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문제 정의
- 는 spin speed에 따라 코팅후 PMMA 두께 변화를 나타낸 것이다. 두 번째로 위와 같은 문제와 함께 공정을 좀더 단순화 시키고 융rating 특색을 더욱 향상시키기 위하여. 우리는 gra而g의 주기를 address grid size의 정수배화 시키고 패턴 전체를 90도로 회전시켜 grating의 주기가 address grid에일치 되도록 하는 노광 방식을 적용하였다,
제안 방법
- 이렇게 제작된 FGC 구조의 시편과는 별도로 grating 패턴의 형성을 위하여 단지 두 !ayer, SisN4 (1500 A)/Si (substrate), 만으로 이루어진 시편을 dose 테스트에 사용하였다. Dose 테스트와함께 전자빔 노광에 적용된 값들은 가속전압이 50 kV, 전자빔 전류가 800 pA, 빔의 직경이 50 nm, 필드 크기가 800 X 800 “mt 빔의 간격과 분해능을 각각 50/50 nm로 하였다. RIE 과정을 위한 우물 모양 또는 수직 구조의 적당한 grating profile 을 얻기 위하여 그리고 전자들의 산란 효과에 의한 근접장 효과 (proximity effect)와 stitching과 butting에러와 같은 문제들을 해결하기 위하여 다음과 같은 두 가지 사항을 고려해야 한다.
- 진행방향 딫 집속형태 등에 큰 영향을 준다. 곡선 모양의 패턴에 연속적인 경로조절 (continuous path control) 노광 방식의 장비인 Leica LION LV1 장비가 아닌 일반 벡터 스캔의 wskfield나)ase인 Gaussian 원형 빔 형태의 장비를 이용하여 노광 방법과 패턴방향에 따른 grating 곡선의 제작에 대하여 실험하였다. 실험결과 일정한 또는 서로 다른 grating 곡선은 최적의 노광 방법과 패턴설계의 선택으로 가장 일반적인 전자빔묘화 장비에서도 좋은 결과를 얻을 수 있었다 [81 최적의 노광 방법과 패턴설계는 grating의 주기를 address grid size의 정수배화 시키고 패턴 전체를 90도로 회전시켜 grating의 주기가 address grid에 일치 되도록 하는 노광 방식을 적용하였다 측정 결과 두 종류의 전자빔 레지스트에서 grating 패턴 전체를 90도로 회전 (gra血g의 주기를 address grid size의 정수배화 시킨 패턴)한 것과 회전하지 않은 grating 패턴 사이에는 많은 차이를 보였다.
- 그것은 grating 주기 (period) 가 address grid size 의 정수배여야 하며, 그 grating 주기를 address grid와 일치 시켜야 한다. 그래서 우리는 앞에서 기술한 사항들을 고려하여 연속적인 경로 조절 (continuous path control) 노광 방식의 L/ca의 LION LV1 이 아닌, 가장 흔한 workfield 나)ase 의 노광 시스템인 Leica 의 EBPG-4H/올 사용하여 충분히 우수한 grating을 제작할 수 있었음을 기술하였다. 사용된 전자빔묘화 시스템은 가장 혼한 workfield나)ase의 노광 방식으로 벡터 스캔 (vector scan)의 Gaussian 원형 빔을 사용한다.
- 그첫 번째는 가능한 레지스트의 두께를 줄이는 것이필요하다 [11]. 우리는 grating층을 정의하기 위하여 전자빔용 레지스트인 PMMA (polymethylmethacrylate, PMMA 950 K 4 %, 굴절률 = L49)를 최적의 코팅 speed 7000 rpm에서 2000 A의 두께로 만들었으며, dose는 200에서 700 eC/cm2 까지 50 pC/cm2 만큼씩 증가시켰다. Develope developer인 MIBK:IPA (1:3)을 사용하여 60초에서 600 까지 20초 간격으로 증가시켜 얻은 결과로서 dose = 350 以C/cm?과 develop time 드 120초의 최적의 공정조건을 얻을 수 있* 었다 그림 2.
- 두 번째로 위와 같은 문제와 함께 공정을 좀더 단순화 시키고 융rating 특색을 더욱 향상시키기 위하여. 우리는 gra而g의 주기를 address grid size의 정수배화 시키고 패턴 전체를 90도로 회전시켜 grating의 주기가 address grid에일치 되도록 하는 노광 방식을 적용하였다,
대상 데이터
- FGC의 각 layer 구조는 인치 실리콘(100) 웨이퍼 상에 4개의 layer들을 증착시켰다. 먼저 버퍼충 (buffer layer)으로 열적 산화(thermal oxidation)에의한 SiO2 충(두께=1 印口, 굴절률=1.
- FGC' s struc切re의 단면 계략도는 그림 1에 잘 나타나 있다. 이렇게 제작된 FGC 구조의 시편과는 별도로 grating 패턴의 형성을 위하여 단지 두 !ayer, SisN4 (1500 A)/Si (substrate), 만으로 이루어진 시편을 dose 테스트에 사용하였다. Dose 테스트와함께 전자빔 노광에 적용된 값들은 가속전압이 50 kV, 전자빔 전류가 800 pA, 빔의 직경이 50 nm, 필드 크기가 800 X 800 “mt 빔의 간격과 분해능을 각각 50/50 nm로 하였다.
