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KR101864164B1 - 노광 시스템과, 이 시스템으로 제조되는 포토마스크 및 웨이퍼 - Google Patents

노광 시스템과, 이 시스템으로 제조되는 포토마스크 및 웨이퍼 Download PDF

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KR101864164B1
KR101864164B1 KR1020110046577A KR20110046577A KR101864164B1 KR 101864164 B1 KR101864164 B1 KR 101864164B1 KR 1020110046577 A KR1020110046577 A KR 1020110046577A KR 20110046577 A KR20110046577 A KR 20110046577A KR 101864164 B1 KR101864164 B1 KR 101864164B1
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Abstract

노광 시스템 및 이 시스템으로 제조되는 포토마스크 및 웨이퍼가 설명된다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 노광 시스템은, 소스 빔을 조사하는 빔 발생부, 상기 빔 발생부의 하부에 제공되고, 제1어퍼쳐를 갖는 제1빔 세이퍼, 및 상기 제1빔 세이퍼 하부에 제공된 제2빔 세이퍼를 포함하되, 상기 제2빔 세이퍼는, 제2 어퍼쳐를 갖는 플레이트, 상기 제2 어퍼쳐의 일부분을 가리는 시프트 스크린, 및 상기 시프트 스크린을 이동시키는 제1 액츄에이터를 포함한다.

Description

노광 시스템과, 이 시스템으로 제조되는 포토마스크 및 웨이퍼{Exposure system, and photo masks and wafers manufactured thereby}
본 발명의 실시예들은 노광 시스템, 이 시스템을 이용하여 제조되는 포토마스크, 및 이를 이용하여 제조되는 반도체 소자에 관한 것이다.
반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 디자인 룰(design rule)의 축소가 급격히 이루어지고 있다. 이에 따라, 웨이퍼(wafer) 상에 전사될 포토마스크(photo mask) 패턴의 형상이 다양해지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 노광 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 노광 시스템을 이용하여 제조되는 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 상기 노광 시스템을 이용하여 제조되는 웨이퍼를 제공하는 것이다.
이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 의한 노광 시스템은, 소스 빔을 조사하는 빔 발생부, 상기 빔 발생부의 하부에 제공되고, 제1어퍼쳐를 갖는 제1빔 세이퍼, 및 상기 제1빔 세이퍼 하부에 제공된 제2빔 세이퍼를 포함하되, 상기 제2빔 세이퍼는, 제2 어퍼쳐를 갖는 플레이트, 상기 제2 어퍼쳐의 일부분을 가리는 시프트 스크린, 및 상기 시프트 스크린을 이동시키는 제1 액츄에이터를 포함한다.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 의한 노광 시스템은, 소스 빔을 조사하는 빔 발생부, 상기 소스빔을 성형하는 빔 성형 유닛, 및 상기 성형된 소스 빔이 조사되는 스테이지를 포함하고, 상기 빔 성형 유닛은, 상기 소스 빔을 사각형의 제1 성형 빔으로 성형하는 제1 빔 세이퍼, 및 상기 제1 성형빔을 L 형의 제2 성형 빔으로 성형하는 제2 빔 세이퍼를 포함하고, 상기 제2 빔 세이퍼는, 사각형의 어퍼쳐, 상기 어퍼쳐의 일부와 중첩하는 시프트 스크린, 및 상기 시프트 스크린이 상기 어퍼쳐와 중첩하는 모양을 제어하도록 상기 시프트 스크린을 이동시키는 액츄에이터를 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 노광 시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 한 쌍의 어퍼쳐를 중첩시켜 가변 성형 전자 빔을 제조하는 전자 빔 리소그라피 방법은, 어퍼쳐가 중첩되는 정도에 따라 샷의 크기를 마음대로 조절할 수 있지만, 샷의 형상은 자유자재로 성형할 수 없던 한계를 본 발명의 기술적 사상에 의한 시프트 스크린이 해결할 수 있기 때문에, 가변 성형 전자 빔을 더욱 다양하게 창출할 수 있다.
둘째, 포토마스크 패턴의 선 폭이 일정하지 않는 경우에도, 샷이 사각형으로만 제한되지 않기 때문에, 몇 가지 유형의 샷을 조합하여 원하는 패턴을 제한 없이 형성할 수 있다. 포토마스크의 메인 패턴과 달리 보조 패턴의 경우에는 특별히 형상의 제한을 받지 않고 불규칙하거나 그 폭이 상대적으로 좁은 경우가 많기 때문에, 시프트 스크린을 이용한 본 발명의 가변 성형 전자 빔 노광 시스템은 불규칙한 보조 패턴의 형성에 가장 탄력적으로 대응할 수 있다. 특히, 패턴은 적게는 "정사각형"과 "L"형의 2가지 선택만으로 혹은 많게는 "직사각형"을 더 포함하는 3가지 선택만으로도 얼마든지 조합이 가능하기 때문에, 제어가 용이하다.
셋째, 임계 치수(CD)의 선 폭이 작아지더라도 샷을 분할할 필요가 없고, 시프트 스크린을 이용하여 미세 선 폭에 얼마든지 대응할 수 있기 때문에, 노광 횟수가 적어도 2배 이상 감소되고, 처리량이 적어도 2배 이상 증가될 수 있다.
넷째, 시프트 스크린을 제2빔 세이퍼의 상면 혹은 저면에 설치하고, 제2빔 세이퍼와 동일한 작동 원리로 시프트 스크린을 구동시킬 수 있기 때문에, 별도의 공간과 장치를 요구하지 않을 뿐만 아니라 시프트 스크린을 간단하게 제어할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 노광 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 일부 구성을 확대한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 노광 시스템을 이용하여 제조되는 포토마스크 및 웨이퍼를 각각 도시한 사시도들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 어퍼쳐가 중첩되는 다양한 형태를 각각 나타내는 평면도들이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 제2빔 세이퍼와 시프트 스크린의 다양한 결합 상태 및 작동 상태를 각각 나타내는 평면도들이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 노광 패턴의 다양한 샷 형태를 각각 나타내는 평면도들이다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 보조 패턴을 포함하는 포토마스크를 이용하여 웨이퍼에 노광하는 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 선 폭이 일정하지 않는 패턴의 다양한 샷 형태를 각각 나타내는 평면도들이다.
도 8a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 전자 빔 리소그라피 공정을 나타내는 순서도이고, 도 8b 내지 도 8g는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 노광 시스템을 이용하여 포토마스크를 제조하는 공정을 각각 나타내는 종단면도들이며, 도 8h는 도 8b 내지 도 8g에 의하여 제조되는 포토마스크의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 9a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 포토 리소그라피 장치를 나타내는 단면도이고, 도 9b는 포토 리소그라피 장치를 이용하여 웨이퍼를 제조하는 공정을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 각 구성의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1a는 본 발명에 의한 노광 시스템을 도시한 사시도이고, 도 1b는 도 1a에서 보조 빔 세이퍼의 구성을 확대한 사시도이다.
