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KR101105670B1 - Heterodyne interference lithography apparatus and micropattern forming method using the apparatus - Google Patents

Heterodyne interference lithography apparatus and micropattern forming method using the apparatus Download PDF

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KR101105670B1
KR101105670B1 KR1020100100177A KR20100100177A KR101105670B1 KR 101105670 B1 KR101105670 B1 KR 101105670B1 KR 1020100100177 A KR1020100100177 A KR 1020100100177A KR 20100100177 A KR20100100177 A KR 20100100177A KR 101105670 B1 KR101105670 B1 KR 101105670B1
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KR
South Korea
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laser
interference
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micropattern
wavelength
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Inventor
양민양
강봉철
노지환
Original Assignee
한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치 및 그 장치를 이용한 미세패턴 형성방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 간섭 리소그래피 장치에 있어서, 동시에 2 이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저를 발진시키는 멀티 레이져 광원부; 광원부에서 발진된 레이저의 방향을 소정 방향으로 반사시키는 미러; 미러에 반사된 레이저의 조사면적을 확장시키는 빔확장기; 및 빔확장기에 의해 확장된 레이저에 의해 노광시킬 시편이 설치되는 베이스부와 확장된 레이저가 입사되어 베이스부로 반사시키는 반사부 및 베이스부와 반사부를 소정방향으로 회전시키는 회전부를 구비하는 회전 스테이지;를 포함하고, 시편에 서로 다른 방향으로 입사되는 파장에 의해 발생되는 복수의 제1차 간섭무늬 및 복수의 제1차간섭무늬가 서로 간섭되면서 발생되는 제2차 간섭무늬에 의해 시편에 보다 다양한 형태의 미세패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치에 대한 것이다. The present invention relates to a heterodyne interference lithography apparatus and a method for forming a micropattern using the apparatus. More particularly, an interference lithography apparatus comprising: a multi-laser light source unit for simultaneously oscillating a laser having two or more different wavelengths; A mirror for reflecting the direction of the laser oscillated by the light source unit in a predetermined direction; A beam expander for expanding the irradiation area of the laser reflected by the mirror; And a rotating stage including a base unit on which the specimen to be exposed by the laser expanded by the beam expander is installed, a reflector for injecting the extended laser into the base unit, and a rotating unit for rotating the base unit and the reflector in a predetermined direction. And a plurality of first order interference patterns generated by wavelengths incident in different directions to the test specimen and second order interference patterns generated when the plurality of first order interference patterns interfere with each other. A heterodyne interference lithographic apparatus, wherein a fine pattern is formed.

Figure R1020100100177
Figure R1020100100177

Description

헤테로다인 간섭 리소그래피 장치 및 그 장치를 이용한 미세패턴 형성방법{Heterodyne Interference Lithography Apparatus and Method for drawing Fine Pattern using the Device}Heterodyne Interference Lithography Apparatus and Method for drawing Fine Pattern using the Device

본 발명은 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치 및 그 장치를 이용한 미세패턴 형성방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 두 개 또는 그 이상의 각기 다른 파장을 발진할 수 있는 레이저를 이용하여 간접 현상을 일으켜 나노패턴을 주기적으로 일으키거나, 나노패턴과 마이크로패턴을 동시에 형성하여 다양한 패턴을 형성할 수 있는 간섭 리소그래피 장치 및 패턴 형성방법이다. The present invention relates to a heterodyne interference lithography apparatus and a method for forming a micropattern using the apparatus. More specifically, lasers capable of oscillating two or more different wavelengths may cause indirect phenomena to periodically generate nanopatterns or to simultaneously form nanopatterns and micropatterns to form various patterns. Interference lithographic apparatus and pattern forming method.

최근 광산업, 디스플레이 산업, 반도체 산업, 바이오 산업에서 제품의 미세화 고성능화의 요구가 증가하고 있다. 그러한 요구에 부합하기 위해서는 미세패턴(나노 스케일이나, 마이크로 스테일의 패턴 형상)을 경제적이고, 용이하게 제작되어 질 필요가 있다. Recently, there is an increasing demand for miniaturization and high performance of products in the mining, display, semiconductor and bio industries. In order to meet such demands, it is necessary to manufacture micropatterns (nanoscale or microstain pattern shapes) economically and easily.

종래에 미세패턴을 형성하는 방법으로 E-빔 리소그래피(E-beam lithogrephy)가 있다. 이러한 방법은 전자빔을 집속하여서 나노미터 급의 패턴을 형성하는 것이다. 이러한 방법은 다양한 미세패턴의 형상을 제조할 수 있으나, 제조시간이 많이 걸리기 때문에 대면적으로 제조하는데 한계가 있는 문제가 있다. Conventionally, a method of forming a fine pattern is E-beam lithography (E-beam lithogrephy). This method focuses the electron beam to form nanometer-level patterns. Such a method can produce a variety of fine patterns, but there is a problem in that the manufacturing of a large area is limited because it takes a lot of time.

또한, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 레이저 간섭 리소그래피의 원리를 이용한 포토 공정을 거쳐 하나의 스탬프를 만들어 포토 리소그래피를 나노 임프린트 리소그라피로 대체하여 식각 공정 등을 거쳐 나노미터의 선폭을 갖는 미세패턴을 대량 생산할 수 있다.In addition, in order to solve these problems, a single stamp is made through a photo process using the principle of laser interference lithography, and photolithography is replaced with nanoimprint lithography to mass produce micropatterns having a nanometer line width through an etching process. have.

레이저 간섭 리소그래피는 홀로그라픽 리소그래피라고도 불리는데, 홀로그래픽 리소그래피 기술은 포토 리소그래피 기술과 달리 포토 마스크를 사용하지 않고도 균일한 형상의 미세 구조물을 대면적에 제작할 수 있다는 장점 때문에 그 응용분야는 지속적으로 확대되고 있다. 홀로그래픽 리소그라피를 이용하여 감광막 위에 제작되는 나노 구조물의 형상은 감광막을 노광시키는 빛의 세기 또는 노광 에너지와 현상시간에 따라 영향을 받으며, 이에 대한 거시적인 모델링 기술은 1975년 F. H. Dill에 의해 연구된 바 있다.Laser interference lithography is also called holographic lithography. Unlike photolithography, holographic lithography has continued to expand its field of application because of the advantage of being able to fabricate large structures of uniform shape without the use of photo masks. . The shape of the nanostructures fabricated on the photoresist using holographic lithography is influenced by the light intensity or exposure energy and development time to expose the photoresist. Macroscopic modeling techniques have been studied by FH Dill in 1975. have.

