KR0138814B1

KR0138814B1 - Exposure method of electron beam exposure apparatus

Info

Publication number: KR0138814B1
Application number: KR1019950015737A
Authority: KR
Inventors: 이인석
Original assignee: 문정환; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1998-04-28
Also published as: KR970002475A

Abstract

본 발명은 마스크 및 웨이퍼 제조공정에 사용되는 전자빔 노광방법에 있어서, 리소그래피인 전자빔에서 패턴 경계 영역을 일정한 크기의 샷으로 나누어 먼저 노광한 후 내부의 샷을 노광하는 것을 특징으로 하는 전자빔 장치의 노광방법에 관한 것이다.In an electron beam exposure method used in a mask and wafer manufacturing process, the exposure method of an electron beam apparatus is characterized in that the pattern boundary region is divided into shots having a predetermined size in an electron beam, which is lithography, and then exposed first, followed by exposure of an internal shot. It is about.

Description

Exposure method of electron beam exposure apparatus

제1도는 종래의 전자빔 장치의 노광방법을 설명한 도면.1 is a view for explaining an exposure method of a conventional electron beam apparatus.

제2도는 본 발명의 전자빔 장치의 노광방법을 설명한 도면.2 is a view for explaining an exposure method of an electron beam device of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20 : 경계영역21 : 내부영역20: boundary area 21: internal area

A, B : 백스케터링 영역A, B: backscattering area

본 발명은 레지스터(resist)를 이용한 식각패턴(etching pattern)형성을 위한 노광장치인 전자빔 노광장치(Electron Beam Exposure System)의 노광방법에 관한 것으로 특히, 패턴의 경계영역의 선형화 향상에 적당하도록 한 전자빔 노광장치의 노광방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method of an electron beam exposure system, which is an exposure apparatus for forming an etching pattern using a resist, and in particular, an electron beam suitable for improving linearization of a boundary region of a pattern. An exposure method of an exposure apparatus.

반도체 제조에 있어서 웨이퍼에 집적회로를 구성하기 위해서는 여러가지 공정이 필요하다. 본 발명은 그 중에서 레지스터(resist)를 이용한 식각패턴(etching pattern) 형성을 위한 노광공정으로, 웨이퍼상에 제작하고자 하는 집적회로의 패턴을 마스크(mask)를 이용하여 형성시킨 것이다.In semiconductor manufacturing, various processes are required to configure an integrated circuit on a wafer. The present invention is an exposure process for forming an etching pattern (resist) among them, the pattern of the integrated circuit to be fabricated on the wafer using a mask (mask).

리소그래피(lithography) 장치인 전자빔 노광장치는 데이터에 따른 도형을 최대 크기가 4㎛인 사각형 크기로 나누어 한 개의 샷(shot)단위로 노광을 한다.An electron beam exposure apparatus, which is a lithography apparatus, divides a figure according to data into a quadrangle having a maximum size of 4 μm and exposes it in units of one shot.

마스크 또는 웨이퍼에 원하는 패턴을 형성하기 위하여 먼저 전자빔에 감광될 수 있는 레지스트를 웨이퍼 또는 마스크에 도포한 후 준비된 패턴으로 노광을 실시한다. 이때 준비된 패턴은 삼각형과 사각형의 큰 도형으로 이루어졌으며 실제 노광시에는 이 큰 패턴을 전자빔 노광장치로 노광할 수 있는 면적으로 나눈다.In order to form a desired pattern on a mask or a wafer, a resist, which can be exposed to an electron beam, is first applied to a wafer or a mask and then exposed in a prepared pattern. At this time, the prepared pattern is made up of large figures of triangles and squares, and in actual exposure, the large patterns are divided into areas that can be exposed by the electron beam exposure apparatus.

제1도의 (가)는 종래의 전자빔 노광장치에서 도형의 크기에 따른 샷 분해방법을 설명한 도면이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 전자빔 노광장치에 의한 노광방법에 관해 설명하면 다음과 같다.1A is a view illustrating a shot decomposition method according to the size of a figure in a conventional electron beam exposure apparatus. Hereinafter, an exposure method by a conventional electron beam exposure apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

각각의 크기의 패턴은 최대 샷 크기(4㎛)이하로 나누는 방법을 표시한 것이다. 이때, 생산의 수율을 높이기 위하여 도형의 크기는 최소의 횟수로 전자빔에 감광할 수 있도록 패턴을 나눈다.Each size pattern indicates how to divide it by the maximum shot size (4 μm) or less. At this time, in order to increase the yield of production, the size of the figure is divided into patterns so that the electron beam can be exposed to the minimum number of times.

또한 어떤 크기의 패턴이라도 제1도에서의 (가)의 방법대로 샷 단위로 나누어지며 도형의 크기에 따라 전자빔 크기를 변화해가면서 전체 패턴을 노광하여 형성시키는 것이다.In addition, the pattern of any size is divided into shot units according to the method of (a) in FIG. 1, and is formed by exposing the entire pattern while changing the electron beam size according to the size of the figure.

