KR100966980B1 - Method for compensating semiconductor CD - Google Patents
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Abstract
본 발명의 반도체 소자의 CD 보상 방법은 반도체 기판 상부에 감광막을 도포하는 단계와 EUV 노광마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 감광막 패턴을 형성하는 단계와 상기 감광막 패턴의 CD를 측정하여 CD 균일도 맵을 구성하는 단계 및 상기 CD 균일도 맵을 이용하여 상기 EUV 노광마스크 상에 보상 박막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the CD compensation method of the semiconductor device of the present invention, forming a photoresist pattern by applying a photoresist film on the semiconductor substrate, an exposure and development process using an EUV exposure mask, and measuring a CD of the photoresist pattern to form a CD uniformity map. And forming a compensation thin film pattern on the EUV exposure mask using the CD uniformity map.
EUV 노광마스크, CD 보상 EUV exposure mask, CD compensation
Description
본 발명은 반도체 소자의 CD를 보상하기 위한 방법에 관한 것으로, EUV를 이용하여 형성된 반도체 소자의 CD를 보상하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for compensating a CD of a semiconductor device, and a method of compensating for a CD of a semiconductor device formed using EUV.
레티클(Reticle)의 패턴을 웨이퍼에 형성하는 노광 기술에 있어서 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 집적도가 증가하여 반도체 소자의 디자인 룰이 축소됨에 따라 반도체 소자의 선폭도 줄어들고 있으며, 이를 구현하기 위하여 노광원의 파장도 줄어들게 되었다.In the exposure technology of forming a pattern of a reticle on a wafer, the integration of patterns formed on the wafer is increased, and as the design rule of the semiconductor device is reduced, the line width of the semiconductor device is also reduced. The wavelength has also been reduced.
종래의 노광공정에서는 노광원으로 I-line, G-line, krF 및 ArF 등을 사용하였지만, 반도체 소자의 고집적화로 인해 패터닝이 어려워 종래의 노광원보다 짧은 파장을 갖는 극자외선(EUV:extreme ultraviolet radiation)을 이용한 노광방식이 제안되었다.In the conventional exposure process, I-line, G-line, krF, and ArF are used as the exposure source, but due to the high integration of semiconductor devices, patterning is difficult, and thus, extreme ultraviolet radiation (EUV) having a shorter wavelength than the conventional exposure source is used. Has been proposed an exposure method.
종래의 노광방식은 노광마스크를 투과한 광을 이용하여 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 방식인데, 극자외선을 사용하는 노광공정은 13.5nm 파장대의 고에너지 빛을 이용하기 때문에 종래의 노광방식으로는 웨이퍼 상에 패턴을 형성할 수 없다.In the conventional exposure method, a pattern is formed on a wafer using light transmitted through an exposure mask. The exposure process using extreme ultraviolet light uses high-energy light at a wavelength of 13.5 nm, so the conventional exposure method uses a wafer. You cannot form a pattern on it.
즉, 노광원은 짧은 파장대의 고에너지를 갖기 때문에 노광원으로부터 노광마 스크 및 렌즈에 입사된 광은 대부분이 마스크의 흡수층에 의해 흡수되어 없어지게 되어 웨이퍼 상에 도달하지 못해 패턴을 형성할 수 없다.That is, since the exposure source has high energy in the short wavelength band, most of the light incident on the exposure mask and the lens from the exposure source is absorbed by the absorbing layer of the mask and disappears, and thus cannot reach the wafer and form a pattern. .
따라서, EUV를 사용하는 노광 방식에서는 반사 형태의 시스템이 요구되고 있다.Therefore, in the exposure method using EUV, a reflection type system is required.
도 1은 반사 형태의 시스템을 적용한 노광 공정을 나타낸 것으로, 노광원(미도시)으로부터 사입되어 노광마스크(10)에 의해 반사된 광이 다시 반사 미러와 같은 반사 디바이스(20)를 통하여 반사됨으로써 웨이퍼(30)에 도달하게 되어 이를 이용하여 웨이퍼(30) 상에 패턴을 형성하는 방식이 사용된다.FIG. 1 shows an exposure process using a reflection type system, in which light incident from an exposure source (not shown) and reflected by the
한편, 노광공정 시 웨이퍼 표면에 전사된 마스크 이미지는 디자인 룰이 감소로 이웃하는 패턴들의 간격이 감소함에 따라 발생되는 광 근접 효과(OPE: optical proximity effect)과 같은 영향으로 인하여 패턴의 크기와 형상에 영향을 주어 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 CD 균일도(uniformity)를 저하시킨다. On the other hand, the mask image transferred to the wafer surface during the exposure process is affected by the size and shape of the pattern due to the effect such as optical proximity effect (OPE) generated as the spacing of neighboring patterns decreases due to the reduction of design rules. This affects the CD uniformity of the pattern formed on the wafer.