도 1a를 참조하면, 노광 시스템(100)은, 소스 빔(110a)을 제공하는 빔 발생부(200), 소스 빔(110a)을 이용하여 노광이 수행되는 노광 스테이지(300), 및 소스 빔(110a)을 소정의 형상과 크기로 성형하는 광 성형 유닛(400)을 포함할 수 있다. 노광 시스템(100)은 VSB(variable shaped electron beam) 방식의 시스템일 수 있다.
빔 발생부(200)로부터 제공되는 소스 빔(110a)은 광 성형 유닛(400)에서 성형되고, 성형된 소스 빔은 노광 스테이지(300)로 조사될 수 있다. 예를 들어, 소스 빔(110a)은 광 성형 유닛(400)에 의하여 제1 성형 빔(110b)및 제2 성형 빔(110c)으로 차례로 변형될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 소스 빔(110a)은 전자 빔(Electron beam)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 빔 발생부(200)는, 전자 빔(e-beam)을 조사하는 전자 총(Electron beam gun)을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 소스 빔(110a)은 이온 빔(Ion-beam), 극 자외선(Extreme Ultraviolet), 혹은 근접 X선(Proximity X-ray)을 포함할 수 있다.
노광 스테이지(300)는, 감광 물질을 포함하여 노광 공정이 수행되는 베이스(310)와, 베이스(310)가 탑재되는 베이스 스테이지(360)를 포함할 수 있다. 베이스 스테이지(360)는 베이스(310)를 탑재한 상태에서 전후좌우로 이동할 수 있다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 노광 시스템(100)을 이용하여 노광 공정이 진행되는 경우에, 베이스(310)상에 감광막(318)이 도포된 상태일 수 있다.
도 2a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 노광 시스템을 이용하여 제조되는 포토마스크를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2a를 참조하면, 베이스(310)는, 감광 물질이 코팅된 블랭크 포토마스크(310a)를 포함할 수 있다. 블랭크 포토마스크(310a)는 위상 반전 포토마스크(Phase Shift Mask: PSM)를 제조하기 위한 블랭크 포토마스크를 포함할 수 있다. 블랭크 포토마스크(310a)는, 투명 기판(312), 투명 기판(312) 상부에 형성된 시프트막(314), 시프트막(314) 상에 형성된 차광막(316), 차광막(316) 상에 형성된 감광막(318)를 포함할 수 있다.
투명 기판(312)은, 빛(light)에 투명한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 투명 기판(312)은 석영을 포함할 수 있다. 시프트막(314)은 MoSiN, MoSiCN, MoSiON, MoSiCON 등과 같이 빛(light)에 반투명성 물질을 포함할 수 있다. 차광막(316)은, Cr, CrC, CrN, CrCN 등과 같이 빛(light)에 불투명한 물질을 포함할 수 있다. 감광막(318)은, 포지티브 감광 물질 혹은 네거티브 감광물질일 수 있다. 보다 상세하게, 감광막(318)은 전자빔 레지스트(E-beam resist)일 수 있다.
다른 실시예에서, 블랭크 포토마스크(310a)는 바이너리 포토마스크(Binary Mask)를 제조하기 위하여 시프트막(314)이 생략된 포토마스크를 포함할 수 있다.
도 2a에서의 노광 패턴(330a)은 본 발명의 기술적 사상에 따른 노광 시스템(100)을 이용하여 형성된 제2 성형 빔(110c) 이용하여 형성될 수 있다.
응용 실시예들에서, 노광 패턴(330a)은 감광막(318)이 제2 성형 빔(110c)에 의해 노광된 영역으로 정의할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 노광 시스템(100)을 이용하여 제조되는 반도체 소자를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2b를 참조하면, 베이스(310)는 반도체 소자를 제조하기 위하여 감광막(372a)이 상부 면에 도포된 웨이퍼(wafer: 370a)를 포함할 수 있다. 도 2a에서와 마찬가지로, 제2 성형 빔(110c)에 의하여 조사된 감광막(372a)의 영역은 노광된 패턴(330b)으로 정의될 수 있다.
다시 도 1a를 참조하면, 광 성형 유닛(400)은, 소스 빔(110a) 혹은 성형 빔(110b)의 횡단면 형상을 다양하게 성형하는 다수의 빔 세이퍼들(beam shaper: 410, 435)과 소스 빔(110a), 제1 성형 빔(110b) 또는 제2 성형 빔(110c)의 경로를 변경시키거나 포커싱하는 다수의 편향 기들(420, 440)을 포함할 수 있다. 빔 세이퍼들(410, 435)은 소스 빔(110a) 혹은 성형 빔(110b)의 양을 조절하는 어퍼쳐들(aperture: 412, 432)을 포함할 수 있다. 편향 기들(420, 440)은 제1 성형 빔(110b) 혹은 제2 성형 빔(110c)의 방향을 조절하는 마그네틱 렌즈(magnetic lens)를 포함할 수 있다.
광 성형 유닛(400)은, 소스 빔(110a)을 제1 성형 빔(110b)으로 변형시키는 제1빔 세이퍼(410), 제1 성형 빔(110b)을 소정 위치로 편향시키는 제1편향 기(420), 제1 성형 빔(110b)을 제2 성형 빔(110c)으로 변형시키는 제2빔 세이퍼(435) 및 제2 성형 빔(110c)을 소정 위치로 편향시키는 제2편향 기(440)를 포함할 수 있다.
제2 성형 빔(110c)을 축소시켜 베이스(310) 상에 조사하기 한 대물 편향기(450)가 제2 빔 세이퍼(435)와 베이스(310) 사이에 제공될 수 있다.
빔 발생부(200)와 제1빔 세이퍼(410) 사이에는 소스 빔(110a)의 손실을 줄이기 위한 콘덴서 렌즈(460)가 제공될 수 있다.
제1빔 세이퍼(410)는, 소스 빔(110a)을 변형시키기 위한 제1어퍼쳐(412)를 포함할 수 있다. 제1빔 세이퍼(410)는 실리콘 플레이트로 형성될 수 있다. 제1 빔 세이퍼(410)의 제1 어퍼쳐(412)를 통과하는 소스 빔(110a)은 소정의 제1형상을 가지는 제1 성형 빔(110b)으로 변형될 수 있다.