예를 들어, 선폭이 5㎛와 6㎛가 연결되어 있는 라인을 노광할때 각각 5㎛에서는 2.5㎛+2.5㎛, 6㎛에서는 3㎛+3㎛로 샷이 분리되어 노광된다.For example, when exposing a line having a line width of 5 μm and 6 μm, the shot is separated and exposed to 2.5 μm + 2.5 μm at 5 μm and 3 μm + 3 μm at 6 μm, respectively.

제1도의 (나)는 종래 기술의 전자빔 장치의 노광벙법의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1B is a view for explaining the problem of the exposure method of the electron beam apparatus of the prior art.

종래 기술의 전자빔 장치의 노광방법에서는 전자빔으로 레지스트를 감광하여 원하는 패턴을 형성하도록 원하는 범위에 노광을 실시한다.In the exposure method of the electron beam apparatus of the prior art, exposure is performed to a desired range so as to form a desired pattern by exposing the resist with an electron beam.

이때, 이 패턴은 전자빔에 감광하면서, 패턴의 주변 영역에서 전자가 반발하면 백스케터링(back scattering)되어 원하는 범위보다도 넓은 영역으로 노광되며 빔의 크기가 크면 클수록 백스케터링되는 영역이 크다.At this time, the pattern is exposed to the electron beam, and when electrons repel in the peripheral area of the pattern, it is back scattered and exposed to a wider area than the desired range. The larger the beam size, the larger the area to be backscattered.

즉, 제1도의 (나)의 종래 방법에서처럼, 패턴이 1㎛와 3㎛로의 전자빔에 각각 감광되었을 때, 1㎛와 전자빔의 경우 A만큼의 백스케터링이, 3㎛의 전자빔의 경우 B만큼의 백스케터링이 일어나므로, 실제 노광되는 크기는 전자빔 크기가 작은 것보다 큰 쪽에서 더 백스케터링의 영역이 커지게 된다.That is, as in the conventional method shown in FIG. Since backscattering occurs, the area of the backscattering becomes larger on the side where the actual exposure size is larger than the electron beam size is smaller.

그리고 설계에서 원하는 패턴 크기가 실제는 도형의 분리 방법에 따라 각각 차이가 날 수 있는데 이 이유는 전자빔 크기가 커질수록 접속된 전자들의 반발력이 더 커지기 때문에 실제 노광되는 크기는 전자빔 크기가 작은 것보다 큰 쪽에서 더욱 백스케터링의 영역이 커지게 되기 때문이다.In addition, the desired pattern size in the design may actually be different depending on the separation method of the figure. The reason is that the larger the electron beam size, the larger the repulsive force of the connected electrons. This is because the area of backscattering becomes larger on the side.

따라서 전자빔 크기가 커질수록 백스케터링 영역의 크기가 달라지거나 일정 크기의 백스케터링 영역이 나타나지 않아 패턴 형성시 원하는 크기의 패턴을 얻을 수 없는 단점이 있다.Therefore, as the size of the electron beam increases, the size of the backscattering region is changed or the backscattering region of a certain size does not appear, so that a pattern having a desired size cannot be obtained when the pattern is formed.

따라서 본 발명은 레지스트를 이용하여 식각패턴을 형성시키기 위한 노광공정에 있어서, 백스케터링이 일어나는 영역을 고려하여 패턴 형성시 원하는 패턴과 실제 노광되는 영역의 차이를 최소화하며 일정 크기의 백스케터링 영역이 나타나도록 하여, 패턴의 경계영역의 선형화 향상에 적당하도록 하기 위한 전자빔 노광장치의 노광방법을 얻는 것이 그 목적이다.Therefore, in the exposure process for forming an etching pattern using a resist, in consideration of the region where the backscattering occurs, the difference between the desired pattern and the actual exposed region during pattern formation is minimized and the backscattering region having a predetermined size appears. It is an object of the present invention to obtain an exposure method of an electron beam exposure apparatus for making it suitable for improving the linearization of the boundary region of a pattern.

본 발명은 전자빔 장치의 노광방법에 있어서, 전자빔 노광장치에서 먼저 패턴 경계 영역을 일정한 크기의 샷으로 나누어 노광한 후 패턴 내부의 샷을 노광하는 것을 특징으로 하는 전자빔 장치의 노광방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method of an electron beam apparatus, wherein the electron beam exposure apparatus first exposes a pattern boundary region into shots having a predetermined size, and then exposes a shot inside the pattern.

즉, 본 발명은 노광공정으로 인한 백스케터링을 최소화하고 일정 크기의 백스케터링 영역이 나타날 수 있도록 한 개선된 노광방법을 설명한 것이다.That is, the present invention describes an improved exposure method that minimizes backscattering due to an exposure process and allows a backscattering region of a certain size to appear.