즉, 동일한 치수로 설계된 패턴들이 동일한 노광마스크를 통해서 웨이퍼 상으로 전사될때, 노광 과정에서 패턴들이 전사되는 위치에 따라 패턴의 치수가 원하지 않게 변동되는 정도가 심각하게 커지고 있다. That is, when the patterns designed with the same dimensions are transferred onto the wafer through the same exposure mask, the degree of undesirably varying the dimensions of the patterns depending on the position at which the patterns are transferred in the exposure process is seriously increased.
종래기술에 따라 광을 투과하여 패터닝하는 방식을 이용하는 노광마스크는 웨이퍼 상으로 구현되는 패턴의 균일도를 향상시키기 위해서 포토 마스크 후면에 회절 격자 또는 필터를 도입하여 노광에 사용되는 조명계를 변화시키거나, 노광마스크를 투과한 노광원의 투과율을 이용하여 웨이퍼에 구현되는 패턴의 CD 균일도를 조절한다.The exposure mask using a method of transmitting and patterning light according to the prior art changes the illumination system used for exposure by introducing a diffraction grating or a filter on the back side of the photo mask in order to improve the uniformity of the pattern formed on the wafer. The CD uniformity of the pattern embodied on the wafer is controlled by using the transmittance of the exposure source transmitted through the mask.
하지만, EUV 노광마스크는 광원을 반사시켜 패터닝하는 반사 프로세스를 이용하고 있기 때문에 종래의 기술로 사용되었던 방식을 사용할 수 없어, 웨이퍼 상에서 구현되는 패턴 균일도를 향상시키기 위해 패턴 CD의 보상이 어려운 문제가 있다. However, since the EUV exposure mask uses a reflection process for reflecting and patterning a light source, the conventional method cannot be used, and thus, the compensation of the pattern CD is difficult to improve the pattern uniformity realized on the wafer. .
본 발명에서는 반사 방식을 사용하는 EUV 노광마스크를 적용하는 경우 종래의 투과 방식을 사용하는 노광마스크에 적용되는 CD보상 방법을 적용할 수 없어 웨이퍼에 구현되는 패턴 CD를 보상하기 어려운 문제점을 해결하고자 한다.In the present invention, when the EUV exposure mask using the reflection method is applied, it is impossible to apply the CD compensation method applied to the exposure mask using the conventional transmission method. .
본 발명의 반도체 소자의 CD 보상 방법은 반도체 기판 상부에 감광막을 도포하는 단계와 EUV 노광마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 감광막 패턴을 형성하는 단계와 상기 감광막 패턴의 CD를 측정하여 CD 균일도 맵을 구성하는 단계 및 상기 CD 균일도 맵을 이용하여 상기 EUV 노광마스크 상에 보상 박막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the CD compensation method of the semiconductor device of the present invention, forming a photoresist pattern by applying a photoresist film on the semiconductor substrate, an exposure and development process using an EUV exposure mask, and measuring a CD of the photoresist pattern to form a CD uniformity map. And forming a compensation thin film pattern on the EUV exposure mask using the CD uniformity map.
이때, 상기 CD 균일도 맵은 상기 감광막 패턴의 CD와 EUV 노광마스크 상의 마스크 패턴의 CD가 동일한 영역을 정의하는 제 1 패치(patch) 및 동일하지 않은 영역을 정의하는 제 2 패치(patch)로 구성되는 것을 특징으로 한다.The CD uniformity map may include a first patch defining a region where the CD of the photoresist pattern and a CD of the mask pattern on the EUV exposure mask are the same, and a second patch defining the region that is not the same. It is characterized by.
그리고, 상기 보상 박막 패턴은 상기 CD 균일도 맵의 상기 제 2 패치를 이용하여 상기 EUV 노광마스크상의 해당영역에 형성하는 것을 특징으로 한다.The compensation thin film pattern may be formed in a corresponding region on the EUV exposure mask by using the second patch of the CD uniformity map.