제2빔 세이퍼(435)는 플레이트(430) 및 보조 빔 세이퍼(434)를 포함할 수 있다. 플레이트(430)는 제2어퍼쳐(432)를 포함할 수 있다. 플레이트(430)는 실리콘 플레이트일 수 있다. 보조 빔 세이퍼(434)는, 시프트 스크린(436)과 시프트 스크린(436)을 구동하는 제1액츄에이터(438)를 포함할 수 있다. 시프트 스크린(436)은 다각형 모양이고, 적어도 하나의 직각 코너를 가질 수 있다. 본 실시예에서, 시프트 스프린(436)은 사각형 모양일 수 있다. 시프트 스크린(436)은 제1액츄에이터(438)에 의해 제2 어퍼쳐(432)의 일부와 중첩될 수 있다. 즉, 시프트 스크린(436)은 제2 어퍼쳐(432)의 일부를 가릴 수 있다.
제2 빔 세이퍼(435)에 의해 제1 성형 빔(110b)은 제2 성형빔(110c)으로 변형될 수 있다. 시프트 스크린(436) 및 제2 어퍼쳐(432)의 중첩 모양에 따라, 제1 성형 빔(110b)이 제2빔 세이퍼(435)에 의해 변형되는 제2 성형 빔(110c)의 평면 형상이 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 어퍼쳐(432)가 시프트 스크린(436)에 의해 가려짐으로써, "L" 형상으로 변형될 수 있다. 따라서, 제2 빔 세이퍼는 제2 어퍼쳐(432)가 시프트 스크린(436)에 의해 가려짐으로써, "L" 형상으로 전자 빔을 성형할 수 있다.
제1 및 제2 빔 세이퍼(410, 435)는 도 1a의 x축 방향 혹은 y축 방향으로 이동함으로써, 제1 성형 빔(110b) 및 제2 성형 빔(110c)을 x축 방향 혹은 y축 방향으로 편향시킬 수 있다. 또 다른 경우, 제1 및 제2편향 기(420, 440)에 의하여 제1 성형 빔(110b) 및 제2 성형 빔(110c)이 x축 방향 혹은 y축 방향으로 편향될 수 있다. 가령, 제1편향 기(420)는 마그네틱 렌즈를 포함함으로써, 제1 성형 빔(110b)을 전기 신호에 따라 x축 방향 혹은 y축 방향으로 편향시킬 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 빔 세이퍼(410, 430)가 고정되더라도, 제1편향 기(420)에 의하여 제1 성형 빔(110b)이 성형될 수 있다. 또한, 제2 성형 빔(110c)은 제2 편향 기(440)에 의하여 이동하여 감광막(318)의 노광 대상 영역으로 조사될 수 있다. 이와는 달리, 베이스 스테이지(360)의 이동에 의하여 베이스(300)가 움직임으로써, 제2 성형 빔(110c)은 감광막(318)의 노광 대상 영역으로 조사될 수 있다. 또 다른 경우, 베이스 스테이지(360)와 제2 편향 기(440)가 동시에 작동되면서 제2 성형 빔(110c)이 감광막(318)의 노광 대상 영역으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 베이스 스테이지(360)가 x축 방향으로 왕복 이동하고, 제2 성형빔(440)이 y축 방향으로 왕복 이동할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 어퍼쳐들이 중첩되는 다양한 형태를 나타내는 평면도들이다.
도 3a를 참조하면, 제1 및 제2 어퍼쳐(412, 432)는 각각 정사각형의 모양을 가질 수 있다. 제1 및 제2 어퍼쳐(412, 432)가 중첩되는 형상은 사각형 모양일 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 어퍼쳐(412, 432)를 통과한 소스 빔(110a)은 사각형의 제2 성형 빔(110c)으로 변형될 수 있다. 예컨대, 라인 형태의 패턴을 형성하는 경우, 노광 패턴(330c)은 전술한 사각형의 제2 성형 빔(110c)을 조합하여 형성될 수 있다.
또 다른 경우, 도 3b를 참조하면 제1 및 제2어퍼쳐(412, 432)가 사선으로 중첩되기 때문에, 중첩되는 형상은 마름모형이 될 수 있다. 따라서, 제1어퍼쳐(412)와 제2어퍼쳐(432)를 통과한 소스 빔(110a)은 마름모형의 제2 성형 빔(110c)으로 변경될 수 있다. 가령, 제1 및 제2빔 세이퍼(410, 430)를 각각 θ만큼 회전시키면, 마름모형이 될 수 있다. 예컨대, 사선 방향의 라인 패턴을 형성하는 경우에, 노광 패턴(330d)은 전술한 마름모형의 제2 성형 빔(110c)의 연속적인 노출에 의하여 형성될 수 있다.
<제1 실시예>
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 기술적 사상에 의한 제2빔 세이퍼를 각각 나타내는 평면도들이다.
도 1a, 도 1b 및 도 4a를 참조하면, 제2 빔 세이퍼(435)는 제2 어퍼쳐(432)를 갖는 플레이트(430) 및 보조 빔 세이퍼(434)를 포함할 수 있다.
보조 빔 세이퍼(434)는, 시프트 스크린(436)과 시프트 스크린(436)을 구동하는 제1액츄에이터(438)를 포함할 수 있다. 보조 빔 세이퍼(434)는 플레이트(430)의 서로 대향하는 양 면 중 어느 한 면 상에 제공될 수 있다. 일례로, 시프트 스크린(436)은 플레이트(430)의 상면 혹은 저면에 설치될 수 있다. 시프트 스크린(436)은 제2 어퍼쳐(432)의 일부를 가리도록 움직일 수 있다. 제2 어퍼쳐(432)는 4개의 직각 코너(432a, 432b, 432c, 432d)를 가질 수 있다.
제2 어퍼쳐(432)의 코너들(432a 내지 432d) 중 어느 하나에 인접하는 플레이트(430)의 상에서 시프트 스크린(436)이 수평 방향으로 슬라이드 되어, 제2 어퍼쳐(432)를 직접적으로 가릴 수 있다.
이와 같이, 보조 빔 세이퍼(434)가 플레이트(430)에 설치되면, 보조 빔세이퍼(434)를 설치하기 위한 별도의 공간이 마련되지 않아도 된다. 만약, 보조 빔 세이퍼(434)를 플레이트(430)와 별도로 그 상부 혹은 하부에 설치하면, 노광 시스템(100)의 전체 길이가 그 만큼 길어질 수 있기 때문에, 전자 빔의 제어가 어렵게 될 수 있다. 또한, 보조 빔 세이퍼(434)를 플레이트(430) 상면 혹은 저면에 설치하면, 보조 빔 세이퍼(434)에 의하여 성형되는 전자 빔의 방향을 조절하기 위하여 별도의 마그네틱 렌즈를 설치하지 않아도 되기 때문에, 부품 수가 감소될 수 있고, 빔 성형 및 조사 능력이 정교하고 우수해질 수 있다.
<제2 실시예>
또 다른 경우, 도 4b를 참조하면, 시프트 스크린(436)은, 제2어퍼쳐(432)의 제1코너(432a) 내지 제4코너(432d)에 각각 대응되는 제1스크린(436a) 내지 제4스크린(436d)을 포함할 수 있다.
