 제 1 측에서의 제 1 정점을 가지는 제 1 삼각형이고,
    상기 제 3 섹션은 상기 제 6 측에서의 제 2 정점을 가지는 제 2 삼각형인
    전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐.
  4. 제 1 항에 있어서,
    금속 오버레이는 유리의 하부 층에 윈도우를 형성하고,
    상기 윈도우는 상기 어퍼쳐인
    전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 오버레이는 크롬, 알루미늄, 및 금 중 하나를 포함하는
    전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 길이는 1mm보다 크지 않은
    전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐.
  7. 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법에 있어서,
    어퍼쳐를 제공하는 단계와,
    상기 전자기 방사선의 빔으로 하여금 상기 어퍼쳐를 통과하도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 어퍼쳐는,
    제 1 측, 대향하는 제 2 측, 및 제 1 길이를 가지는 제 1 섹션 - 상기 제 1 길이는 상기 제 1 측과 상기 제 2 측 사이의 최단 거리임 - 과,
    제 3 측, 대향하는 제 4 측, 제 2 길이, 및 제 1 폭을 가지는 제 2 섹션 - 상기 제 2 길이는 상기 제 3 측과 상기 제 4 측 사이의 최단 거리이고, 상기 제 1 폭은 실질적으로 상기 제 2 길이 모두를 따라 일정하고, 상기 제 3 측은 상기 제 1 섹션의 제 2 측에 인접함 - 과,
    제 5 측, 대향하는 제 6 측, 및 제 3 길이를 가지는 제 3 섹션 - 상기 제 3 길이는 상기 제 5 측과 상기 제 6 측 사이의 최단 거리이고, 상기 제 5 측은 상기 제 2 섹션의 제 4 측에 인접함 - 을 포함하고,
    상기 제 1 길이 및 상기 제 3 길이는 실질적으로 서로 동일하고,
    제 1 오프셋 양만큼 상기 제 1 측으로부터 오프셋되는 제 1 포인트에서의 상기 제 1 섹션의 폭은 제 2 폭이고,
    상기 제 1 오프셋 양은 0과 상기 제 1 길이 사이에서 변동하고,
    상기 제 1 오프셋 양만큼 상기 제 5 측으로부터 오프셋되는 제 2 포인트에서의 상기 제 3 섹션의 폭은 제 3 폭이고,
    상기 제 2 폭 및 상기 제 3 폭의 합이 상기 제 1 폭과 동일한 경우 제 1 조건은 참이고,
    상기 제 1 조건은 상기 제 1 오프셋 양의 모든 값에 대해 참인
    전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자기 방사선의 빔은 레이저 빔인
    전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 섹션은 상기 제 1 측에서의 제 1 정점을 가지는 제 1 삼각형이고,
    상기 제 3 섹션은 상기 제 6 측에서의 제 2 정점을 가지는 제 2 삼각형인
    전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 길이는 1mm보다 크지 않은
    전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 어퍼쳐를 제공하는 단계는 유리의 층을 오버레이하는 금속 층을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 금속 층의 개구는 상기 유리의 층에서 윈도우를 노출시키고,
    상기 윈도우는 상기 어퍼쳐인
    전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 층을 제공하는 단계는 크롬, 알루미늄, 및 금 중 하나를 포함하는 층을 제공하는 단계를 포함하는
    전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법.
