KR100896861B1

KR100896861B1 - Method for optical proximity correction using pattern segmentation

Info

Publication number: KR100896861B1
Application number: KR1020070138625A
Authority: KR
Inventors: 이준석
Original assignee: 주식회사 동부하이텍
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-05-12

Abstract

본 발명은 동일한 형태가 반복되는 패턴의 광학 근접 보상을 보다 효율적으로 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광학 근접 보상 방법은 동일한 형태가 반복되는 원패턴에 대하여 광학 근접 보상을 실시하는 방법에 있어서, 상기 원패턴을 복수개의 분할 패턴으로 분할하는 제 1 분할 단계; 상기 분할 패턴 각각에 대해서 광학 근접 보상 패턴을 형성 하는 단계; 상기 원패턴 전체에 대해서 광학 근접 보상 패턴을 형성 하는 단계; 상기 광학 근접 보상 패턴이 형성된 원패턴을 제 1 분할 단계와 동일하게 분할하는 제 2 분할 단계; 상기 제 1 분할 단계에서 분할된 분할 패턴과 상기 제 2 분할 단계에서 분할된 분할 패턴을 상호 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과로 나타난 차이에 바탕을 두고 상기 제 1 분할 단계에서 분할된 분할 패턴에 형성된 광학 근접 보상 패턴을 수정하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method for more efficiently performing optical proximity compensation of a pattern in which the same shape is repeated. An optical proximity compensation method according to the present invention includes a method for performing optical proximity compensation on a circle pattern having the same shape, comprising: a first division step of dividing the circle pattern into a plurality of division patterns; Forming an optical proximity compensation pattern for each of the division patterns; Forming an optical proximity compensation pattern on the entire circle pattern; A second dividing step of dividing the original pattern having the optical proximity compensation pattern in the same manner as the first dividing step; Comparing the division pattern divided in the first division step with the division pattern divided in the second division step; And modifying and storing the optical proximity compensation pattern formed in the division pattern divided in the first division step based on the difference indicated by the comparison result.

광학 근접 보상, 패턴 분할 Optical proximity compensation, pattern division

Description

Method for optical proximity correction using pattern segmentation

본 발명은 반도체 집적 소자의 제조를 위한 사용되는 마스크를 설계할 때 보다 정교한 패턴을 구현하기 위하여 사용되는 광학 근접 보상(optical proximity correction) 기술에 관한 것이다. The present invention relates to an optical proximity correction technique used to implement more sophisticated patterns when designing masks used for the manufacture of semiconductor integrated devices.

반도체 노광 및 사진 공정(photolithography)을 통해 마스크 상에 형성된 회로의 패턴이 설계한 레이 아웃(lay out)대로 충실하게 웨이퍼에 전사되는 것이 매우 중요하다. 그러나 마스크의 패턴이 복잡하거나 패턴 크기나 선폭 등의 변화가 심하게 변화되는 부분에서는 실제 노광 과정에서 근접한 패턴에서의 빛의 회절(diffraction) 현상에 의해 설계된 레이 아웃과 다르게 패턴이 전사되지 않는 현상이 나타난다. 이러한 현상을 방지하게 위하여 마스크를 설계할 때 패턴이 정확하게 전사되지 않는 부분을 선택하여 그 형상에 의도적으로 왜곡을 주는 기술을 광학 근접 보상(optical proximity correction, OPC) 기술이라고 한다. 이러한 광학 근접 보상 기술에 의해 형성되는 보상 패턴의 예로서 소실되는 부분을 보강하기 위해 선 형상의 패턴 끝부분에 보상 패턴을 보강하는 도그-본(dog bone) 패턴 또는 세피프(serif) 패턴이 대표적이다. 이러한 광학 근접 보상 기술로 인해 종래 노광 장치가 가지고 있는 기술적인 한계를 극복하는데 많은 도움을 주고 있으며, 특히 고집적도화가 진행되고 있는 시점에서 그 중요성이 계속 증대되고 있다. Through semiconductor exposure and photolithography, it is very important that the pattern of the circuit formed on the mask is faithfully transferred to the wafer in the designed layout. However, in the part where the mask pattern is complicated or the pattern size or line width is severely changed, the pattern does not transfer unlike the layout designed by the diffraction of light in the adjacent pattern during the actual exposure process. . In order to prevent such a phenomenon, a technique of selecting a portion where a pattern is not transferred accurately and intentionally distorting the shape when designing a mask is called an optical proximity correction (OPC) technique. An example of a compensation pattern formed by such an optical proximity compensation technique is a dog-bone pattern or a serif pattern that reinforces a compensation pattern at the end of the linear pattern to reinforce the missing portion. to be. The optical proximity compensation technology is helpful in overcoming the technical limitations of the conventional exposure apparatus, and its importance continues to increase especially at the time of high integration.