한편, 제1액츄에이터(438)는, 압전 부재(Piezoelectric element)를 포함할 수 있다. 압전 부재는 그 길이 방향으로 확장되거나 혹은 수축될 수 있기 때문에, 제1액츄에이터(438)에 연결된 시프트 스크린(436)이 선형적으로 이동될 수 있다. 압전 부재는 납-지르코네이트-타이타네이트(PZT)를 포함할 수 있다. 가령, 압전 부재는 PZT (Pb(Zr, Ti)O3), 또는 PLZT ((Pb, La)(Zr, Ti)O3)를 포함할 수 있다. 제1액츄에이터(438)에 전압이 인가되지 않으면, 압전 부재에 변화가 없기 때문에, 압전 부재에 연결된 시프트 스크린(436)에 변화가 없다. 제1액츄에이터(438)에 소정의 전압이 인가되면, 압전 부재에 길이 방향으로 소정의 변위가 발생하고, 이와 연결된 시프트 스크린(436)이 선형적으로 이동된다. 상기 변위는 인가 전압에 비례하기 때문에, 인가 전압의 크기를 조절함으로써, 변위를 제어할 수 있다. 이와 같이 압전 부재를 제1액츄에이터(438)로 사용하면, 시프트 스크린(436)의 구동을 길이 방향에서 선형적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.
<제3 실시예>
도 4a 및 도 4b와 같이, 제1액츄에이터(438)는, 시프트 스크린(436)의 코너에 설치되어 시프트 스크린(436)을 x축 방향(혹은 y축 방향)의 사선 방향(가령, 45°방향)으로 이동시킬 수 있다. 이때, 형성되는 샷(shot)의 형태는 x축 방향으로 연장되는 샷의 폭(Wx)과 y축 방향으로 연장되는 샷의 폭(Wy)이 일정한 “L”형이 될 수 있다.
<제4 실시예>
또 다른 경우, 도 4c를 참조하면, 제1액츄에이터(438)는, 시프트 스크린(436)의 일 측면에 각각 설치될 수 있다. 따라서, 시프트 스크린(436)은 y축 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 플레이트(430)에도 제2액츄에이터(438′)가 설치될 수 있다. 제2엑츄에이터(438′)는 플레이트(430)를 x축 방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 형성되는 샷(shot)은, x축 방향으로 연장되는 샷의 폭(Wx)과 y축 방향으로 연장되는 샷의 폭(Wy)이 일정하지 않는 “L”형 구조를 가질 수 있다. 이와 같이, 제1액츄에이터(438)가 시프트 스크린(436)을 구동시키고, 제2액츄에이터(438′)가 플레이트(430)를 구동시킴으로써, 시프트 스크린(436)이 제2어퍼쳐(432)에 대하여 x축 방향 및 y방향으로 이동할 수 있게 된다.
또 다른 경우, 도 4d에서와 같이, 시프트 스크린(436)을 y축 방향으로 이동시키면, 형성되는 샷(shot)은, y축 방향으로 연장되는 직사각형 구조를 가질 수 있다. 한편, 도 4e에서와 같이, 시프트 스크린(436)을 x축 방향으로 이동시키면, 이때, 형성되는 샷(shot)은, x축 방향으로 연장되는 직사각형 구조를 가질 수 있다.
<제5 실시예>
도 4f를 참조하면, 제1 보조 빔 세이퍼(439a)는 서로 이격된 제1 스크린(436a) 및 제2 스크린(436b), 제1 및 제2 스크린들(436a, 436b)을 기계적 또는 물리적으로 연결하는 제1 연결부(476a)를 포함할 수 있다. 제1 연결부(476a)는 로드(rod) 형태일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 스크린들(436a, 436b) 중 적어도 하나와 연결된 제1 액츄에이터(438a)가 제공될 수 있다. 제1 스크린(436a), 제2 스크린(436b) 및 제1 연결부(476a)는 일체로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 스크린들(436a, 436b) 사이의 이격 거리(L1)는 제2 어퍼쳐(432)의 한변의 길이(L2) 보다 클 수 있다.
제2 보조 빔 세이퍼(439b)는 서로 이격된 제3 스크린(436c) 및 제4 스크린(436d), 제3 및 제4 스크린들(436c, 436d)을 연결하는 제2 연결부(476b)를 포함할 수 있다. 또한, 제3 및 제4 스크린들(436c, 436d) 중 적어도 하나와 연결된 제2 액츄에이터(438b)가 제공될 수 있다. 제3 스크린(436c), 제4 스크린(436d) 및 제2 연결부(476b)는 일체로 연결될 수 있다. 제3 및 제4 스크린들(436c, 436d) 사이의 이격 거리(L1)는 제2 어퍼쳐(432)의 한변의 길이(L2) 보다 클 수 있다.
제1 보조 빔 세이퍼(439a)은 제1 액츄에이터(438a)에 의해 y축 방향으로 이동할 수 있다. 이 경우에, 제1 보조 빔 세이퍼(439a)는 제1 액츄에이터(438a)는 제1 및 제2 스크린들(436a, 436b) 중 하나가 제2 어퍼쳐(432)의 일부와 중첩하도록 이동될 수 있다. 또한, 제1 보조 빔 세이퍼(439a)의 제1 및 제2 스크린들(436a, 436b) 중 하나가 제2 어퍼쳐(432)의 일부와 중첩하는 경우에, 제1 연결부(476a)는 제2 어퍼쳐(432)와 중첩하지 않을 수 있다. 예를 들어, 노광 공정이 진행되는 동안에, 제1 연결부(476a)은 제2 어퍼쳐(432)와 중첩하지 않도록 제2 어펴쳐(432)와 이격되도록 제1 및 제2 스크린들(436a, 436b)를 연결할 수 있다.
또한, 제2 보조 빔 세이퍼(439b) 역시 제1 보조 빔 세이퍼(438a)와 미러링 대칭 구조를 가질 수 있다. 제2 보조 빔 세이퍼(439b)의 제3 스크린(436c)은 제1 보조 빔 세이퍼(439a)의 제2 스크린(436b)과 마주보도록 제공되고, 제2 보조 빔 세이퍼(439b)의 제4 스크린(436d)은 제1 보조 빔 세이퍼(439a)의 제1 스크린(436a)과 마주보도록 제공될 수 있다. 제2 및 제3 스크린들(436b, 436c) 사이의 이격 거리는 제2 어퍼쳐(432)의 폭 보다 작을 수 있다. 또한, 제1 및 제4 스크린들(436a, 436d) 사이의 이격 거리 역시 제2 어퍼쳐(432)의 폭 보다 작을 수 있다.
제1 연결부(476a)와 제2 연결부(476b) 사이의 이격거리는 제2 어퍼쳐(432)의 폭 보다 클 수 있다. 따라서, 노광 공정이 진행되는 동안에, 제1 및 제2 연결부(476a, 476b)은 제2 어퍼쳐(432)와 중첩하지 않을 수 있다.