이때, 상기 제 2 패치는 상기 EUV 노광마스크 패턴의 CD와 상기 감광막 패턴의 CD 차이가 일정한 영역들로 구성되는 다수개의 영역을 포함하는 것을 특징으로한다.In this case, the second patch is characterized in that it comprises a plurality of areas consisting of areas where the CD difference between the CD of the EUV exposure mask pattern and the photosensitive film pattern is constant.
또한, 상기 보상 박막 패턴이 형성된 EUV 노광마스크는 마스크 기판 상부에 구비된 반사층과 상기 반사층 상부에 순차적으로 구비된 흡수층 패턴 및 상기 제 2 패치에 흡수층 패턴 및 그와 이웃한 반사층 상에 형성된 상기 보상 박막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the EUV exposure mask having the compensation thin film pattern may include a reflection layer formed on the mask substrate, an absorption layer pattern sequentially provided on the reflection layer, and the absorption layer pattern formed on the second patch and the reflection layer adjacent to the reflection layer. It characterized in that it comprises a pattern.
이때, 상기 보상 박막 패턴은 상기 흡수층 패턴을 포함한 상기 반사층 상부에 보상 박막 및 감광막을 형성하는 단계와 상기 감광막을 직접 쓰기(direct writing) 방식으로 패터닝하여 감광막 패턴을 형성하는 단계 및 상기 감광막 패턴을 식각마스크로 하여 상기 보상 박막을 패터닝하는 단계를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The compensation thin film pattern may include forming a compensation thin film and a photoresist film on the reflective layer including the absorption layer pattern, patterning the photoresist film by a direct writing method to form a photoresist pattern, and etching the photoresist pattern. And patterning the compensation thin film as a mask.
이때, 상기 보상 박막은 화학기상증착(CVD) 방법 또는 스퍼터링(sputtering) 방법으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the compensation thin film is formed by a chemical vapor deposition (CVD) method or a sputtering method.
그리고, 상기 보상 박막은 절연막으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The compensation thin film is formed of an insulating film.
이때, 상기 절연막은 산화막을 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the insulating film is characterized in that it comprises an oxide film.
또한, 상기 반사층 상부에 버퍼층 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include a buffer layer pattern on the reflective layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 CD 보상 방법은 반도체 기판 상부에 감광막을 도포하는 단계와 EUV 노광마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 감광막 패턴을 형성하는 단계와 상기 감광막 패턴의 CD를 측정하여 CD 균일도 맵을 구성하는 단계와 상기 CD 균일도 맵을 이용하여 상기 EUV 노광마스크 상에 제 1 보상 박막 패턴을 형성하는 단계 및 상기 단계들을 n회(단, n은 2 이상의 자연수) 반복하여 제 n 보상 박막 패턴을 더 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로한다.In a CD compensation method of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention, forming a photoresist pattern by applying a photoresist film on a semiconductor substrate, an exposure and development process using an EUV exposure mask, and measuring the CD of the photoresist pattern. Forming a CD uniformity map, forming a first compensation thin film pattern on the EUV exposure mask using the CD uniformity map, and repeating the steps n times (where n is a natural number of 2 or more). And further forming a compensation thin film pattern.
이때, 상기 CD 균일도 맵은 상기 감광막 패턴의 CD와 EUV 노광마스크 상의 마스크 패턴의 CD가 동일한 영역을 정의하는 제 1 패치(patch) 및 동일하지 않은 영역을 정의하는 n개의 패치(patch)로 구성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the CD uniformity map may include a first patch in which the CD of the photoresist pattern and the CD of the mask pattern on the EUV exposure mask define the same region and n patches that define the non-identical region. It is characterized by.
그리고, 상기 보상 박막 패턴은 상기 CD 균일도 맵의 상기 n개의 패치를 이용하여 상기 EUV 노광마스크상의 해당영역에 형성하는 것을 특징으로 한다.The compensation thin film pattern may be formed in a corresponding region on the EUV exposure mask using the n patches of the CD uniformity map.
또한, 상기 제 n개의 패치는 상기 EUV 노광마스크 패턴의 CD와 상기 감광막 패턴의 CD 오차율이 일정한 영역들로 분류되는 것을 특징으로 한다.The nth patch may be classified into regions in which the CD of the EUV exposure mask pattern and the CD error rate of the photoresist pattern are constant.