도 1 및 도 2에는 종래의 방법에 의한 광학 근접 보상 방법이 도시되어 있다. 도 1와 같은 패턴(100)에 대하여 광학 근접 보상을 실시하기 위해서 도 2에 나타낸 것과 같이 패턴의 테두리를 일정 간격으로 분할하게 된다. 이러한 테두리 분할에 의해 형성된 분할점(102)은 광학 근접 보상 시뮬레이션에 의해 형성되는 보상 패턴의 이미지를 샘플링하여 데이터로 추출하는 간격점으로서 역할을 수행하는바, 이는 시뮬레이션을 수행하는 시스템이 용량의 한계를 가지고 있기 때문에 도입된 것이다. 1 and 2 illustrate an optical proximity compensation method by a conventional method. In order to perform optical proximity compensation on the pattern 100 as shown in FIG. 1, the edges of the pattern are divided at regular intervals as shown in FIG. 2. The dividing point 102 formed by the edge dividing serves as an interval point for sampling and extracting the image of the compensation pattern formed by the optical proximity compensation simulation into data. It was introduced because it has.

이렇게 형성된 분할점(102)은 미리 정해진 분할 구간값에 의해 서로 구분된다. 이렇게 분할이 되고 나면 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 분할 구간에서의 광학 이미지를 계산하고 최적치를 구하여 미리 정해진 허용 범위(103) 내에서 광학 근접 보상 패턴이 형성되게 된다. 이러한 종래의 방법에 의한 광학 근접 보상 방식을 패턴의 형태가 반복적으로 형성되는 메모리 셀과 같은 영역에 적용하게 되면 모든 패턴에 대해 동일한 계산 과정을 거치게 되어 매우 오랜 시간이 소요되며 형성된 보상 패턴도 매우 복잡해진다. The division points 102 thus formed are distinguished from each other by a predetermined division interval value. After the division is performed, the optical proximity compensation pattern is formed within the predetermined allowable range 103 by calculating the optical image in the division section using the simulation program and obtaining the optimum value. When the optical proximity compensation method according to the conventional method is applied to the same region as a memory cell in which a pattern is repeatedly formed, the same calculation process is performed for all patterns, which takes a very long time, and the formed compensation pattern is very complicated. Become.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 동일한 형태가 반복되는 패턴의 광학 근접 보상을 보다 효율적으로 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, and relates to a method for more efficiently performing optical proximity compensation of a pattern in which the same shape is repeated.

본 발명에 따른 광학 근접 보상 방법은 동일한 형태가 반복되는 원패턴에 대하여 광학 근접 보상을 실시하는 방법에 있어서, 상기 원패턴을 복수개의 분할 패턴으로 분할하는 제 1 분할 단계; 상기 분할 패턴 각각에 대해서 광학 근접 보상 패턴을 형성 하는 단계; 상기 원패턴 전체에 대해서 광학 근접 보상 패턴을 형성 하는 단계; 상기 광학 근접 보상 패턴이 형성된 원패턴을 제 1 분할 단계와 동일하게 분할하는 제 2 분할 단계; 상기 제 1 분할 단계에서 분할된 분할 패턴과 상기 제 2 분할 단계에서 분할된 분할 패턴을 상호 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과로 나타난 차이에 바탕을 두고 상기 제 1 분할 단계에서 분할된 분할 패턴에 형성된 광학 근접 보상 패턴을 수정하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. An optical proximity compensation method according to the present invention includes a method for performing optical proximity compensation on a circle pattern having the same shape, comprising: a first division step of dividing the circle pattern into a plurality of division patterns; Forming an optical proximity compensation pattern for each of the division patterns; Forming an optical proximity compensation pattern on the entire circle pattern; A second dividing step of dividing the original pattern having the optical proximity compensation pattern in the same manner as the first dividing step; Comparing the division pattern divided in the first division step with the division pattern divided in the second division step; And modifying and storing the optical proximity compensation pattern formed in the division pattern divided in the first division step based on the difference indicated by the comparison result.