  13. 워크 피스(work piece) 상에 패턴을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 워크 피스 위에 패턴 마스크를 위치시키는 단계 - 상기 패턴 마스크는 형성되어야 하는 상기 패턴을 포함함 - 와,
    상기 패턴 마스크 위에 어퍼쳐를 위치시키는 단계와,
    전자기 방사선의 빔 내에 상기 어퍼쳐, 상기 패턴 마스크, 및 상기 워크 피스를 위치시키는 단계를 포함하고,
    상기 어퍼쳐는,
    제 1 측, 대향하는 제 2 측, 및 제 1 길이를 가지는 제 1 섹션 - 상기 제 1 길이는 상기 제 1 측과 상기 제 2 측 사이의 최단 거리임 - 과,
    제 3 측, 대향하는 제 4 측, 제 2 길이, 및 제 1 폭을 가지는 제 2 섹션 - 상기 제 2 길이는 상기 제 3 측과 상기 제 4 측 사이의 최단 거리이고, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 길이 모두를 따라 실질적으로 일정하고, 상기 제 3 측은 상기 제 1 섹션의 제 2 측에 인접함 - 과,
    제 5 측, 대향하는 제 6 측, 및 제 3 길이를 가지는 제 3 섹션 - 상기 제 3 길이는 상기 제 5 측과 상기 제 6 측 사이의 최단 거리이고, 상기 제 5 측은 상기 제 2 섹션의 제 4 측에 인접함 - 을 포함하고,
    상기 제 1 길이 및 상기 제 3 길이는 실질적으로 서로 동일하고,
    제 1 오프셋 양만큼 상기 제 1 측으로부터 오프셋되는 제 1 포인트에서의 상기 제 1 섹션의 폭은 제 2 폭이고,
    상기 제 1 오프셋 양은 0과 상기 제 1 길이 사이에서 변동하고,
    상기 제 1 오프셋 양만큼 상기 제 5 측으로부터 오프셋되는 제 2 포인트에서의 상기 제 3 섹션의 폭은 제 3 폭이고,
    상기 제 2 폭 및 상기 제 3 폭의 합이 상기 제 1 폭과 동일한 경우 제 1 조건은 참이고,
    상기 제 1 조건은 상기 제 1 오프셋 양의 모든 값에 대해 참인
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자기 방사선의 빔 내에 상기 어퍼쳐, 상기 패턴 마스크, 및 상기 워크 피스를 위치시키는 단계는 상기 어퍼쳐, 상기 패턴 마스크, 및 상기 워크 피스를 레이저 빔에 노출시키는 단계를 포함하는
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 패턴은 복수의 영역들로 구성되고, 상기 복수의 영역들 각각은 상기 제 1 길이 및 상기 제 2 길이의 합과 실질적으로 동일한 길이를 갖고,
    상기 어퍼쳐, 상기 패턴 마스크, 및 상기 워크 피스를 상기 레이저 빔에 노출시키는 단계는 상기 워크 피스의 제 1 부분만이 제 1 제거(ablating) 이벤트에서 상기 레이저 빔을 통과하고 상기 워크 피스의 제 2 부분만이 제 2 제거 이벤트에서 상기 레이저 빔을 통과하도록 상기 어퍼쳐, 상기 패턴 마스크, 및 상기 워크 피스를 포지셔닝(positioning)하는 단계를 포함하고,
    상기 워크 피스의 제 1 부분은 상기 복수의 영역들 중 제 1 영역의 전부 및 상기 복수의 영역들 중 제 2 영역의 섹션(section)을 포함하고,
    상기 복수의 영역들 중 상기 제 2 영역의 섹션은 상기 제 1 길이에 오프셋을 더한 것과 동일한 길이를 갖고,
    상기 오프셋은 0과 상기 제 1 길이 사이에서 변동하는
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 섹션은 상기 제 1 측에서의 제 1 정점을 가지는 제 1 삼각형이고,
    상기 제 3 섹션은 상기 제 6 측에서의 제 2 정점을 가지는 제 2 삼각형인
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 길이는 1mm보다 크지 않은
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 워크 피스에서의 상기 레이저 빔의 강도는 대략 1J/cm2인
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 어퍼쳐를 위치시키는 단계는,
    유리의 층에 금속 층을 부착시키는 단계를 포함하고, 상기 금속 층은 상기 유리의 층에 상기 어퍼쳐인 윈도우를 노출시키는 개구를 포함하는
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 금속 층을 부착시키는 단계는 크롬, 알루미늄, 및 금 중 하나를 포함하는 층을 부착시키는 단계를 포함하는
    워크 피스 상에 패턴을 형성하는 방법.