홀로그래픽 리소그래피는 서로 다른 방향에서 감광막 위로 입사되는 두 빛의 간섭현상을 이용하여 감광막 위에 나노 구조물을 제작하는 기술이다. 이때 감광막 위의 임의의 점에서의 빛의 세기는 이하의 수학식 1과 같다.Holographic lithography is a technique for fabricating nanostructures on photoresist by using interference of two light incident on the photoresist in different directions. In this case, the intensity of light at an arbitrary point on the photoresist film is expressed by Equation 1 below.

Figure 112010066333343-pat00001
Figure 112010066333343-pat00001

여기서 I1, I2 는 각각의 방향에서 입사되는 빛의 강도, k0는 전파상수, θ는 입사각, Φ1, Φ2는 각각의 방향에서 입사되는 빛의 각도를 나타낸다. 위 식에서 알 수 있듯이 빛의 세기가 같을 경우 (I1 = I2 = I0) 면 위에서 간섭을 일으킨 빛의 세기는 이론적으로 코사인 항에 의해 최소 Imin=0 부터 최대 Imax = 4I0 의 값을 갖는다. 또한 두 빛의 간섭에 의한 빛의 세기의 주기 P는 다음과 같이 정리된다. Where I 1 and I 2 represent the intensity of light incident from each direction, k 0 represents the propagation constant, θ represents the angle of incidence, and Φ 1 and Φ 2 represent the angle of light incident from each direction. As can be seen from the above equation, when the light intensity is the same (I 1 = I 2 = I 0 ), the intensity of the interference on the plane is theoretically determined by the cosine term from the minimum I min = 0 to the maximum I max = 4I 0 . Has In addition, the period P of light intensity due to interference of two lights is arranged as follows.

Figure 112010066333343-pat00002
Figure 112010066333343-pat00002

여기서 λ는 사용되는 빛의 파장을 나타낸다. 이러한 간섭 리소그래피 방식은 수 내지 수십초의 노광으로 빠르게 미세패턴을 형성할 수 있는 장점이 있으나, 선 또는 도트(dot)와 같이 기본적인 동일한 나노 패턴을 전면적으로 균일하게 발생시키게 되어 다양한 패턴을 형성하는데 많은 한계가 있다. 또한, 입사각과 파장에 의해서 구현할 수 있는 패턴의 크기와 간격이 정해져 버리는 단점이 존재한다. Where λ represents the wavelength of light used. Such an interference lithography method has an advantage in that a fine pattern can be quickly formed by exposure of several to several tens of seconds, but the same basic nano pattern, such as a line or a dot, is generated uniformly across the entire surface. There is. In addition, there is a disadvantage that the size and spacing of the pattern that can be realized by the incident angle and wavelength is determined.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치를 이용하여 두개 또는 그 이상의 파장을 동시에 발생시켜 각 파장에 따른 간섭과 발생된 복수의 간섭 간에 2차적인 간섭을 형성시켜 공간적인 비트 현상으로 시편에 나노패턴을 주기적으로 형성시키거나, 나노 패턴 및 마이크로 패턴이 동시에 제조되어 기존의 간섭 리소그래피 방식을 이용한 것보다 다양한 미세패턴을 형성할 수 있게 된다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by generating two or more wavelengths at the same time by using a multi-argon ion laser scanning device is a secondary between the interference according to each wavelength and a plurality of generated interference Interference is formed to form nanopatterns periodically on specimens with spatial bit phenomena, or nanopatterns and micropatterns are manufactured simultaneously to form various micropatterns than those using conventional interference lithography.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다. Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명의 목적은 간섭 리소그래피 장치에 있어서, 동시에 2 이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저를 발진시키는 멀티 레이져 광원부; 광원부에서 발진된 상기 레이저의 방향을 소정 방향으로 반사시키는 미러; 미러에 반사된 상기 레이저의 조사면적을 확장시키는 빔확장기; 및 빔확장기에 의해 확장된 상기 레이저에 의해 노광시킬 시편이 설치되는 베이스부와 확장된 상기 레이저가 입사되어 상기 베이스부로 반사시키는 반사부 및 상기 베이스부와 상기 반사부를 소정방향으로 회전시키는 회전부를 구비하는 회전 스테이지;를 포함하고, 시편에 서로 다른 방향으로 입사되는 파장에 의해 발생되는 복수의 제1차 간섭무늬 및 복수의 제1차간섭무늬가 서로 간섭되면서 발생되는 제2차 간섭무늬에 의해 시편에 미세패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치로서 달성될 수 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is an interference lithography apparatus comprising: a multi-laser light source unit for simultaneously oscillating a laser having two or more different wavelengths; A mirror for reflecting the direction of the laser oscillated by the light source unit in a predetermined direction; A beam expander for expanding an irradiation area of the laser reflected by the mirror; And a base part on which a specimen to be exposed by the laser extended by the beam expander is installed, a reflecting part on which the extended laser is incident and reflected to the base part, and a rotating part rotating the base part and the reflecting part in a predetermined direction. And a rotation stage which includes a plurality of first order interference patterns and a plurality of first order interference patterns generated by wavelengths incident in different directions. It can be achieved as a heterodyne interference lithographic apparatus, characterized in that a fine pattern is formed in.

미세패턴은 나노 크기의 패턴과 마이크로 크기의 패턴이 동시에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The micropattern may be characterized in that the nanoscale pattern and the microscale pattern are formed at the same time.

미세패턴의 형상은 파장의 길이, 서로 다른 파장 각각의 차이, 파장의 중첩 갯수, 각각의 파장의 강도차이, 회전부에 의한 시편의 회전정도에 의해 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다. The shape of the fine pattern may be determined by the length of the wavelength, the difference between each of the different wavelengths, the number of overlapping wavelengths, the difference in the intensity of each wavelength, and the degree of rotation of the specimen by the rotating part.