본 발명에 의할 시 단순 반복적인 패턴에 대하여 보다 빠르고 효율적인 광학 근접 보상을 수행할 수 있으며, 보상 패턴의 형성 시 거리에 따른 효과를 고려 할 뿐만 아니라 광학적 이미지, 패턴의 밀도까지 고려하므로 패턴 최적화에 용이하다. According to the present invention, the optical proximity compensation can be performed more quickly and efficiently with respect to a simple repetitive pattern, and in consideration of the effect of distance when forming the compensation pattern, the optical image and the density of the pattern are taken into consideration so that the pattern is optimized. It is easy.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 일실시예를 단계별로 나타낸 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. 3 to 8 show step by step an embodiment according to the present invention.

우선 도 3에 나타낸 바와 같이 동일한 형태로 반복되는 패턴을 선택하여 패턴 구조를 화살표를 따라 n 개로 분할 한다. 본 실시예에서는 각 패턴의 수직 방향으로 분할을 실시한다. 이때 분할의 간격은 패턴 선폭 또는 광원의 파장 등을 고려하여 결정한다. 예를 들어 광원의 파장을 광원 렌즈 구경으로 나눈 값에 5을 곱한 값으로 결정할 수 있다. 다음, 도 4에서와 같이, 분할 순서대로 제 1 분할 패턴(104)에서 제 n 분할 패턴(106)에 이르기 까지 패턴부(108)과 비패턴부(110)을 구분하여 패턴 밀집도를 계산한다. 다음, 도 5에 나타낸 것과 같이 위에서 계산된 각 분할 패턴의 밀집도를 토대로 시뮬레이션을 실시하여 각 분할 패턴에서의 면적당 최적 광학 근접 보조 패턴(112)을 산출하여 각 분할 패턴 내에 있는 원본 패턴의 주변에 할당한다. 이때 동일한 형태를 가지는 분할 패턴에 대해서는 한번의 광학 근접 보상만 실시하게 된다. 예를 들어 도 3의 분할 패턴 (111) 내지 (116)는 모두 동일한 형태를 가지고 있으므로 (111) 패턴에 대해서만 광학 근접 보상을 실시한 후 그 결과를 나머지 (112) 내지 (116) 분할 패턴에 적용한다. 따라서 광학 근접 보상이 수행되는 시간의 감축이 가능하다. 이렇게 형성된 도출된 각 분할 패턴에서의 보상 패턴을 저장하고 라이브러리화 한다. 이렇게 분할 패턴을 사전에 라이브러리화 하여 저장해 두고 필요한 패턴에 대해서 저장된 분할 패턴을 불러와 적용 시킴으로써 광학 근접 보상을 실시할 수 있다. First, as shown in FIG. 3, a pattern repeated in the same shape is selected and the pattern structure is divided into n along the arrow. In this embodiment, division is performed in the vertical direction of each pattern. At this time, the interval of division is determined in consideration of the pattern line width or the wavelength of the light source. For example, it may be determined by multiplying the wavelength of the light source by the light source lens aperture multiplied by 5. Next, as shown in FIG. 4, the pattern density is calculated by dividing the pattern portion 108 and the non-pattern portion 110 from the first division pattern 104 to the nth division pattern 106 in the order of division. Next, as shown in FIG. 5, the simulation is performed based on the density of the respective division patterns calculated above to calculate the optimum optical proximity auxiliary pattern 112 per area in each division pattern, and is assigned to the periphery of the original pattern within each division pattern. do. In this case, only one optical proximity compensation is performed on the split pattern having the same shape. For example, since the divided patterns 111 to 116 of FIG. 3 all have the same shape, optical proximity compensation is performed only on the (111) pattern, and the result is applied to the remaining 112 to 116 divided patterns. . Therefore, it is possible to reduce the time for which optical proximity compensation is performed. The compensation pattern in each derived partition pattern thus formed is stored and libraryed. The optical proximity compensation can be performed by storing the divided pattern in advance and storing the divided pattern in advance.