KR1020117015150A 2008-12-30 2009-12-17 워크 피스 상에서 패턴을 형성하는 방법, 상기 방법에서 이용하기 위한 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법, 및 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐 KR101310020B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/319,016 US8183496B2 (en) 2008-12-30 2008-12-30 Method of forming a pattern on a work piece, method of shaping a beam of electromagnetic radiation for use in said method, and aperture for shaping a beam of electromagnetic radiation
US12/319,016 2008-12-30
PCT/US2009/068578 WO2010078058A2 (en) 2008-12-30 2009-12-17 Method of forming a pattern on a work piece, method of shaping a beam of electromagnetic radiation for use in said method, and aperture for shaping a beam of electromagnetic radiation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110100250A true KR20110100250A (ko) 2011-09-09
KR101310020B1 KR101310020B1 (ko) 2013-09-24

Family

ID=42283604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117015150A KR101310020B1 (ko) 2008-12-30 2009-12-17 워크 피스 상에서 패턴을 형성하는 방법, 상기 방법에서 이용하기 위한 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법, 및 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8183496B2 (ko)
JP (1) JP2012513904A (ko)
KR (1) KR101310020B1 (ko)
CN (1) CN102341209B (ko)
DE (1) DE112009004340T5 (ko)
GB (1) GB2479319B (ko)
TW (1) TWI398317B (ko)
WO (1) WO2010078058A2 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8183496B2 (en) 2008-12-30 2012-05-22 Intel Corporation Method of forming a pattern on a work piece, method of shaping a beam of electromagnetic radiation for use in said method, and aperture for shaping a beam of electromagnetic radiation
KR101914886B1 (ko) * 2014-07-30 2018-11-02 디더블유에스 에스.알.엘. 스테레오리소그라피 기계에 속한 적어도 두 개의 광 조사 소스의 동작을 제어하기 위한 개선된 방법
US20160074968A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Suss Microtec Photonic Systems Inc. Laser etching system including mask reticle for multi-depth etching

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7909089A (nl) 1979-12-17 1981-07-16 Stork Screens Bv Werkwijze voor de vervaardiging van een matrijs.
US4396285A (en) 1980-08-25 1983-08-02 Coherent, Inc. Laser system and its method of use
JPS58184146A (ja) * 1982-04-21 1983-10-27 Oki Electric Ind Co Ltd マスク基板の製造方法
JPH02169193A (ja) * 1988-12-22 1990-06-29 Nippon Steel Corp ファインセラミックスの加工方法及びこの加工方法によって得られた放射線透過試験用の透過度計
NL9002036A (nl) 1990-09-17 1992-04-16 Philips Nv Inrichting en werkwijze voor het met elektromagnetisch straling aanbrengen van merktekens op een voorwerp, en een voorwerp voorzien van merktekens.
JP3656371B2 (ja) * 1997-09-04 2005-06-08 三菱電機株式会社 光加工装置
JPH11104876A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Komatsu Ltd 光ビーム加工機及びそのビーム照射方法
JPH11179583A (ja) * 1997-12-18 1999-07-06 Hitachi Ltd レーザ加工用マスク
DE59907044D1 (de) 1998-10-07 2003-10-23 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur materialbearbeitung mit plasma induzierender hochenergiestrahlung
JP2003007613A (ja) 2001-04-16 2003-01-10 Toshiba Corp 露光パラメータの取得方法および評価方法、ならびに荷電ビーム露光方法および露光装置
KR100558678B1 (ko) * 2001-06-01 2006-03-10 엘지.필립스 엘시디 주식회사 폴리실리콘 결정화방법
TWI236574B (en) * 2002-02-08 2005-07-21 Sony Corp Forming method of exposure mask pattern, exposure mask pattern and manufacturing method of semiconductor device
KR100646160B1 (ko) * 2002-12-31 2006-11-14 엘지.필립스 엘시디 주식회사 순차측면결정화를 위한 마스크 및 이를 이용한 실리콘결정화 방법
JP2004268055A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Nitto Denko Corp 凹部形成方法、光学フィルムの製造方法及び液晶表示装置