멀티 레이져 광원부는 멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치인 것을 특징으로 할 수 있다. The multi-laser light source unit may be a multi-argon ion laser scanning device.

멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치는 각각이 300~500nm 사이에 서로 다른 복수의 파장을 갖는 레이저가 발진되는 것을 특징으로 할 수 있다. The multi-argon ion laser scanning device may be characterized in that the laser having a plurality of wavelengths are respectively oscillated between 300 ~ 500nm.

미러와 빔 확장기 사이에 설치되어 서로 다른 파장 각각의 경로를 분리하는 경로분리수단과 경로분리수단에 의해 분리된 파장 각각의 강도를 조절하는 강도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 경로분리수단은 다이크로익 미러, 프리즘 등을 사용할 수 있고, 광을 분리할 수만 있다면 구체적인 구성명칭은 본 발명의 권리범위에 영향을 미치지 않는다. It may be characterized in that it further comprises a path separating means installed between the mirror and the beam expander to separate the path of each of the different wavelengths and the intensity control unit for adjusting the intensity of each wavelength separated by the path separating means. Such path separation means may use a dichroic mirror, a prism, and the like, and the specific construction name does not affect the scope of the present invention as long as it can separate light.

빔확장기와 회전스테이지 사이에 설치되어 레이저의 광량을 조절하는 광량조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. It may be characterized in that it is provided between the beam expander and the rotating stage further comprises a light amount adjuster for adjusting the light amount of the laser.

광량조절기와 회전 스테이지 사이에 설치되는 줄맞춤 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. It may be characterized in that it further comprises an alignment lens installed between the light adjuster and the rotating stage.

멀티 레이저 광원부에서 발진되는 레이저의 노광시간을 조절하는 전기셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. It may be characterized in that it further comprises an electric shutter for adjusting the exposure time of the laser oscillated from the multi-laser light source.

또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은, 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법에 있어서, 멀티 레이져 광원부에서 서로 다른 파장을 갖는 레이저가 발진되는 단계; 미러에 의해 반사된 레이저를 소정방향으로 반사시키는 단계; 빔 확장기에 의해 레이저의 조사면적을 확장시키는 단계; 및 확장된 레이저가 회전 스테이지에 조사되어 간섭에 의해 회전 스테이지에 설치된 시편에 미세패턴을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법으로 달성될 수 있다. In another category, an object of the present invention is to provide a micropattern forming method using a heterodyne interference lithography apparatus, comprising: oscillating a laser having different wavelengths in a multi-laser light source unit; Reflecting the laser reflected by the mirror in a predetermined direction; Expanding the irradiation area of the laser by a beam expander; And forming a fine pattern on a specimen installed on the rotating stage by interference by the extended laser beam being irradiated to the rotating stage. The method may be achieved by forming a fine pattern using a heterodyne interference lithography apparatus.

미세패턴 형상단계에서, 시편에 직접 조사되는 레이저와 회전스테이지의 반사부에서 반사되어 시편에 조사되는 레이저 사이에서 발생되는 간섭무늬에 따라 시편에 미세패턴이 형성되고, 간섭무늬는 각각의 파장에 의해 발생되는 제1차 간섭무늬와 제1차 간섭무늬가 서로 간섭되면서 발생되는 제2차 간섭무늬가 존재하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the fine pattern shape step, a fine pattern is formed on the specimen according to the interference fringe generated between the laser directly irradiated onto the specimen and the laser reflected from the reflecting portion of the rotating stage and irradiated onto the specimen, and the interference fringe is formed by each wavelength. The first and second interference fringes may be generated by interfering with each other.

미세패턴 형성단계에서, 미세패턴은 나노 크기의 패턴과 마이크로미터 크기의 패턴이 동시에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In the micropattern forming step, the micropattern may be characterized in that the nanoscale pattern and the micrometer size pattern are simultaneously formed.

미세패턴 형성단계는, 회전스테이지의 회전부에 의해 시편이 장착되는 베이스부와 반사부의 각도를 변화시키는 단계를 더 포함하고, 미세패턴의 형상은 파장의 길이, 서로 다른 파장의 길이 차이, 파장의 중첩 개수, 파장 각각의 강도차이, 회전부에 의한 시편의 회전정도에 의해 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다. The micropattern forming step may further include varying angles of the base portion and the reflecting portion on which the specimen is mounted by the rotating portion of the rotating stage, wherein the shape of the micropattern has a length of wavelength, a difference in length of different wavelengths, and overlapping of wavelengths. The strength difference between the number and the wavelength may be determined by the degree of rotation of the specimen by the rotating part.

발진단계 후에, 다이크로익 미러에 의해 레이저를 파장별로 경로를 분리하는 단계 및 분리된 파장 각각의 강도를 강도 조절부에 의해 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. After the oscillation step, it may be characterized in that it further comprises the step of separating the path of the laser for each wavelength by the dichroic mirror and adjusting the intensity of each of the separated wavelength by the intensity control unit.

확장단계 후에, 광량조절기에 의해 레이저의 광량을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법. After the step of expanding, the method of forming a fine pattern using a heterodyne interference lithography apparatus, characterized in that further comprising the step of adjusting the light amount of the laser by the light amount controller.