그리고, 상기 제 n 보상 박막 패턴이 형성된 EUV 노광마스크는 마스크 기판 상부에 구비된 반사층과 상기 반사층 상부에 순차적으로 구비된 흡수층 패턴 및 상기 n개의 영역에 해당하는 흡수층 패턴 및 그와 이웃한 반사층 상에 형성된 상기 제 1 보상 박막 패턴 내지 상기 제 n 보상 박막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.The EUV exposure mask on which the n th compensation thin film pattern is formed may be formed on the reflective layer provided on the mask substrate, the absorbing layer pattern sequentially provided on the reflective layer, the absorbing layer patterns corresponding to the n regions, and the adjacent reflective layer. And the first compensation thin film pattern to the n th compensation thin film pattern.
이때, 상기 제 1 보상 박막 패턴 내지 n 보상 박막 패턴은 상기 흡수층 패턴을 포함한 상기 반사층 상부에 보상 박막 및 감광막을 형성하는 단계와 상기 감광막을 직접 쓰기(direct writing) 방식으로 패터닝하여 감광막 패턴을 형성하는 단계 및 상기 감광막 패턴을 식각마스크로 하여 상기 보상 박막을 패터닝하는 단계를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the first compensation thin film pattern to the n compensation thin film pattern may include forming a compensation thin film and a photoresist film on the reflective layer including the absorption layer pattern and patterning the photoresist film by a direct writing method to form a photoresist film pattern. And patterning the compensation thin film using the photoresist pattern as an etching mask.
본 발명은 EUV 노광마스크 패턴에 반사율을 조절할 수 있는 물질을 적층함으로써 반사층이 손실되는 것을 방지하면서 반도체 소자의 CD를 보상할 수 있는 장점 이 있다.The present invention has the advantage of compensating the CD of the semiconductor device while preventing the loss of the reflective layer by laminating a material capable of adjusting the reflectance on the EUV exposure mask pattern.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따른 EUV 노광마스크를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an EUV exposure mask according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 EUV 노광마스크는 마스크 기판(110) 상에 형성된 빛을 반사하는 반사층(reflector,120)과 그 상부에 순차적으로 형성된 버퍼층(buffer layer) 패턴(130) 및 빛을 흡수하는 흡수층(absorber) 패턴(140)과, 웨이퍼에 구현될 CD를 보상하기 위한 보상 박막 패턴(165)이 구비된다.As shown in FIG. 2, the EUV exposure mask may include a
이때, 버퍼층 패턴(130)과 흡수층 패턴(140)은 EUV 노광마스크를 이용한 노광공정으로부터 패터닝하는 경우 빛을 흡수하도록 하고, 반사층(20)은 빛을 반사하도록 하여 웨이퍼 상에 원하는 형상으로 패터닝되도록 하는 마스크 패턴의 역할을 한다.In this case, the
그리고, 반사층(120)은 빛을 최적으로 반사할 수 있는 물질을 포함하는 다층의 적층구조로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
이때, 다층의 적층구조는 2종의 서로 다른 층들이 교대로 적층된 구조를 포함하며, 2종의 서로 다른 층은 실리콘 막과 몰리브덴막을 포함한다.In this case, the multilayer stack structure includes a structure in which two different layers are alternately stacked, and the two different layers include a silicon film and a molybdenum film.
그리고, 본 발명에 따른 EUV 노광마스크의 반사층(120)과 버퍼층 패턴(130) 사이에는 캐핑층(150)이 더 형성될 수 있다.In addition, a
또한, 보상 박막 패턴(165)은 흡수층 패턴(140)과 다른 물질로서, 절연막인 것이 바람직하고, 특히 산화막인 것이 더 바람직하다.In addition, the compensation
이때, 보상 박막 패턴(165)이 형성되는 위치는 다음에 의해 결정된다.At this time, the position where the compensation
먼저, 노광원으로부터 사입사된 입사광을 EUV 노광마스크에 조사하여 노광공정을 수행한다.First, the incident light injected from the exposure source is irradiated to the EUV exposure mask to perform an exposure process.