제2도는 본 발명의 전자빔 장치의 노광방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the exposure method of the electron beam device of the present invention.

제2도에서와 같이, 레지스트를 이용한 식각패턴 형성을 위한 노광공정으로 백스케터링이 일어나는 영역을 고려하여 패턴을 형성시킨다.As shown in FIG. 2, a pattern is formed by considering an area where backscattering occurs in an exposure process for forming an etching pattern using a resist.

샷 크기에 따라 패턴 크기가 달라지는 것을 피하기 위해 샷 분해시 패턴의 경계영역(20)은 일정한 크기의 샷으로 먼저 분해한 후 내부의 영역(21)의 샷을 분해한다. 이때, 실제 노광하는 영역보다 적게 또는 같게 패턴을 형성시켜 백스케터링되는 영역을 미리 감안하여 노광하는 방법을 나타낸 것이다.In order to avoid changing the pattern size according to the shot size, the boundary region 20 of the pattern is first decomposed into shots having a predetermined size, and then the shot of the inner region 21 is decomposed. At this time, a method of exposing in consideration of an area to be backscattered by forming a pattern less than or equal to the area to be actually exposed is shown.

그러므로 레지스트를 이용하여 식각패턴을 형성시키기 위한 노광공정에서는 백스케터링이 일어나는 영역을 고려하여 패턴을 형성시키고, 패턴의 주변영역(20)의 샷 크기는 전자의 반발력이 미치지 못하는 최소한의 크기 이상이 되어야 한다.Therefore, in the exposure process for forming an etching pattern using a resist, the pattern is formed in consideration of the region where the backscattering occurs, and the shot size of the peripheral region 20 of the pattern should be more than the minimum size that the electron repulsive force does not reach. do.

그러므로 레지스트를 이용한 노광공정에서는 백스케터링이 일어나는 영역을 고려하여 식각패턴을 형성시키고, 이 식각패턴에서 주변영역(20)의 샷 크기는 전자의 반발력이 미치지 못하는 최소한의 크기 이상이 되어야 한다.Therefore, in the exposure process using the resist, the etching pattern is formed in consideration of the region where the backscattering occurs, and the shot size of the peripheral region 20 in the etching pattern should be larger than the minimum size that the electron repulsive force does not reach.

즉, 예를 들어, 제2도에서처럼 선폭이 12.5㎛인 패턴에 대한 노광작업시, 경계영역을 폭이 0.25㎛인 전자빔으로 먼저 노광한다. 그러면, 그 내부 영역의 폭은 경계영역에서 노광한 크기를 제외한 12㎛가 되므로, 폭이 4㎛인 전자빔으로 나누어 노광을 실시한다.That is, for example, in the exposure operation for the pattern having the line width of 12.5 占 퐉 as shown in FIG. 2, the boundary region is first exposed with an electron beam having the width of 0.25 占 퐉. Then, since the width of the inner region becomes 12 µm excluding the size exposed in the boundary region, exposure is performed by dividing the electron beam with a width of 4 µm.

이때, 주변부 노광시 사용하는 전자빔의 폭은, 내부영역(21) 노광시 사용되는 전자빔내의 전자가 노광을 원하는 레지스터 하부의 웨이퍼 등에 의한 반발력이 미치는 영역 이상의 폭을 가지고 있어야 한다.At this time, the width of the electron beam used for the exposure of the peripheral portion should have a width greater than or equal to the area where the electrons in the electron beam used for the exposure of the inner region 21 exert a repulsive force by a wafer or the like under the register under which the exposure is desired.

본 발명은 설계된 크기와 동일한 패턴을 얻기 위하여 이용되며 특히 패턴의 크기가 작을때 더욱 큰 효과를 볼 수 있다.The present invention is used to obtain a pattern that is the same as the designed size, and especially when the size of the pattern is small, a larger effect can be seen.

또한, 패턴이 경계영역의 선형성을 향상시키기 위해 전자빔 장비의 근본적인 문제점을 장치적으로 해결하지 않고도 단지 노광하는 방법을 변경시킴으로써 패턴의 정확한 영역을 노광할 수 있어 선폭이 1㎛급의 디바이스까지도 쉽게 제어가 가능하다.In addition, the pattern can be exposed to the exact area of the pattern simply by changing the exposure method without mechanically solving the fundamental problem of the electron beam equipment to improve the linearity of the boundary area. Is possible.

Claims

An exposure method of an electron beam exposure apparatus, which is an exposure process for forming an etch pattern using a resist, wherein the electron beam exposure apparatus and exposure method expose an inside of the pattern after exposing the desired pattern boundary part by a predetermined size shot using an electron beam.

The exposure method of an electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the shot size of the boundary area obtained by dividing the inside of the pattern into shots of a predetermined size is exposed to a minimum size or more that the repulsive force of electrons does not reach.