따라서, 상기 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의하면, 멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치를 이용하여 두개 또는 그 이상의 파장을 동시에 발생시켜 각 파장에 따른 간섭과 발생된 복수의 간섭 간에 2차적인 간섭을 형성시켜 공간적인 비트 현상으로 시편에 나노패턴을 주기적으로 형성시키거나, 나노 패턴 및 마이크로 패턴이 동시에 제조되어 기존의 간섭 리소그래피 방식을 이용한 것보다 다양한 미세패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.Therefore, as described above, according to an embodiment of the present invention, by generating two or more wavelengths simultaneously using a multi-argon ion laser scanning device, secondary interference between the interference according to each wavelength and the generated plurality of interferences is generated. By forming the nano-pattern on the specimen periodically by the spatial bit phenomenon, or nano-pattern and micro-pattern are produced at the same time, there is an effect that can form a variety of fine patterns than using the conventional interference lithography method.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various other modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. Are all within the scope of the appended claims.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법의 흐름도,
도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따라 1회 노광에 의해 생긴 간섭 강도(intensity)를 시뮬레이션 한 결과의 그래프,
도 3b는 도 3a에 따른 1회 노광 후, 회전부에 의해 시편을 90°회전시켰을 때, 간섭 강도를 시뮬레이션한 결과의 그래프,
도 4a는 도 3a의 그레이팅 패턴에 따라 시편에 형성된 미세패턴,
도 4b는 도 3b의 그레이팅 패턴에 따라 시편에 형성된 미세패턴,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치의 구성도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법의 흐름도를 도시한 것이다.
1 is a block diagram of a heterodyne interference lithography apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 is a flowchart of a method for forming a micropattern using a heterodyne interference lithography apparatus according to a first embodiment of the present invention;
3A is a graph of simulation results of interference intensity caused by one-time exposure according to the first embodiment of the present invention;
3B is a graph of a result of simulating interference intensity when the specimen is rotated 90 ° by the rotating unit after one exposure according to FIG. 3A;
Figure 4a is a fine pattern formed on the specimen in accordance with the grating pattern of Figure 3a,
Figure 4b is a fine pattern formed on the specimen in accordance with the grating pattern of Figure 3b,
5 is a block diagram of a heterodyne interference lithographic apparatus according to a second embodiment of the present invention;
6 shows a flowchart of a method for forming a micropattern using a heterodyne interference lithography apparatus according to a second embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is 'connected' to another part, this includes not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element in between. do. In addition, "including" a certain component does not exclude other components unless specifically stated otherwise, it means that may further include other components.

<제 1 <First 실시예Example >>

이하에서는 본 발명의 제 1실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)를 이용한 미세패턴 형성방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)를 이용한 미세패턴 형성방법의 흐름도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)는 멀티 레이저 광원부(10), 미러(20)(mirror), 빔 확장기(50), 광량 조절기(60), 줄맞춤 렌즈(70, collimination lens), 회전 스테이지(100)를 포함한다. Hereinafter, a method of forming a micropattern using the heterodyne interference lithography apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described. First, FIG. 1 shows a schematic diagram of a heterodyne interference lithographic apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. 2 shows a flowchart of a method for forming a micropattern using the heterodyne interference lithography apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the heterodyne interference lithography apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a multi-laser light source unit 10, a mirror 20, a beam expander 50, and a light amount controller 60. ), A collimination lens 70, a rotation stage 100.

본 발명의 제 1실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)는 멀티 레이저 광원부(10)를 포함한다. 멀티 레이저 광원부(10)는 2이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저(2)를 동시에 발진시키게 된다(S10). 멀티 레이저 광원부(10)는 멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치를 사용함이 바람직하다. 멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치에서 발진되는 레이저(2)는 다양한 파장대를 구비하고 있다. 일반적으로 300~500nm 사이에서 수 내지 수십개의 발진 가능 파장대를 구비하고 있다. 구체적 실시예에서 발진되는 레이저(2)는 파장이 서로 다른 제 1파장(λ1)과 제 2파장(λ2)을 포함하고, 제 1파장(λ1)은 351.1nm, 제 2파장(λ2)은 363.8nm를 사용하였다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)는 멀티 레이저 광원부(10)에서 발진되는 레이저(2)의 노광시간을 조절하는 전기셔터(미도시)를 더 포함할 수 있다. The heterodyne interference lithographic apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes a multi laser light source unit 10. The multi-laser light source unit 10 simultaneously oscillates the laser 2 having two or more different wavelengths (S10). The multi-laser light source unit 10 preferably uses a multi-argon ion laser scanning device. The laser 2 oscillated in the multi-argon ion laser scanning device has various wavelength bands. In general, it has several to several dozen oscillating wavelength band between 300-500nm. In a specific embodiment, the oscillating laser 2 includes a first wavelength λ1 and a second wavelength λ2 having different wavelengths, the first wavelength λ1 is 351.1 nm, and the second wavelength λ2 is 363.8. nm was used. In addition, the heterodyne interference lithographic apparatus 1 according to the embodiment of the present invention may further include an electric shutter (not shown) for adjusting the exposure time of the laser 2 oscillated by the multi-laser light source unit 10. .

일반적으로 레이저는 단일 파장으로 발진하는 경우가 대부분이지만, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이저 광원부(10)는 2이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저(2)를 이용하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 후에 설명될 것과 같이, 레이저(2)는 각각의 파장 사이에서 간섭을 발생하는 것과 함께 서로 다른 파장 사이에서도 간섭이 발생하고, 이러한 다양한 간섭무늬의 발생에 의해 시편(3)에 미세패턴을 형성시키게 된다. Generally, the laser oscillates at a single wavelength, but the multi-laser light source unit 10 according to an embodiment of the present invention is characterized by using a laser 2 having two or more different wavelengths. Therefore, as will be described later, the laser 2 generates interference between different wavelengths as well as the interference between different wavelengths, and by generating such various interference fringes, a fine pattern is applied to the specimen 3. It is formed.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 레이저 광원부(10)는 2개의 서로 다른 파장(제1파장(λ1), 제2파장(λ2)을 갖는 레이저(2)를 발진시킨다. 본 발명의 일실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)는 레이저(2)의 발진 경로에 1개 이상의 미러(20)가 더 포함될 수 있다. 미러(20)는 레이저(2)를 소정방향으로 반사시켜 이동방향을 변화시키게 된다(S20). 본 발명의 일실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 미러(20)가 사용되었다. 미러(20)의 위치, 각도, 개수는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)에 포함하는 구성의 개수와 위치에 의해 결정되고, 이러한 것들은 당업자가 자명하게 설계, 변경할 수 있는 범위 내에서는 모두 본 발명의 권리범위 속함은 자명하다. As shown in FIG. 1, the multi-laser light source unit 10 according to an exemplary embodiment of the present invention has a laser 2 having two different wavelengths (a first wavelength λ 1 and a second wavelength λ 2 ). The heterodyne interference lithographic apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may further include one or more mirrors 20 in the oscillation path of the laser 2. The mirrors 20 may include lasers 2. ) Is changed in a predetermined direction to change the moving direction (S20) In one embodiment of the present invention, two mirrors 20 are used, as shown in Fig. 1. Position and angle of the mirror 20 The number is determined by the number and position of the components included in the heterodyne interference lithographic apparatus 1, and these are all within the scope of the present invention as long as those skilled in the art can clearly design and change them.