한편, 플레이트(430)에 연결된 액츄에이터(438′)는, 스텝 모터(step motor)를 포함할 수 있다. 플레이트(430)는 제어부의 신호에 따라 구동되는 스텝 모터에 의하여 x축 및 y축 방향으로 이동될 수 있다.
<제1 응용례>
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 노광 패턴 형성 시 다양한 샷 형태를 각각 나타내는 평면도들이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 노광하려는 소정 형상의 노광 패턴(330e)은 제한된 제2 성형 빔(110c)에 적합하도록 다수의 작은 샷(S)으로 분할될 수 있다.
구체적으로 도 5a를 참조하면, 원하는 노광 패턴(330e)이 x축 방향 혹은 y축 방향에서 길게 연장될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 원하는 노광 패턴(330e)은 다양한 사각형 또는 "L"자 모양의 샷으로 분할되어 노광될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상에 의하여, 제1 성형 빔(110b)이 사각형이고, 노광 패턴(330e)의 교차 영역은 “L”형이기 때문에, 노광이 필요한 영역 이외의 영역에서는 제1 성형 빔(110b)을 차단하는 보조 빔 세이퍼(도 1a의 434)가 이용되어 “L”형을 갖는 제2 성형빔(110c)이 형성될 수 있다.
이와 같이, 보조 빔 세이퍼(434)를 이용하게 되면, x축 방향 및 y축 방향에서 직각으로 교차하는 노광 패턴(330e)의 경우 둘 이상의 사각형의 샷(S)들이 하나의 "L"형 샷으로 노광될 수 있다.
보조 빔 세이퍼(도 1b의 434)는, 전술한 바와 같이 소정의 면적을 가지는 시프트 스크린(436)을 포함하기 때문에, 시프트 스크린(436)를 이용하면, 변형 샷은 사각형 혹은 마름모형에 제한되지 않고, “L”자 등 다양한 형상으로 성형될 수 있다. 통상, 라인 형태의 노광 패턴(330e)은 사각형과, “L”형의 조합에 의하여 얼마든지 형성될 수 있다. 따라서, “L”형, “+”형 혹은 “T”형 등 다양한 형태의 패턴을 조합하여 노광 패턴(330e)을 형성할 수 있다. 그 중에서도 “L”형 혹은 직사각형을 조합하여 소정의 패턴을 형성하면, 설계가 더욱 용이해질 수 있다.
도 5c를 참조하면, 가로 및 세로가 b x c 사이즈가 되는 직사각형 패턴 모양의 샷(S)으로 분할하여 노광되는 경우에 샷(S)의 갯수가, b x b 사이즈가 되는 정사각형 패턴 모양의 샷으로 분할하여 노광되는 경우와 비교하여 샷(S)의 갯수가 줄어들 수 있다. 마지막 단부에서는 b x b 사이즈가 되는 정사각형 패턴 모양의 샷(S)으로 분할 노광될 수 있다.
이와 같이, 1개의 샷(S)을 통하여 형성될 수 있는 노광 패턴(330e)을 3개 혹은 2개로 나누어 샷(S)을 하게 되면, 노광 시간이 증가되고 처리량(throughput)이 감소될 수 있다. 반대로, 3개 혹은 2개로 나누어 노광 공정을 수행하던 노광 패턴(330e)을 1개의 샷(S)으로 노광하게 되면, 노광 시간이 짧아지고 처리량이 증가될 수 있다.
이는 설계 과정에서 미리 노광 패턴(330e)에 관한 정보를 추출하고, 이를 몇 가지 유형으로 분류하면, 제1 및 제2빔 세이퍼(410, 430)와 보조 빔 세이퍼(434)를 조작하여 유형별로 용이하게 샷(shot)을 수행할 수 있다. 가령, b x b 사이즈가 되는 정사각형 패턴 모양의 샷, 한 쪽 코너가 가려진 c x c 사이즈가 되는 “L”형 패턴 모양의 샷, 혹은 b x c 사이즈가 되는 직사각형 패턴 모양의 샷과 같이, 몇 가지 유형을 사전에 분류하고, 이에 관한 정보를 저장한 다음, 노광 공정시 각 유형 정보를 조합하면 원하는 다양한 노광 패턴(330e)이 형성될 수 있다.
<제2 응용례>
도 6은 본 발명에 의한 보조 패턴을 포함하는 포토마스크를 이용하여 웨이퍼에 노광하는 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 포토마스크(310b)의 메인 패턴(340)을 이용하여 반도체 소자를 제조하는 포토 리소그라피(Photo lithography) 공정은, 제2웨이퍼(370b)에 제2웨이퍼 감광막(372b)을 도포하는 공정, 제2웨이퍼(370b)를 포토마스크(310b)에 정렬하는 공정, 소정의 레이아웃으로 형성된 포토마스크(310b)를 이용하여 제2웨이퍼 감광막(372b)를 노광하는 공정, 및 노광된 제2웨이퍼 감광막(372b)를 현상하여 소정의 감광 패턴(350)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. 본 발명에 의한 노광 시스템(도 1a의 100)에 의하여 노광 공정이 수행되면, 블랭크 포토마스크(도 2a의 310a)는 메인 패턴(340)을 포함하는 포토마스크(310b)로 제작될 수 있다. 포토마스크(310b)를 이용하여 제2웨이퍼(370b) 상에 반도체 패턴(350)을 형성하는 포토 리소그라피 공정(Photo lithography)에서, 반도체 패턴(350)을 사각형 혹은 다각형으로 형성하는 경우 빛의 회절에 의하여 노광 패턴(350)의 코너(R1)가 둥글게 되는 코너 라운딩 현상이 발생될 수 있다. 이때, 포토마스크(310b)에서 사각형의 메인 패턴(340)의 코너에 보조 패턴(342)을 형성함으로써, 제2웨이퍼(370b)에서 노광 패턴(350)의 코너(R2)에서 발생되는 광 근접 효과가 보상될 수 있다. 포토마스크(310b)의 보조 패턴(342)은 제2웨이퍼(370b)의 노광 패턴(350)의 길이가 줄어들거나 코너가 무너지는 것을 방지할 수 있다. 보조 패턴(342)은 “L”형의 평면 구조를 가질 수 있다. 보조 패턴(342)이 “L”형인 경우, 사각형의 기본 샷에 의하여 노광되기 번거롭다. 특히, 보조 패턴(342)의 폭(W2)이 메인 패턴(340)의 폭(W1)보다 작기 때문이다. 일례로, 보조 패턴(342)의 “L”형 패턴은 “┃”형 패턴과 “━”형 패턴으로 분할되어 샷이 수행될 수 있다. 따라서, “L”형 패턴은 2회 이상의 샷으로 진행될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는, 사각형 중에서 노광이 필요한 3개의 코너 영역은 그대로 두고, 나머지 1개의 코너 영역에서는 제1 성형 빔(도 1a의 110b)이 차단되도록, 1개의 코너 영역을 가려주는 보조 빔 세이퍼(도 1a의 434)가 이용될 수 있다.