- 473)으로 rf 스퍼터링 (plate 온도=573 K, rf-power =210 W)에 의하여 증착되었다, 다음 세 번째인 도파관 층(waveguide (core) layer, BK7 & BAK4 glass, 두께=1 “m, 굴절률이각각그L515, L防67)이 역시 rf 스퍼터링에 의하여증착되었다. 마지막 grating 층(SiaN% 두께 =0.15 “m, 굴절률=L78)으로 플라즈마 화학 기상 증착 (PECVD) 기술에 의하여 제작되었다. FGC' s struc切re의 단면 계략도는 그림 1에 잘 나타나 있다.
이론/모형
- 그래서 우리는 앞에서 기술한 사항들을 고려하여 연속적인 경로 조절 (continuous path control) 노광 방식의 L/ca의 LION LV1 이 아닌, 가장 흔한 workfield 나)ase 의 노광 시스템인 Leica 의 EBPG-4H/올 사용하여 충분히 우수한 grating을 제작할 수 있었음을 기술하였다. 사용된 전자빔묘화 시스템은 가장 혼한 workfield나)ase의 노광 방식으로 벡터 스캔 (vector scan)의 Gaussian 원형 빔을 사용한다. [9].
성능/효과
- 실험결과 일정한 또는 서로 다른 grating 곡선은 최적의 노광 방법과 패턴설계의 선택으로 가장 일반적인 전자빔묘화 장비에서도 좋은 결과를 얻을 수 있었다 [81 최적의 노광 방법과 패턴설계는 grating의 주기를 address grid size의 정수배화 시키고 패턴 전체를 90도로 회전시켜 grating의 주기가 address grid에 일치 되도록 하는 노광 방식을 적용하였다 측정 결과 두 종류의 전자빔 레지스트에서 grating 패턴 전체를 90도로 회전 (gra血g의 주기를 address grid size의 정수배화 시킨 패턴)한 것과 회전하지 않은 grating 패턴 사이에는 많은 차이를 보였다. 90도의 회전을 적용한 패턴에서는 거의 sti代hing 과 butting 에러와 같은 문제가 거의 나타나지 않은 clear한 패턴을 얻을 수 있었다.
- 우리는 grating층을 정의하기 위하여 전자빔용 레지스트인 PMMA (polymethylmethacrylate, PMMA 950 K 4 %, 굴절률 = L49)를 최적의 코팅 speed 7000 rpm에서 2000 A의 두께로 만들었으며, dose는 200에서 700 eC/cm2 까지 50 pC/cm2 만큼씩 증가시켰다. Develope developer인 MIBK:IPA (1:3)을 사용하여 60초에서 600 까지 20초 간격으로 증가시켜 얻은 결과로서 dose = 350 以C/cm?과 develop time 드 120초의 최적의 공정조건을 얻을 수 있* 었다 그림 2.는 spin speed에 따라 코팅후 PMMA 두께 변화를 나타낸 것이다.
- 그들의 배열 방향. 분해능 그리고 address grid size 와 같은 노광 전략과 grating 주기에 address grid size라는 것을 패턴 설계 시 반드시 고려해야 할 사항임을 확인할 수 있었다. 이는 이것을 직접화시킨 다른 광 소자 공정과 웅용에도 가능하게 할 것이다.
- 곡선 모양의 패턴에 연속적인 경로조절 (continuous path control) 노광 방식의 장비인 Leica LION LV1 장비가 아닌 일반 벡터 스캔의 wskfield나)ase인 Gaussian 원형 빔 형태의 장비를 이용하여 노광 방법과 패턴방향에 따른 grating 곡선의 제작에 대하여 실험하였다. 실험결과 일정한 또는 서로 다른 grating 곡선은 최적의 노광 방법과 패턴설계의 선택으로 가장 일반적인 전자빔묘화 장비에서도 좋은 결과를 얻을 수 있었다 [81 최적의 노광 방법과 패턴설계는 grating의 주기를 address grid size의 정수배화 시키고 패턴 전체를 90도로 회전시켜 grating의 주기가 address grid에 일치 되도록 하는 노광 방식을 적용하였다 측정 결과 두 종류의 전자빔 레지스트에서 grating 패턴 전체를 90도로 회전 (gra血g의 주기를 address grid size의 정수배화 시킨 패턴)한 것과 회전하지 않은 grating 패턴 사이에는 많은 차이를 보였다. 90도의 회전을 적용한 패턴에서는 거의 sti代hing 과 butting 에러와 같은 문제가 거의 나타나지 않은 clear한 패턴을 얻을 수 있었다.
- 이러한 결과는 곡선 모양의 패턴에 연속적인 경로 조절 (amtinuous path control) 노광 방식의 장비인 Leica LION LV1 장비가 아닌 일반 벡터 스캔의 w*y orkHeld-base Gaussian 원형 빔 형태의장비예서도 앞에서 기술한 두 가지 노광 방식으로선 폭의 간격이 0, 2 网인 미세한 grating 패턴을 우수하게 향상 시킬 수 있음을 발견하였다. 또한.
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