그리고, 미러(20)에 의해 방향이 바뀐 레이저(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 빔확장기(50)에 입사된다. 구체적 실시예에서 빔확장기(50)는 초점렌즈(51, focusing lens)와 핀홀(52, pinhole)로 구성된다. 빔확장기(50)에 입사된 레이저(2)는 시편(3)에 그레이팅 패턴을 생성시키기 위해 넓게 확장되어 출사된다(S30). 그리고, 본 발명의 일실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 빔확장기(50)에 의해 확장되는 레이저(2)의 광량을 조절하기 위해 광량조절기(60)를 더 포함할 수 있다. 광량조절기(60)는 아이리스(Iris), 광학 조리개 등으로 구성됨이 바람직하다. 광량조절기(60)에 회전 스테이지(100)에 입사되는 레이저(2)의 광량을 조절하게 된다(S40). Then, the laser 2 whose direction is changed by the mirror 20 is incident on the beam expander 50, as shown in FIG. In a specific embodiment, the beam expander 50 is composed of a focusing lens 51 and a pinhole 52. The laser 2 incident on the beam expander 50 is extended and emitted in order to generate a grating pattern on the specimen 3 (S30). And, in one embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, it may further include a light amount controller 60 to adjust the amount of light of the laser (2) is extended by the beam expander (50). Light amount controller 60 is preferably composed of an iris (iris), an optical aperture, and the like. The amount of light of the laser 2 incident on the rotating stage 100 is adjusted to the light amount controller 60 (S40).

그리고, 회전 스테이지(100)에 레이저(2)를 평행하게 입사시키기 위해 회전 스테이지(100)와 빔확장기(50) 사이에 줄맞춤 렌즈(70)를 더 포함할 수 있다. 줄맞춤 렌즈(70)는 콜리미네이션 렌즈(collimination lens) 등으로 구성된다. 레이저(2)가 줄맞춤 렌즈(70)에 입사되면 평행한 레이저(2)로 출사된다(S50). In addition, an alignment lens 70 may be further included between the rotation stage 100 and the beam expander 50 to allow the laser 2 to enter the rotation stage 100 in parallel. The alignment lens 70 is composed of a collimation lens or the like. When the laser 2 is incident on the alignment lens 70, the laser 2 is emitted by the parallel laser 2 (S50).

그리고, 줄맞춤 렌즈(70)에 입사되어 평행하게 출사되는 레이저(2)는 회전 스테이지(100)에 입사되어(S60) 그레이팅 패턴을 형성시켜(S70) 간섭 리소그래피 현상에 의해 시편(3)에 미세패턴을 형성시키게 된다(S80). 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 스테이지(100)는 베이스부(110), 반사부(120) 및 회전부(130)로 구성된다. 회전 스테이지(100)로 입사되는 레이저(2) 일부는 시편(3)이 설치된 베이스 부로 입사되고, 나머지 부분은 반사부(120)로 입사된다. 따라서, 반사부(120)에 입사된 레이저(2)는 베이스 부로 다시 반사된다. 두 방향의 레이저(2)가 서로 간섭이 일어나면서 제1차간섭무늬가 발생되게 된다. Then, the laser 2 incident on the alignment lens 70 and exiting in parallel is incident on the rotation stage 100 (S60) to form a grating pattern (S70) to thereby fine the specimen 3 by the interference lithography phenomenon. A pattern is formed (S80). As shown in FIG. 1, the rotation stage 100 includes a base 110, a reflector 120, and a rotor 130. A part of the laser 2 incident to the rotating stage 100 is incident to the base part on which the specimen 3 is installed, and the other part is incident to the reflector 120. Thus, the laser 2 incident on the reflector 120 is reflected back to the base portion. As the lasers 2 in two directions interfere with each other, a first order interference pattern is generated.

또한, 본 발명의 일실시예는 2개 이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저(2)를 사용하게 되므로 각각의 파장 자체에 대한 간섭뿐 아니라, 각각의 파장 자체에서 생긴 제1차간섭무뉘가 서로 간섭되면서 이차적인 제2차간섭무늬가 발생되어 그레이팅 패턴을 형성하게 된다. 따라서, 단일 파장 레이저(2)를 사용한 간섭 리소그래피보다 다양한 그레이팅 패턴을 형성하게 되어 시편(3)에 다양한 미세패턴을 형성시키게 된다. In addition, one embodiment of the present invention uses the laser (2) having two or more different wavelengths, as well as the interference to each wavelength itself, as well as the first interference caused by each wavelength itself is interfered with each other Secondary secondary interference patterns are generated to form a grating pattern. Accordingly, various grating patterns are formed than interference lithography using the single wavelength laser 2, thereby forming various fine patterns on the specimen 3.

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따라 1회 노광에 의해 생긴 간섭 강도(intensity)를 시뮬레이션 한 결과의 그래프를 도시한 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 간섭 강도는 라인 형태로 나타난다. 그리고, 도 3b는 도 3a에 따른 1회 노광 후에 회전스테이지를 90°회전시켰을 때 간섭 강도를 시뮬레이션한 결과의 그래프를 도시한 것이다. 이러한 강도 분포로 그레이팅 패턴이 형성되고, 그레이팅 패턴에 의해 시편(3)의 포토 레이스트(PR)가 선택적으로 현상되어 미세패턴을 형성하게 된다. 도 4a는 도 3a의 그레이팅 패턴에 따라 시편(3)에 형성된 미세패턴을 도시한 것이고, 도 4b는 도 3b의 그레이팅 패턴에 따라 시편(3)에 형성된 미세패턴을 도시한 것이다. 예상되었던 것처럼 시편(3)에 형성되는 미세패턴의 형상은 간섭 강도분포인 그레이팅 패턴과 동일한 무늬로 형성됨을 알 수 있다. 또한, 도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 시편(3)에 형성된 미세패턴은 나노크기와 마이크로 크기가 동시에 형성됨을 알 수 있다. FIG. 3A illustrates a graph of simulation results of interference intensity caused by a single exposure according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3A, the interference intensity appears in the form of a line. 3B shows a graph of simulation results of the interference intensity when the rotating stage is rotated 90 degrees after one exposure according to FIG. 3A. A grating pattern is formed by the intensity distribution, and the photolast PR of the specimen 3 is selectively developed by the grating pattern to form a fine pattern. FIG. 4A illustrates the micropattern formed on the specimen 3 according to the grating pattern of FIG. 3A, and FIG. 4B illustrates the micropattern formed on the specimen 3 according to the grating pattern of FIG. 3B. As expected, it can be seen that the shape of the micropattern formed on the specimen 3 is formed in the same pattern as the grating pattern, which is the interference intensity distribution. In addition, as shown in Figures 4a and 4b, it can be seen that the micro-pattern formed on the specimen (3) is formed at the same time nano-size and micro-size.