WO2005029546A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-31 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Method and system for providing a continuous motion sequential lateral solidification for reducing or eliminating artifacts, and a mask for facilitating such artifact reduction/elimination
KR100698056B1 (ko) * 2003-12-26 2007-03-23 엘지.필립스 엘시디 주식회사 레이저 빔 패턴 마스크 및 이를 이용한 결정화 방법
KR101066478B1 (ko) * 2004-06-04 2011-09-21 엘지디스플레이 주식회사 레이저 빔 패턴 마스크 및 이를 이용한 결정화 방법
US7855046B2 (en) * 2005-04-07 2010-12-21 The University Of North Carolina At Charlotte Method and apparatus for fabricating shaped structures and shaped structures including one- , two- or three-dimensional patterns incorporated therein
US20070000884A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Salama Islam A Pattern ablation using laser patterning
TW200713423A (en) * 2005-08-16 2007-04-01 Univ Columbia Systems and methods for uniform sequential lateral solidification of thin films using high frequency lasers
TWI299431B (en) * 2005-08-23 2008-08-01 Au Optronics Corp A mask for sequential lateral solidification (sls) process and a method thereof
KR20070109127A (ko) * 2006-05-09 2007-11-15 삼성전자주식회사 순차적 측면 고상화용 마스크 및 이를 이용한 순차적 측면고상화 방법
JP2008012916A (ja) * 2006-06-08 2008-01-24 Hitachi Via Mechanics Ltd 複合シート、複合シートの加工方法、及びレーザ加工装置
JP2008244361A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Hitachi Via Mechanics Ltd プリント基板のレーザ加工方法
US8183496B2 (en) 2008-12-30 2012-05-22 Intel Corporation Method of forming a pattern on a work piece, method of shaping a beam of electromagnetic radiation for use in said method, and aperture for shaping a beam of electromagnetic radiation

Also Published As

Publication number Publication date
GB201113197D0 (en) 2011-09-14
JP2012513904A (ja) 2012-06-21
GB2479319B (en) 2014-01-29
GB2479319A (en) 2011-10-05
TW201032938A (en) 2010-09-16
TWI398317B (zh) 2013-06-11
WO2010078058A3 (en) 2010-09-30
CN102341209B (zh) 2015-04-15
DE112009004340T5 (de) 2012-07-12
WO2010078058A2 (en) 2010-07-08
US20100163535A1 (en) 2010-07-01
KR101310020B1 (ko) 2013-09-24
CN102341209A (zh) 2012-02-01
US8183496B2 (en) 2012-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW552617B (en) A semiconductor device and a manufacturing method of the same
KR102155259B1 (ko) 성막 마스크의 제조 방법 및 성막 마스크
KR101310020B1 (ko) 워크 피스 상에서 패턴을 형성하는 방법, 상기 방법에서 이용하기 위한 전자기 방사선의 빔을 성형하는 방법, 및 전자기 방사선의 빔을 성형하기 위한 어퍼쳐
US20150230341A1 (en) Method and apparatus for forming fine scale structures in dielectric substrate
JP2005098885A (ja) 集積回路パターン検証装置と検証方法
KR20020038535A (ko) 위상 시프터와 비위상 시프터 사이의 투과율차 이상 및위상차 이상으로부터 레벤슨 위상 시프트 마스크를보정하는 방법
KR20140002615A (ko) 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법
KR20190045251A (ko) 방향성 이온들을 사용하여 패턴화된 특징부들을 형성하기 위한 기술들
CN102944983A (zh) 改善待测图案之关键尺寸量测的方法
CN104570593A (zh) 涂层材料的光刻方法
US8674524B1 (en) Alignment marks and a semiconductor workpiece
US20200050097A1 (en) Novel method for fabrication of euv photomask fiducials
US20150187703A1 (en) Box-in-box overlay mark
JP2008244361A (ja) プリント基板のレーザ加工方法
JP2001209167A (ja) フォトマスク、フォトマスクペア、半導体装置および半導体装置の製造方法
KR101186926B1 (ko) 가변형 어퍼쳐를 이용한 마스크 제조용 노광 장치 및 이를 이용한 위상 시프트 마스크 제조 방법
CN108076596A (zh) 线路板的制造方法
CN104281008B (zh) 曝光图像补偿方法
KR100831680B1 (ko) 노광 포커스 계측 패턴을 가지는 마스크 및 이를 이용한계측 방법
JP7023050B2 (ja) テンプレートの製造方法及びテンプレート母材
KR20110001804A (ko) 오버레이 버니어 패턴을 이용한 하부 단차 변화 측정 방법
CN104035275A (zh) 一种掩模板
KR20000048771A (ko) 전기적으로 절연된 지지물 상에 적어도 2개의 배선레벨을 형성하는 방법
JP4118137B2 (ja) 露光用マスク、半導体装置の製造方法及び欠陥修正要否判定装置
JP5406697B2 (ja) プリント配線基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160830

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 6