이렇게 형성된 광학 근접 보상 패턴의 형상에 실제 분할없이 패턴 전체에 대해서 광학 근접 보상 패턴을 형성했을 때와 동일한 것인지에 관하여 검증할 필요가 있다. 이러한 검증 방법은 다음과 같다. 도 6에 나타낸 것과 같이 패턴 전체에 대해서 광학 근접 보상 패턴을 형성하고 난 후, 이렇게 보상 패턴이 형성된 원패턴을 다시 도 3에서 수행했던 방법과 동일한 간격으로 패턴을 분할 한다. 도 7에는 이렇게 분할된 패턴들이 나타나 있다. 도 7의 (118)은 분할 패턴에 나타난 도 6에 도시된 광학 근접 보상 패턴이다. 다음,로 원패턴을 분할한 후 광학 근접 보상을 수행하여 형성한 분할 패턴들(도 5)과 원패턴 전체에 대해서 광학 근접 보상을 실시한 후 분할하여 형성한 분할 패턴들(도 7)을 동일한 분할 순서대로 상호 비교하여 보상 패턴의 형상의 차이를 대비한다. 패턴을 비교하여 차이가 나타난다고 판단되는 경우에는 이 차이를 도출하여 이를 상기 라이브러리에 반영하여 라이브러리에 저장된 결과를 수정한다. 이렇게 수정된 라이브러리는 실제 패턴의 분할 없이 광학 근접 보상을 실시하였을 때의 결과가 그대로 반영된 것이다. It is necessary to verify whether the shape of the optical proximity compensation pattern thus formed is the same as when the optical proximity compensation pattern is formed for the entire pattern without actual division. This verification method is as follows. After forming the optical proximity compensation pattern for the entire pattern as shown in FIG. 6, the pattern is divided at the same interval as in the method of FIG. 3 again. 7 shows the divided patterns. 7 118 is the optical proximity compensation pattern shown in FIG. 6 shown in the division pattern. Next, the divided patterns formed by performing the optical proximity compensation after dividing the original pattern into (FIG. 5) and the divided patterns formed by performing the optical proximity compensation on the whole original pattern after dividing are divided into the same. Compare each other in order to prepare for the difference in shape of the compensation pattern. If it is determined that the difference appears by comparing the patterns, the difference is derived and reflected in the library to correct the result stored in the library. The modified library reflects the results when the optical proximity compensation is performed without dividing the actual pattern.

이렇게 라이브러리가 완성되면 광학 근접 보상이 필요할 때 마다 저장해 둔 라이브러리로부터 광학 근접 보상 결과를 불러와 적용함으로써 단시간 내에 광학 근접 보상을 실시할 수 있다. 도 8에는 이와 같이 라이브러리화된 분할 패턴을 불러와 광학 근접 효과를 보상한 패턴이 나타나 있다. When the library is completed, optical proximity compensation can be performed in a short time by loading and applying the optical proximity compensation result from the stored library whenever optical proximity compensation is needed. FIG. 8 shows a pattern in which the library pattern is divided to compensate for the optical proximity effect.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다. It has been described so far limited to one embodiment of the present invention, it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art. Such modified embodiments should be included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

도 1는 광학 근접 보상 패턴이 형성될 원패턴을 나타낸 것이다. 1 illustrates a circle pattern in which an optical proximity compensation pattern is to be formed.

도 2는 광학 근접 보상 패턴을 형성하는 방법을 개념적으로 나타낸 것이다. 2 conceptually illustrates a method of forming an optical proximity compensation pattern.

도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 광학 근접 보상 방법을 단계별로 나타낸 것이다.3 to 8 show step by step the optical proximity compensation method according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 원패턴 102 : 종래의 광학 근접 보상 방법100: original pattern 102: conventional optical proximity compensation method

104 : 제 1 분할 패턴 106 : 제 n 분할 패턴104: first divided pattern 106: nth divided pattern

112 : 광학 근접 보상 패턴 112: Optical proximity compensation pattern

Claims

In a method for performing optical proximity compensation for a circle pattern in which the same shape is repeated,

A first dividing step of dividing the original pattern into a plurality of dividing patterns;

Forming an optical proximity compensation pattern for each of the division patterns;

Forming an optical proximity compensation pattern on the entire circle pattern;

A second dividing step of dividing the original pattern on which the optical proximity compensation pattern is formed in the same manner as the first dividing step

Comparing the division pattern divided in the first division step with the division pattern divided in the second division step; And

Modifying and storing the optical proximity compensation pattern formed in the division pattern divided in the first division step based on the difference resulting from the comparison result;

Optical proximity compensation method comprising a.

The method of claim 1,

And wherein the intervals of the division patterns in the first division step are equal intervals.

The method of claim 1,

The distance between the division pattern in the first division step is determined in consideration of the line width of the original pattern and the optical characteristics of the exposure system.

The method of claim 3, wherein

The interval of the division pattern is determined by multiplying the wavelength of the light source by the light source lens aperture multiplied by 5.