따라서, 이러한 미세패턴의 형상은 간섭강도 분포인 그레이팅 패턴의 형상에 따라 결정된다. 그리고, 더 많은 파장이 중첩되면(더 많은 파장을 발진하는 멀티 레이저 광원부(10)를 사용하게 되면) 더욱 복잡한 형상과 더욱 다양한 형상을 얻을 수 있다. 그리고, 이러한 미세패턴의 형상은 각 파장의 길이, 각 파장의 길이차이, 중첩 파장의 개수, 각 파장의 상대적인 강도 차이, 시편(3)의 회전 정도(횟수, 각도), 시편(3)의 포토 레지스트(PR)의 각 파장에 대한 민감도에 따라 달라지고, 이러한 변수의 변화에 따라 다양한 미세패턴을 형성시킬 수 있다. Therefore, the shape of such a fine pattern is determined according to the shape of the grating pattern which is the interference intensity distribution. If more wavelengths overlap (using the multi-laser light source unit 10 for oscillating more wavelengths), more complicated shapes and more various shapes can be obtained. In addition, the shape of the micropattern includes the length of each wavelength, the length difference of each wavelength, the number of overlapping wavelengths, the difference in relative intensity of each wavelength, the degree of rotation (number of times, angle) of the specimen 3, and the photo of the specimen 3. Depending on the sensitivity of the resist (PR) for each wavelength, it is possible to form a variety of fine patterns according to the change of these parameters.

또한, 각 변수들에 따른 미세패턴 형상의 영향은 이하와 같다. 각 파장의 길이는 나노패턴의 크기에 영향을 미치고, 각 파장의 길이 차이는 마이크로 패턴의 크기에 영향을 주게 된다. 그리고, 각 파장의 중첩 개수는 마이크로 패턴의 밀도 및 크기 및 형상의 차이에 영향을 주고, 각 파장의 상대적인 강도 차이는 마이크로 패턴의 크기와 나노패턴의 크기에 영향을 미친다. 또한, 시편(3)의 회전 정도(횟수, 정도)는 마이크로 패턴의 형상에 영향을 미치고, 포토레지스트의 각 파장에 대한 민감도는 마이크로 패턴의 크기에 영향을 미치게 된다.
In addition, the influence of the fine pattern shape according to each variable is as follows. The length of each wavelength affects the size of the nanopattern, and the difference in length of each wavelength affects the size of the micropattern. In addition, the number of overlapping wavelengths affects the density, size, and shape of the micropattern, and the relative intensity difference of each wavelength affects the size of the micropattern and the size of the nanopattern. In addition, the degree of rotation (number, degree) of the specimen 3 affects the shape of the micropattern, and the sensitivity of each photoresist to the wavelength affects the size of the micropattern.

<제 2 <Second 실시예Example >>

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)를 이용한 미세패턴 형성방법에 대해 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치(1)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헤테로 다인 간섭리소그래피 장치(1)를 이용한 미세패턴 형성방법의 흐름도를 도시한 것이다. Hereinafter, a method of forming a micropattern using the heterodyne interference lithography apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention will be described. 5 shows a schematic diagram of a heterodyne interference lithographic apparatus 1 according to a second embodiment of the present invention. 6 shows a flowchart of a method for forming a micropattern using the heterodyne interference lithography apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention.

제 2실시예는 이하에서 설명되는 구성과 방법 이외에는 제 1실시예와 동일하다. 따라서, 멀티 레이저 광원부(10)에 의해 2이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저(2)가 발진되고(S100), 미러(20)에 의해 레이저(2)가 소정방향으로 반사되게 된다(S200). 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 달리, 경로분리수단(30)과 강도 조절부(40)를 더 포함한다. 경로분리수단(30)은 다이크로익 미러, 프리즘 등 광의 경로를 분리시킬 수 있는 모든 구성을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서 경로분리수단은 다이크로익 미러(dichroic mirror)를 사용하였다. 다이크로익 미러는 2개 또는 그 이상의 파장이 멀티 레이저 광원부(10)에서 발진될 때, 각각의 파장에 따라서 출력을 조절할 수 있도록 경로를 분리하기 위해 구성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에서는 2개의 파장이 발진되고, 다이크로익 미러에 입사되어 제 1파장(λ1)과 제 2파장(λ2)의 경로를 분리시키게 된다(S300). 그리고, 분리된 제1파장(λ1)과 제2파장(λ2) 경로 각각에 강도 조절부(40)가 설치되어 진다. 따라서, 강도 조절부(40)에 의해 제1파장(λ1) 및 제2파장(λ2) 각각의 강도가 조절된다(S40). 강도 조절부(40)에서 조절된 제 1파장(λ1)과 제 2파장(λ2)은 다시 또 다른 다이크로익 미러에 입사되어 빔확장기(50)로 입사되게 된다(S500).The second embodiment is the same as the first embodiment except for the configuration and method described below. Accordingly, the laser 2 having two or more different wavelengths is oscillated by the multi-laser light source unit 10 (S100), and the laser 2 is reflected by the mirror 20 in a predetermined direction (S200). As shown in FIG. 5, the second embodiment, unlike the first embodiment, further includes a path separating means 30 and an intensity adjusting part 40. The path separating means 30 includes all components capable of separating paths of light such as dichroic mirrors and prisms. As shown in FIG. 2, in one embodiment of the present invention, a path separating means used a dichroic mirror. The dichroic mirror is configured to separate paths so that when two or more wavelengths are oscillated in the multi laser light source unit 10, the output can be adjusted according to each wavelength. As shown in FIG. 5, in the second embodiment, two wavelengths are oscillated and incident on a dichroic mirror to separate the paths of the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 (S300). ). In addition, an intensity control unit 40 is provided in each of the separated first wavelength λ 1 and second wavelength λ 2 paths. Therefore, the intensity adjusting unit 40 adjusts the intensity of each of the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 (S40). The first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 adjusted by the intensity controller 40 are incident on another dichroic mirror again to be incident on the beam expander 50 (S500).