<제3 응용례>
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 선 폭이 일정하지 않는 패턴의 노광 시, 다양한 샷 형태를 각각 나타내는 평면도들이다.
도 7a을 참조하면, 노광 패턴(330f)의 폭이 일정하지 않을 수 있다. 특히, 메인 패턴(340)의 광 근접 효과를 보상하기 위하여, 메인 패턴(340)의 폭이 불규칙할 수 있다. 도 7b를 참조하면, 노광 패턴(330)을 사각형 패턴 모양의 샷(S1)과 “L”형 패턴 모양의 샷(S2)의 조합으로 분할하게 되면, 사각형의 조합만으로 분할하는 경우보다 샷이 줄어든다. 이와 같이, 하나의 커다란 노광 패턴(330f)을 형성함에 있어서, 노광 패턴(330f)을 다수개의 단위 패턴으로 구분하여 다수 샷(S1, S2)으로 분할하여 노광이 수행될 있다. 이때, “사각형”과 “L”형의 조합으로 노광 패턴(330′)을 구성하게 되면, 사각형의 조합만으로 노광 패턴을 구성하는 경우보다 노광 횟수가 감소할 수 있다.
<방법 실시예>
도 8a는 본 발명에 의한 전자 빔 리소그라피 공정을 나타내는 순서도이다. 도 8b 내지 도 8g는 본 발명에 의한 노광 시스템을 이용하여 포토마스크를 제조하는 공정을 각각 나타내는 종단면도들이다. 도 8h는 도 8b 내지 도 8g에 의하여 제조되는 포토마스크의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 8a를 참조하면, 블랭크 포토마스크를 이용하여 포토마스크를 형성하는 전자 빔 리소그라피 공정은, VSB 노광 시스템과 포토마스크의 정렬 공정(S110), 전자 빔 리소그라피 공정(S120), 포토마스크 현상 공정(S130), 포토마스크 식각 공정(S140), 포토마스크 세정 공정(S150)을 포함할 수 있다. 가령, 전자 빔이 블랭크 포토마스크(도 2a의 310a) 상에 형성된 폴리머 계열의 감광막(318)에 선택적으로 입사되면, 현상 공정에 의하여 노광 패턴(330a)이 형성될 수 있다. 가령, 전자 빔이 입사된 감광막(318) 부분과 입사되지 않은 감광막(318) 부분에서 고분자 상태의 차이가 발생하고, 감광막(318)이 현상액에 노출되면서 원하는 노광 패턴(330a)이 형성될 수 있다. 노광 패턴(330a)을 식각 마스크로 사용하여 차광막(316)을 패턴닝하고, 다시 이를 하드마스크로 시프트막(314)을 패턴닝함으로써, 포토마스크(310b) 상에 메인 패턴(도 6의 340)과 보조 패턴(342)이 형성될 수 있다. 포토마스크(310b)를 이용하여 제2웨이퍼(도 6의 370b) 상에 메인 패턴(340)과 대응되는 반도체 패턴(350)이 형성될 수 있다.
한편, 도 2a에 도시된 바와 같이 포토마스크(310b)를 제조하기 위하여 블랭크 포토마스크(310a) 상에 형성된 감광막(318)을 패턴닝하는 전자 빔 쓰기(writing)를 예로 들어 설명되고 있지만, 도 2b에 도시된 바와 같이 반도체 소자를 제조하기 위하여 웨이퍼(370a) 상에 형성된 감광막(372a)을 패턴닝하는 경우에도 전자 빔 쓰기를 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다.
다시 도 1a을 참고하면, 기판 스테이지(360) 상에 감광 기판(310) 가령, 블랭크 포토마스크(도 2a의 310a)가 장착될 수 있다. 광 성형 유닛(400)과 블랭크 포토마스크(310a)가 정렬되면, 전자 빔 쓰기가 수행될 수 있다. 빔 발생부(200)에서 발산되는 소스 빔(110a)은, 콘덴서 렌즈(460)에 의하여 제1빔 세이퍼(410)로 집중되고, 제1빔 세이퍼(410)에 의하여 사각형의 제1 성형 빔(110b)으로 성형될 수 있다. 제1 성형 빔(110b)은 제1편향 기(420)에 의하여 제2빔 세이퍼(435)의 제2어퍼쳐(432) 및 보조 빔 세이퍼(434)에 조사될 수 있다. 이때, 제1편향 기(420)는 제1 성형 빔(110b)의 방향을 조절함으로써, 제2어퍼쳐(432)와 중첩되는 제1 성형 빔(110b)의 위치와 크기를 제어할 수 있다. 가령, 제1 성형 빔(110b)은 제1편향 기(420)에 의하여 x축 방향과 y축 방향으로 시프트(shift)될 수 있다. 제2 성형 빔(110c)은 대물 편향기(450)에 의하여 축소된 다음, 다시 제2편향 기(440)에 의하여 편향될 수 있다. 축소된 제2 성형 빔(110c)은 제2편향 기(440)에 의하여 베이스(310) 즉, 블랭크 포토마스크(310a) 상에 조사될 수 있다.
도 8b을 참고하면, 전자 빔(electron beam) 가령, 제2 성형 빔(110c)을 이용하여 노광된 감광막(318) 상에 현상 공정이 수행될 수 있다. 이로써, 패턴 영역(P)의 일부만 선택적으로 제거되는 노광 패턴(330g)이 형성된다. 노광 패턴(330g)은, 콘택 형성을 위하여 다수의 홀 타입(hole-type)으로 형성되거나 혹은 배선 형성을 위하여 라인 앤 스페이스 타입(line & space-type)으로 형성될 수 있다.
도 8c를 참고하면, 노광 패턴(330g)을 식각 마스크로 하여 차광막(316)이 건식 식각(dry etch) 될 수 있다. 이로써, 시프트막(314)을 선택적으로 노출시키는 차광막 패턴(316a)이 형성된다. 노광 패턴(330g)이 제거(strip)되고, 세정(cleaning) 될 수 있다.
도 8d를 참고하면, 차광막 패턴(316a)을 하드 마스크로 하여 시프트막(314)이 식각(etch) 될 수 있다. 이로써, 시프트막 패턴(314a)이 형성될 수 있다. 시프트막 패턴(314a)은, 노광 패턴(도 9b의 330g)과 마찬가지로, 소정의 콘택 패턴 혹은 배선 패턴의 형태로 형성될 수 있다.
도 8e를 참조하면, 패턴 영역(P)과 블라인드 영역(B)에 마스크층(320)이 형성될 수 있다. 마스크층(320)은 감광막을 포함할 수 있다.
