초록

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마이크로 컬럼은 차세대 리소그라피 기술의 하나로 마이크로 컬럼의 기능이 기존의 전자빔 컬럼을 능가하여 주목을 받는다. 초소형 전자빔 컬럼은 기존의 전자빔 컬럼과 비교하여 수차, 렌즈의 크기 및 원형에 성능이 보다 민감하게 반응하므로 정확한 정렬과 가공 기술은 초소형 전자빔 마이크로 컬럼의 성능에 매우 중요하다. 그러나, 기준치 piezoelectric transducer (PZT)나 scanning tunneling microscopy (STM)을 이용한 정렬 기술은 매우 복잡하고 어려운 단점이 있다. 본 연구에시는 레이저 회절 패턴방식과 레이저 정밀 가공으로 실리콘 렌즈와 파이렉스 spacer를 정확하게 교대로 조립하였으며, 이 방법으로 완성된 마이크로 컬럼의 STEM동작을 조사하였다.

마이크로 컬럼은 차세대 리소그라피 기술의 하나로 마이크로 컬럼의 기능이 기존의 전자빔 컬럼을 능가하여 주목을 받는다. 초소형 전자빔 컬럼은 기존의 전자빔 컬럼과 비교하여 수차, 렌즈의 크기 및 원형에 성능이 보다 민감하게 반응하므로 정확한 정렬과 가공 기술은 초소형 전자빔 마이크로 컬럼의 성능에 매우 중요하다. 그러나, 기준치 piezoelectric transducer (PZT)나 scanning tunneling microscopy (STM)을 이용한 정렬 기술은 매우 복잡하고 어려운 단점이 있다. 본 연구에시는 레이저 회절 패턴방식과 레이저 정밀 가공으로 실리콘 렌즈와 파이렉스 spacer를 정확하게 교대로 조립하였으며, 이 방법으로 완성된 마이크로 컬럼의 STEM동작을 조사하였다.

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• 연구 방법
• 연구 결과

제안 방법

• wiring 한 상태이다. wiringe silver epoxy를 사용하여 접합하였다.
• 조립된 초소형 전자렌즈를 이용하여 STEM 형상을 얻는 실험을 수행하였다. 테스트에 사용된 samplee Cu grid (1000 mesh-type)이며, 선폭이 9 μ泌】고 가로와 세로의 간격은 16 μ泌〕다.
• Einzel 렌즈의 membrane에서 850 μ所 떨어진 곳에 설치하였다. 짧은 초점거리를 갖기 위해 Einzel 렌즈에 인가하는 전압이 증가되었으며, 이미지 측정은 Einzel 렌즈에 -V를 인가하여 집광렌즈 부분에서 전자들의 운동 속도를 감소시키는 감속 모드와 +V를 인가하여 전자들의 운동을 가속하며 집광하는 가속 모드에서 측정되었다. 감속 모드에서 집광을 위한 인가전압은 낮았으나 분해능(resolution)은 가속 모드에서 더 우수한 특성을 보였다.

대상 데이터

• 본 연구에서는 접합용 레이저로 Nd: YAG 레이저를 사용하였으며 실리콘에 대한 흡수는 1064 nm에서 50%정도이다. Nd:YAG 레이저의 1064 nm파장을 이용할 경우 실리콘의 용융이 개시될 때까지 투입되는 총 에너지는 비교적 적어 작업속도를 올릴 수 있었다.
• 얻는 실험을 수행하였다. 테스트에 사용된 samplee Cu grid (1000 mesh-type)이며, 선폭이 9 μ泌】고 가로와 세로의 간격은 16 μ泌〕다. Einzel 렌즈의 membrane에서 850 μ所 떨어진 곳에 설치하였다.

성능/효과

• 짧은 초점거리를 갖기 위해 Einzel 렌즈에 인가하는 전압이 증가되었으며, 이미지 측정은 Einzel 렌즈에 -V를 인가하여 집광렌즈 부분에서 전자들의 운동 속도를 감소시키는 감속 모드와 +V를 인가하여 전자들의 운동을 가속하며 집광하는 가속 모드에서 측정되었다. 감속 모드에서 집광을 위한 인가전압은 낮았으나 분해능(resolution)은 가속 모드에서 더 우수한 특성을 보였다.
• 회절 무늬와 quadra pole photo-diode 를 이용한 정렬 방식은 기껏해야 3% 이내의 오차 이내에서 작업이 가능하게 하였으며, 이러한 결과는 조립된 마이크로 전자 컬럼의 STEM 동작을 통해서 그 성능이 확인되었다.

후속연구

• 있다. 따라서 장시간 동안 작동할 경우에 장비의 안정성을 고려한다면 가속 모드 보다는 감속 모드에서 작동하는 것이 더 유리할 것으로 판단된다.

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