그리고, 제 2실시예는 앞서 설명한 제 1 실시예에서와 같이, 빔확장기(50)에 의해 레이저(2) 조사면적이 확장되고(S600), 광량 조절기(60)에 의해 광량이 조절되고(S700), 줄맞춤렌즈(70)로 입사, 출사되어(S800), 레이저(2)가 회전 스테이지(100)로 조사된다(S900). 그리고, 제 1 실시예와 같이, 제1차간섭무늬 및 제2차간섭무늬의 형성에 의해 그레이팅 패턴이 형성되고(S1000), 시편(3)에 미세패턴이 형성된다(S1100).
In the second embodiment, as in the first embodiment described above, the irradiation area of the laser 2 is extended by the beam expander 50 (S600), and the light amount is adjusted by the light amount controller 60 (S700). Incidence and exit of the alignment lens 70 (S800), the laser 2 is irradiated to the rotating stage 100 (S900). As in the first embodiment, the grating pattern is formed by forming the first and second interference patterns (S1000), and a fine pattern is formed on the specimen 3 (S1100).

<< 변형예Variant >>

앞서 언급한 제1실시예와 제2실시예는 구체적, 바람직한 예에 불과할 뿐이고, 이러한 실시예에 본 발명의 권리범위를 한정하여 해석할 수는 없을 것이다. 2개가 아닌 3개 또는 그 이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저(2)를 사용할 수도 있고, 구체적인 파장의 길이 등은 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 권리범위는, 2 이상의 파장을 갖는 레이저(2)를 이용하여 이들의 여러 가지 변수의 변화에 따라 종래기술과 달리 다양한 미세패턴을 형성할 수 있다는 기술적 사상 자체에 해당한다. 따라서, 앞서 구체적 실시예에 언급한 구체적인 파장길이, 미러의 개수, 파장의 개수 등은 권리범위에 영향을 미치지 않는다. The first and second embodiments mentioned above are merely specific and preferred examples, and the scope of the present invention should not be limited to these embodiments. It is also possible to use lasers 2 having three or more different wavelengths instead of two, and the specific wavelengths and the like can be modified. In addition, the scope of the present invention corresponds to the technical idea itself that by using a laser (2) having two or more wavelengths can form a variety of fine patterns, unlike the prior art according to the change of these various variables. Therefore, the specific wavelength length, the number of mirrors, the number of wavelengths, etc. mentioned in the above specific embodiment do not affect the scope of rights.

1:헤테로다인 간섭 리소그래피 장치
2:레이저
3:시편
10:멀티 레이저 광원부
20:미러
30:경로분리수단
40:강도조절부
50:빔확장기
51:초점렌즈
52:핀홀
60:광량조절기
70:줄맞춤 렌즈
100:회전 스테이지
110:베이스부
120:반사부
130:회전부
λ1:제1파장
λ2:제2파장
1: heterodyne lithography apparatus
2: laser
3: Psalms
10: multi-laser light source
20: mirror
30: path separation means
40: strength adjustment
50: beam expander
51: focusing lens
52: pinhole
60: Light regulator
70: alignment lens
100: rotating stage
110: base part
120: Reflector
130: rotating part
λ 1 : first wavelength
λ 2 : second wavelength

Claims (15)