도 8f를 참고하면, 패턴 영역(P)을 오픈하는 패턴 영역 오픈 마스크(320a)가 블라인드 영역(B)에만 형성될 수 있다. 이때, 패턴 영역 오픈 마스크(320a)가 감광막으로 구성되는 경우 노광 및 현상 공정이 수행될 수 있다. 다만, 패턴 영역(P) 전체를 노광하는 것이기 때문에, 반드시 전자 빔(electric beam) 리소그라피 공정이 사용될 필요는 없고, 포토(Photo) 리소그라피 공정이 수행될 수 있다.
도 8g를 참고하면, 패턴 영역 오픈 마스크(320a)를 식각 마스크로 하여 식각 공정을 수행함으로써, 패턴 영역(P)의 차광막 패턴(도 8d의 316a)이 제거될 수 있다. 그리고 나서, 패턴 영역 오픈 마스크(도 8f의 320a)가 제거된다. 블라인드 영역(B)에는 차광막(316)이 그대로 잔존함으로써, 포토 리소그라피 공정시 포토마스크(310b) 주위에 빛(light)이 투과되지 않도록 투과율을 0%로 만들어주는 기능을 수행한다. 포토마스크(310b)는, 종단면을 기준으로 바라보게 되면 제2 성형 빔(110c)에 대하여 투과성을 가지는 투명 기판(312), 제2 성형 빔(110c)에 대하여 차광성을 가지는 차광막(316), 일정한 비율로 제2 성형 빔(110c)을 투과시키는 시프트막 패턴(314a)를 포함한다.
도 8h를 참조하면, 포토마스크(310b)는 평면을 기준으로 바라보게 되면, 중앙에 배치되는 패턴 영역(Pattern Area: P)과, 주변에 배치되는 블라인드 영역(Blind Area: B)을 포함한다. 패턴 영역(P)은, 웨이퍼(wafer)에 전사될 회로 패턴(가령, 콘택 패턴이나 배선 패턴)과 같은 메인 패턴(340)을 포함할 수 있다. 또한, 패턴 영역(P)은, 메인 패턴(340)의 소밀 편차를 해소하고, 메인 패턴(340)의 해상도를 높이기 위하여, 보조 패턴(342)을 더 포함할 수 있다. 보조 패턴(342)은 SRAF(sub resolution assist feature)으로서, 도 6에서 이미 설명한 바와 같이 광 근접 효과(Optical Proximity Effect: OPE)를 보정하는 기능을 수행한다.
반도체 소자의 집적도를 향상시키기 위하여, 디자인 룰(Design rule)이 작아지고, 노광 공정 시 메인 패턴(340)의 형성이 중요해지고 있다. 하지만, 보조 패턴(342)의 형성이 더 중요해지고 있다. 가령, 메인 패턴(340)의 임계 치수(CD)의 선 폭보다 보조 패턴(342)의 임계 치수(CD)의 선 폭이 더 작고, “L”형 등, 기타 형상이 다양해지기 때문에, 보조 패턴(342)의 해상도를 높이는 것이 더 어렵다. 이와 같이, 광 근접 효과(OPE)에 의한 소밀 편차를 해소하거나 코너 영역에서 라운딩 현상을 방지하기 위하여 보조 패턴(342)의 형성이 필수적이다. 따라서, 이와 같은 보조 패턴(342)을 적절하게 노광하기 위하여 기본 샷에 여러 가지 변형 샷이 결합되어야 한다.
<확장례>
도 9a는 본 발명에 의한 포토 리소그라피 장치를 나타내는 단면도이다. 도 9b는 포토 리소그라피 장치를 이용하여 웨이퍼를 제조하는 공정을 나타내는 순서도이다.
도 9a를 참조하면, 포토 리소그라피 장치(600)는, 제2빔 발생부(610), 제2콘덴서 렌즈(620), 포토마스크(630), 투영 렌즈(640), 및 웨이퍼 스테이지(650)를 포함한다. 제2빔 발생부(610)는, i-line, KrF, ArF 등의 파장이 매우 짧은 자외선이 사용될 수 있다. 제2콘덴서 렌즈(620)는 자외선이 진행 경로 밖으로 빠져 나가는 것을 방지할 수 있다. 포토마스크(630)는, 도 8b 내지 도 8g의 포토마스크 제조 공정을 통하여 제조된 것으로 메인 패턴(340)을 포함할 수 있다. 투영 렌즈(640)는 메인 패턴(340)을 웨이퍼 스테이지(650) 상에 전사할 수 있다. 웨이퍼 스테이지(650)는 웨이퍼(370c)가 안착되는 곳으로 상하 전후 좌우로 이동할 수 있다. 웨이퍼(370c)의 표면 상에는 감광막(372c)이 도포된다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 포토마스크를 이용한 반도체 소자의 제조 공정은, 포토마스크(630)와 웨이퍼 스테이지(650)를 정렬하는 공정(S210)과, 포토마스크(630)를 이용하는 포토 리소그라피 공정(S220)과, 웨이퍼 현상 공정(S230)과, 웨이퍼 식각 공정(S240)과, 웨이퍼 세정 공정(S250)과, 후속 웨이퍼 제조 공정(S260)을 포함할 수 있다.
포토마스크(630)와 웨이퍼 스테이지(650)를 정렬하기 전에 먼저, 웨이퍼(370c)가 웨이퍼 스테이지(650) 상에 도입된다. 포토마스크(630)를 이용하여 포토 리소그라피 공정이 진행된다. 가령, 제2빔 발생부(610)로부터 자외선이 포토마스크(630) 상에 조사된다. 포토마스크(630) 상에는 메인 패턴(340)과 보조 패턴(342)이 형성되어 있기 때문에, 자외선은 웨이퍼(370c) 상에 선택적으로 조사되고, 이로써 메인 패턴(340)이 웨이퍼(370c) 상에 전사될 수 있다. 다만, 보조 패턴(342)은 광 근접 효과(OPE)를 방지하기 위한 것으로, 웨이퍼(370c) 상에 직접 조사되지 않는다. 즉, 웨이퍼(370c) 표면의 감광막(372c)에 메인 패턴(340)이 축소 전사될 수 있다. 현상 공정이 진행될 수 있다. 가령, 웨이퍼(370c) 표면의 감광막(372c)이 화학적 방법을 이용하여 감광막 패턴으로 형성된다. 식각 공정이 진행될 수 있다. 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 웨이퍼(370c)가 패터닝된다. 또는 웨이퍼(370c)와 감광막(372c) 사이에 물질층이 더 포함됨으로써, 상기 물질층이 패터닝될 수도 있다. 세정 공정이 진행될 수 있다. 상기 감광막 패턴이 제거되고, 웨이퍼(370c)가 세정된다. 위와 같은 웨이퍼 제조 공정이 완료되면, 후속 웨이퍼 제조 공정이 진행될 수 있다. 가령, 후속 웨이퍼 제조 공정은, 위와 같은 방법으로 제조된 웨이퍼를 이용하여 조립하는 패키지 제조 공정을 포함할 수 있다.
