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김영철 (을지대학교) 김호섭 (선문대학교) 안승준 (선문대학교) 오태식 (선문대학교) 김대욱 (선문대학교)
저널정보
한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제19권 제11호
발행연도
2018.11
수록면
1 - 7 (7page)

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마이크로칼럼에서는 전자빔을 스캔하기 위해 초소형화된 정전디플렉터를 사용하는 경우가 많다. 주로 두 개의 8중극 디플렉터(double octupole deflector)를 사용하는 경우가 많은데, 이는 스캔 영역을 넓게 하면서도 전자빔이 대물렌즈를 통과할 때에 광축 근처에 위치하도록 함으로써 수차를 작게 유지할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 마이크로칼럼은 최종적으로는 멀티 칼럼 형태로 사용하여 전자빔 장비의 throughput을 높이고자 하는 목적으로 연구가 되고 있는데, 칼럼의 수가 많아지게 되면 각 부품에 연결되는 배선의 수도 함께 증가하게 된다. 이에 따라 정전렌즈, 디플렉터 등의 마이크로칼럼 부품 배선을 진공 챔버 밖에 있는 제어장비와 연결하는 과정에서 실질적인 문제에 봉착하게 된다. 이러한 문제를 완화하기 위하여 렌즈 수를 최소화할 수 있도록 대물렌즈를 제거한 마이크로칼럼 구조를 선택하여, 변형된 4중극 및 8중극 디플렉터의 동작을 전산모사 방법으로 연구하였다. 기본적으로 MEMS 공정을 적용하기 용이한 실리콘 디플렉터 구조에서 각 전극의 크기를 동일하게 하지 않고, 서로 다른 크기의 전극을 교대로 배치하도록 디자인하였다. 8중극과 4중극 디플렉터 각각에서 디플렉터 전압을 인가하는 구동전극의 크기에 변화를 주었을 때 스캔 영역과 디플렉터 중심점에서의 전기장의 변화를 조사하여 비교하였다. 스캔 영역은 디플렉터전압에 따라 선형적으로 비례하였다. 스캔영역과 중심점에서의 전기장 세기 모두 8중극 디플렉터에 비해 4중극 디플렉터에서 더 크게 나타났으며, 전극의 크기에 따라 약 1.3 ~ 2.0 배 큰 것으로 조사되었다.
#MEMS #Microcolumn #Octupole deflector #Quadrupole deflector #Scan field

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 본론
3. 결론
References

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E. Kratschmer, H. S. Kim, M. G. R. Thomson, K. Y. Lee, S. A. Rishton, M. L. Yu, S. Zolgharnain, B. W. Hussey, T. H. P. Chang, “Experimental evaluation of a 20×20 mm footprint microcolumn”, Journal of Vacuum Science & Technology B, Vol.14, No.6, pp.3792-3796, 1996. DOI: https://dx.doi.org/10.1116/1.588669 T. H. P. Chang, M. G. R. Thomson, E. Kratschmer, H. S. Kim, M. L. Yu, K. Y. Lee, S. A. Rishton, B. W. Hussey, S. Zolgharnain, “Electron?beam microcolumns for lithography and related applications”, Journal of Vacuum Science & Technology B, Vol.14, No.6, pp.3774-3781, 1996. DOI: https://dx.doi.org/10.1116/1.588666 A. C. Zonnevylle, C. Th. H. Heerkens, C. W. Hagen, P, Kruit, “Multi-electron-beam deflector array”, Microelectronic Engineering, Vol.123, pp.140-148, 2014. DOI: https://dx.doi.org/10.1016/j.mee.2014.06.014 Z. Liu, J. Ximen, “A study of miniaturized electrostatic octupole deflectors”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol.363, No.1-2, pp.225-231, 1995. DOI: https://dx.doi.org/10.1016/0168-9002(95)00156-5 C. Stebler, T. Pfeffer, U. Staufer, N. F. de Rooij, “Microfabricated double layer octupoles for microcolumn applications”, Microelectronic Engineering, Vol.46, No.1-4, pp.401-404, 1999. DOI: https://dx.doi.org/10.1016/S0167-9317(99)00118-5

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