간섭 리소그래피 장치에 있어서,
동시에 2 이상의 서로 다른 파장을 갖는 레이저를 발진시키는 멀티 레이져 광원부;
발진된 상기 레이저의 조사면적을 확장시키는 빔확장기; 및
상기 빔확장기에 의해 확장된 상기 레이저에 의해 노광시킬 시편이 설치되는 베이스부와 확장된 상기 레이저가 입사되어 상기 베이스부로 반사시키는 반사부 및 상기 베이스부와 상기 반사부를 소정방향으로 회전시키는 회전부를 구비하는 회전 스테이지;를 포함하고,
상기 시편에 서로 다른 방향으로 입사되는 파장에 의해 발생되는 복수의 제1차간섭무늬 및 복수의 상기 제1차간섭무늬가 서로 간섭되면서 발생되는 제2차 간섭무늬에 의해 상기 시편에 미세패턴이 형성되며, 상기 미세패턴은 나노크기의 나노패턴과 마이크로 크기의 마이크로패턴을 포함하며,
상기 파장의 길이는 상기 나노패턴의 크기를 결정하고, 서로 다른 파장 각각의 파장차이는 상기 마이크로패턴의 크기를 결정하고, 상기 파장의 중첩 개수는 상기 마이크로패턴의 밀도와 크기를 결정하고, 각각의 상기 파장의 강도차이는 상기 나노패턴의 크기와 상기 마이크로패턴의 크기를 결정하고, 상기 회전부에 의한 상기 시편의 회전정도는 상기 마이크로패턴의 모양을 결정하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치.
An interference lithographic apparatus,
A multi-laser light source unit for simultaneously oscillating a laser having two or more different wavelengths;
A beam expander for expanding an irradiation area of the oscillated laser; And
A base part on which a specimen to be exposed by the laser extended by the beam expander is installed, a reflecting part to which the extended laser is incident and reflected to the base part, and a rotating part to rotate the base part and the reflecting part in a predetermined direction Including a rotating stage;
A fine pattern is formed on the specimen by a plurality of first order interference patterns generated by wavelengths incident to the specimen in different directions and a second order interference pattern generated by interference of the plurality of first order interference patterns. The micropattern includes nanoscale nanopatterns and microscale micropatterns,
The length of the wavelength determines the size of the nanopattern, the wavelength difference between each of the different wavelengths determines the size of the micropattern, and the number of overlapping wavelengths determines the density and size of the micropattern, The intensity difference between the wavelengths determines the size of the nanopattern and the size of the micropattern, and the degree of rotation of the specimen by the rotating part determines the shape of the micropattern.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 멀티 레이져 광원부는 멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치인 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치.
The method of claim 1,
And said multi-laser light source portion is a multi-argon ion laser scanning device.
제 4 항에 있어서,
상기 멀티 아르곤 이온 레이저 주사장치는 각각이 300~700nm 사이에 서로 다른 복수의 파장을 갖는 레이저가 발진되는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치.
The method of claim 4, wherein
The multi-argon ion laser scanning apparatus is a heterodyne interference lithography apparatus, characterized in that each of the laser having a plurality of different wavelengths oscillate between 300 ~ 700nm.
제 1 항에 있어서,
상기 멀티레이저 광원부와 상기 빔 확장기 사이에 설치되어 서로 다른 파장 각각의 경로를 분리하는 경로분리수단과 상기 경로분리수단에 의해 분리된 상기 파장 각각의 강도를 조절하는 강도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치.
The method of claim 1,
And a path adjusting means installed between the multi-laser light source unit and the beam expander to separate paths of different wavelengths, and an intensity control unit controlling the intensity of each of the wavelengths separated by the path separating means. Heterodyne interference lithographic apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 빔확장기와 상기 회전스테이지 사이에 설치되어 상기 레이저의 광량을 조절하는 광량조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치.
The method of claim 1,
And a light amount controller disposed between the beam expander and the rotating stage to adjust the light amount of the laser.
제 7 항에 있어서,
상기 광량조절기와 상기 회전 스테이지 사이에 설치되는 줄맞춤 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치.
The method of claim 7, wherein
And an alignment lens disposed between the light intensity controller and the rotation stage.
제 1 항에 있어서,
상기 멀티 레이저 광원부에서 발진되는 상기 레이저의 노광시간을 조절하는 전기셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치.
The method of claim 1,
And an electric shutter for adjusting an exposure time of the laser oscillated by the multi-laser light source unit.
제 1 항의 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법에 있어서,
멀티 레이져 광원부에서 서로 다른 파장을 갖는 레이저가 발진되는 단계;
빔 확장기에 의해 상기 레이저의 조사면적을 확장시키는 단계; 및
확장된 상기 레이저가 회전 스테이지에 조사되어 간섭에 의해 회전 스테이지에 설치된 시편에 미세패턴을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 미세패턴 형성단계에서,
상기 시편에 직접 조사되는 레이저와 상기 회전스테이지의 반사부에서 반사되어 시편에 조사되는 레이저 사이에서 발생되는 간섭무늬에 따라 상기 시편에 미세패턴이 형성되고, 상기 간섭무늬는 각각의 파장에 의해 발생되는 제1차 간섭무늬와 상기 제1차 간섭무늬가 서로 간섭되면서 발생되는 제2차 간섭무늬가 존재하고,상기 미세패턴은 나노 크기의 나노패턴과 마이크로미터 크기의 마이크로패턴이 동시에 형성되며,
상기 미세패턴 형성단계는
상기 회전스테이지의 회전부에 의해 상기 시편이 장착되는 베이스부와 상기 반사부의 각도를 변화시키는 단계를 더 포함하고,
상기 파장의 길이는 상기 나노패턴의 크기를 결정하고, 서로 다른 파장 각각의 차이는 상기 마이크로패턴의 크기를 결정하고, 상기 파장의 중첩 개수는 상기 마이크로패턴의 밀도와 크기를 결정하고, 각각의 상기 파장의 강도차이는 상기 나노패턴의 크기와 상기 마이크로패턴의 크기를 결정하고, 상기 회전부에 의한 상기 시편의 회전정도는 상기 마이크로패턴의 모양을 결정하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법.
In the method of forming a fine pattern using the heterodyne interference lithography apparatus of claim 1,
Oscillating lasers having different wavelengths in the multi-laser light source;
Expanding the irradiation area of the laser by a beam expander; And
Irradiating the expanded laser to the rotating stage to form a fine pattern on a specimen installed in the rotating stage by interference;
In the fine pattern forming step,
A fine pattern is formed on the specimen according to an interference fringe generated between the laser directly irradiated onto the specimen and the laser reflected from the reflecting portion of the rotating stage and irradiated onto the specimen, and the interference fringe is generated by each wavelength. There is a second interference pattern generated when the first interference pattern and the first interference pattern interfere with each other, the fine pattern is a nano-pattern nano-pattern and micrometer-sized micropattern is formed at the same time,
The fine pattern forming step
Changing an angle of the base portion on which the specimen is mounted and the reflecting portion by the rotating portion of the rotating stage;
The length of the wavelength determines the size of the nanopattern, the difference between each of the different wavelengths determines the size of the micropattern, and the number of overlapping wavelengths determines the density and size of the micropattern, The intensity difference of the wavelength determines the size of the nanopattern and the size of the micropattern, and the degree of rotation of the specimen by the rotating part determines the shape of the micropattern. Pattern formation method.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 발진단계 후에,
경로분리수단에 의해 상기 레이저를 파장별로 경로를 분리하는 단계 및 분리된 상기 파장 각각의 강도를 강도 조절부에 의해 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법.
The method of claim 10,
After the oscillation step,
Separating the path by wavelength by the path separating means for the fine pattern formed using a heterodyne interference lithography apparatus further comprising the step of adjusting the intensity of each of the separated wavelength by an intensity control unit Way.
제 10 항에 있어서,
상기 확장단계 후에,
광량조절기에 의해 상기 레이저의 광량을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤테로다인 간섭 리소그래피 장치를 이용한 미세패턴 형성방법.
The method of claim 10,
After the expansion step,
The method of forming a fine pattern using a heterodyne interference lithography apparatus, further comprising the step of adjusting the light quantity of the laser by a light quantity controller.
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