그 외, 도면에 참조 부호가 표시되지 않았거나, 참조 부호만 표시된 구성 요소들은 본 명세서의 다른 도면들 및 그 설명들로부터 그 이름과 기능 등이 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 개략적으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
100: VSB 노광 시스템 110a: 소스 빔
110b: 제1 성형 빔 110c: 제2 성형 빔
200: 빔 발생부 300: 노광 스테이지
310: 베이스 310a: 블랭크 포토마스크
310b: 포토마스크 312: 투명 기판
314: 시프트막 314a: 시프트막 패턴
316: 차광막 316a: 차광막 패턴
318: 감광막 320: 마스크층
320a: 패턴 영역 오픈 마스크 330a ~ 330e: 노광 패턴
340: 메인 패턴 342: 보조 패턴
370a ~ 370c: 웨이퍼 372a ~ 372c: 감광막
400: 광 성형 유닛 410: 제1빔 세이퍼
412: 제1어퍼쳐 420: 제1편향 기
430: 플레이트 432: 제2어퍼쳐
434: 보조 빔 세이퍼 436: 시프트 스크린
438: 제1액츄에이터 438′: 제2액츄에이터
440: 제2편향 기 450: 대물 편향기
460: 콘덴서 렌즈 435: 제2빔 세이퍼

Claims (10)

  1. 소스 빔을 조사하는 빔 발생부;
    상기 빔 발생부의 하부에 제공되고, 상기 소스 빔을 사각형 모양의 평면 형상을 갖는 제1 성형 빔으로 변형시키는 제1어퍼쳐를 갖는 제1빔 세이퍼; 및
    상기 제1빔 세이퍼 하부에 제공되어 상기 제1 성형 빔을 제2 성형빔으로 변형시키는 제2빔 세이퍼를 포함하되,
    상기 제2빔 세이퍼는 제2 어퍼쳐를 갖는 플레이트, 시프트 스크린, 및 상기 시프트 스크린을 이동시키는 제1 액츄에이터를 포함하고,
    상기 제2 어퍼쳐는 4개의 직각 코너들을 가진 사각형이고,
    상기 시프트 스크린은 상기 제1 액츄에이터에 의해 이동되어 상기 제2 어퍼쳐의 일부분을 가리고,
    상기 시프트 스크린에 의해 일부분이 가려지는 상기 제2 어퍼쳐는 사각형 모양의 평면 형상을 갖는 상기 제1 성형 빔을 “L” 모양의 평면 형상을 갖는 상기 제2 성형 빔으로 변형시키고,
    상기 제1 성형 빔을 “L” 모양의 평면 형상을 갖는 상기 제2 성형 빔으로 변형시키는 상기 제2 어퍼쳐의 모양은 상기 제1 액츄에이터에 의해 이동되는 상기 시프트 스크린에 의해 상기 제2 어퍼쳐의 4개의 직각 코너들 중 어느 하나의 코너가 가려짐으로써 “L”형으로 변형되는 노광 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시프트 스크린은 상기 플레이트의 상부에 배치되고,
    상기 시프트 스크린은 상기 플레이트 상에서 상기 제1 액츄에이터에 의해 이동되어 상기 제2 어퍼쳐의 일부를 가리고,
    상기 시프트 스크린에 의해 가려지기 전의 상기 제2 어퍼쳐의 모양은 크기가 고정된 사각형이고,
    상기 제2 어퍼쳐의 4개의 직각 코너들 중 어느 하나의 코너가 상기 시프트 스크린으로 가려지고, 나머지 코너들이 상기 시프트 스크린에 의해 가려지지 않음으로써 상기 제2어퍼쳐의 크기가 고정된 사각형 모양이 "L"형으로 변형되는 노광 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시프트 스크린은 다각형 평면 모양이고, 하나 또는 둘 이상의 직각 코너를 갖는 노광 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트에 연결된 제2 액츄에이터를 더 포함하되,
    상기 제1 액츄에이터는 상기 시프트 스크린을 x축 방향으로 이동시키고,
    상기 제2 액츄에이터는 상기 플레이트를 상기 x축과 수직한 y축 방향으로 이동시키는 노광 시스템.
  5. 소스 빔을 조사하는 빔 발생부;
    상기 빔 발생부의 하부에 제공되고, 제1어퍼쳐를 갖는 제1빔 세이퍼; 및
    상기 제1빔 세이퍼 하부에 제공된 제2빔 세이퍼를 포함하되,
    상기 제2빔 세이퍼는,
    제2 어퍼쳐를 갖는 플레이트;
    상기 제2 어퍼쳐의 일부분을 가리는 시프트 스크린; 및
    상기 시프트 스크린을 이동시키는 제1 액츄에이터를 포함하고,
    상기 제2 어퍼쳐는 직각을 갖는 제1 코너 및 제2 코너를 갖고, 상기 시프트 스크린은 상기 제2 어퍼쳐의 상기 제1 코너 및 상기 제2 코너에 각각 대응하는 제1 스크린 및 제2 스크린을 포함하고,
    상기 제2 어퍼쳐의 상기 제1 코너와 제2 코너의 이격거리 보다 상기 제1 및 제2 스크린들 사이의 이격 거리가 더 크고,
    상기 제1 및 제2 스크린들 중 어느 하나가 상기 제2 어퍼쳐의 상기 제1 및 제2 코너들 중 어느 하나와 중첩하는 경우에 상기 제1 및 제2 스크린들 중 나머지 하나는 상기 제2 어퍼쳐의 상기 제1 및 제2 코너들 중 나머지 하나와 중첩하지 않는 노광 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 스크린 및 상기 제2 스크린은 제1 연결부에 의하여 연결되는 노광 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 어퍼쳐는 직각을 갖는 제3 코너 및 제4 코너를 더 포함하고, 상기 시프트 스크린은 상기 제2 어퍼쳐의 상기 제3 코너 및 제4 코너에 각각 대응하는 제3 스크린 및 제4 스크린을 포함하고,
    상기 제3 및 제4 스크린들 중 어느 하나가 상기 제2 어퍼쳐의 상기 제3 및 제4 코너들 중 어느 하나와 중첩하는 경우에 상기 제3 및 제4 스크린들 중 나머지 하나는 상기 제2 어퍼쳐의 상기 제3 및 제4 코너들 중 나머지 하나와 중첩하지 않는 노광 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제3 스크린 및 상기 제4 스크린은 제2 연결부에 의해 연결되고, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 서로 평행하는 노광 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 시프트 스크린은 상기 4개의 직각 코너들에 대응하는 4개의 스크린을 포함하는 노광 시스템.
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