이때, EUV 노광마스크의 흡수층 패턴으로 조사된 입사광은 흡수되고, 반사층으로 조사된 입사광은 반사되어 감광막이 도포된 웨이퍼 상에 도달하게 되어 노광된다.At this time, the incident light irradiated with the absorbing layer pattern of the EUV exposure mask is absorbed, and the incident light irradiated with the reflecting layer is reflected and reaches the wafer on which the photosensitive film is applied, thereby being exposed.
일반적으로 광에 대한 민감성(sensitive)이 좋은 포지티브 타입(positive type)의 감광막을 사용하는 경우를 예를 들어 감광막 패턴이 형성되는 과정을 설명하면, EUV 노광마스크의 흡수층 패턴으로 흡수된 입사광은 웨이퍼 상으로 도달되지 않아 감광막 패턴에 아무 영향을 주지 않게 되고, EUV 노광마스크 흡수층 패턴 사이의 반사층으로부터 반사되어 웨이퍼에 도달된 광은 포지티브 타입의 감광막 특성에 따라 광이 도달된 부분의 감광막을 제거하여 감광막 패턴을 형성하게 된다.In general, in the case of using a positive type photosensitive film having good sensitivity to light, for example, a process of forming a photosensitive film pattern, incident light absorbed by an absorbing layer pattern of an EUV exposure mask is formed on a wafer. Since the light is not reached to the photoresist pattern, it does not affect the photoresist pattern, and the light reflected from the reflective layers between the EUV exposure mask absorbing layer patterns and reaching the wafer is removed by removing the photoresist film at the portion where the light reaches according to the positive photoresist characteristic. Will form.
따라서, EUV 노광마스크의 흡수층 패턴의 형상대로 웨이퍼 상에 형성되는 감광막 패턴이 형성된다.Thus, a photosensitive film pattern formed on the wafer in the shape of the absorbing layer pattern of the EUV exposure mask is formed.
그러나, EUV 노광마스크를 이용한 사진식각공정으로 웨이퍼 상에 구현되는 감광막 패턴의 CD는 EUV 노광마스크에 형성된 마스크 패턴들이 갖는 CD와 동일해야 함에도 불구하고, 여러가지 요인에 의하여 EUV 노광마스크에 형성된 마스크 패턴의 CD와 다른 값을 갖게 된다.However, although the CD of the photoresist pattern formed on the wafer by the photolithography process using the EUV exposure mask should be the same as the CD of the mask patterns formed on the EUV exposure mask, the mask pattern formed on the EUV exposure mask is caused by various factors. It will have a different value than the CD.
즉, 동일한 치수를 갖는 마스크 패턴들이 형성된 노광마스크를 이용하여 웨 이퍼 상에 전사하는 경우 마스크 패턴과 동일한 치수를 갖는 패턴들이 형성되어야 하지만 노광(field) 영역에 따라 마스크 패턴의 치수와 웨이퍼 상에 형성된 감광막 패턴의 치수가 달라진다.That is, when transferring onto a wafer using an exposure mask having mask patterns having the same dimensions, patterns having the same dimensions as the mask pattern should be formed, but the dimensions of the mask pattern and the wafer are formed according to the exposure area. The dimensions of the photosensitive film pattern are different.
여기서, EUV 노광마스크에 형성된 마스크 패턴의 CD와 웨이퍼 상에 형성된 감광막 패턴의 CD가 동일한 영역(이하 '기준 영역'이라 한다.)과, EUV 노광마스크에 형성된 마스크 패턴의 CD와 웨이퍼 상에 형성된 감광막 패턴의 CD가 동일하게 형성되지 않은 영역(이하, '에러 영역'이라 한다.)을 설정한다.Here, the CD of the mask pattern formed on the EUV exposure mask and the CD of the photoresist pattern formed on the wafer are the same region (hereinafter referred to as a 'reference area'), and the CD of the mask pattern formed on the EUV exposure mask and the photoresist film formed on the wafer. A region where the CD of the pattern is not formed identically (hereinafter referred to as an 'error region') is set.
즉, 기준 영역은 전체 노광 영역에 있어서 원하는 타겟의 CD, 다시말해 노광마스크에 형성된 마스크 패턴의 CD와 동일한 CD 값을 가지고 있는 영역이 될 것이고, 에러 영역은 전체 노광 영역에 있어서 원하는 타겟의 CD를 만족하고 있지 못한 영역 즉, 원하는 타겟의 CD보다 CD가 작게 형성되거나 크게 형성되는 부분이 될 수 있다.That is, the reference area will be an area having the same CD value as the CD of the desired target in the entire exposure area, that is, the CD of the mask pattern formed on the exposure mask, and the error area is the CD of the desired target in the entire exposure area. It may be a region where the CD is smaller or larger than the CD of the desired target, i.e., not satisfied.
보상 박막 패턴은 상술한 에러 영역에 증착되어 노광원으로부터 입사되는 입사광의 반사도를 조절하고, 실제 웨이퍼에 도달하는 광의 에너지를 조절함으로써 실제 웨이퍼에 형성되는 감광막 패턴의 CD를 마스크 패턴의 CD와 동일하게 맞춰주는 역할을 한다.The compensation thin film pattern is deposited in the above-described error region to adjust the reflectance of the incident light incident from the exposure source and adjust the energy of the light reaching the actual wafer so that the CD of the photoresist pattern formed on the actual wafer is the same as the CD of the mask pattern. It plays a role.
이때, 보다 정확하게 기준 영역과 에러 영역을 정의하기 위해 CD 균일도 맵을 작성하는 것이 바람직한데, 이는 마스크 패턴 CD와 웨이퍼 상의 감광막 패턴 CD의 차이가 일정한 영역을 패치(patch)로 정의하고, 각 패치별로 보상 박막 패턴을 형성하여 반사도를 조절함으로써 웨이퍼 상의 감광막 패턴 CD를 조절한다.In this case, in order to more accurately define the reference region and the error region, it is preferable to create a CD uniformity map. This is defined as a patch where the difference between the mask pattern CD and the photoresist pattern CD on the wafer is defined as a patch. The photoresist pattern CD on the wafer is controlled by forming a compensation thin film pattern to adjust the reflectivity.
보다 구체적으로 살펴보면, 기준 영역은 제 1 패치로 정의되고, 에러 영역은 제 2 패치 또는 n개의 패치로 정의될 수 있다.(이때, n은 2 이상의 자연수이다.)In more detail, the reference region may be defined as the first patch, and the error region may be defined as the second patch or n patches (where n is a natural number of 2 or more).
n개의 패치는 마스크 패턴 CD와 감광막 패턴CD의 오차율 차이에 따라 분류되는 것이 바람직하다.The n patches are preferably classified according to the difference in the error rate between the mask pattern CD and the photosensitive film pattern CD.
제 2 패치에는 제 1 반사율을 갖는 제 1 보상 박막 패턴을 형성할 수 있으며, n개의 패치에는 서로 다른 반사율을 갖는 제 n 보상 박막 패턴을 형성할 수 있다. A first compensation thin film pattern having a first reflectance may be formed in the second patch, and an n th compensation thin film pattern having different reflectances may be formed in the n patches.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 EUV 노광마스크의 형성 방법을 나타낸 개략도이다.3A to 3D are schematic views showing a method of forming an EUV exposure mask according to the present invention.
도 3a에 도시된 바와 같이, 투명 기판(110) 상에 빛을 반사하는 반사층(120)을 형성하고, 그 상부에 버퍼층 패턴(130) 및 빛을 흡수하는 흡수층 패턴(140)을 형성한 후, 전체 표면 상부에 보상 박막(160)을 형성하고, 그 상부에 감광막(170)을 도포한다.As shown in FIG. 3A, after the
이때, 보상 박막(160)은 화학기상증착(CVD) 방법 또는 스퍼터링(sputtering) 방법으로 형성되거나 코팅물질로 도포되는 것이 바람직하다.In this case, the compensation
그 다음 도 3b에 도시된 바와 같이, 보상 박막(160) 상부에 도포된 감광막(170)에 레이져 또는 전자빔을 이용한 직접 쓰기(direct write)방식으로 감광막 패턴(175)을 형성한다.3B, the
이때, 감광막 패턴(175)이 형성되는 영역은 상술한 CD 균일도 맵으로부터 얻은 에러 영역 즉, 제 2 패치를 포함하며 후에 보상 박막 패턴을 형성하도록 형성된 다.In this case, the region where the
그 다음 도 3c에 도시된 바와 같이, 감광막 패턴(175)을 식각마스크로 하여 감광막 패턴(175)이 형성되지 않은 흡수층 패턴(140) 및 버퍼층 패턴(30)이 노출되도록 보상 박막 물질을 제거하여 보상 박막 패턴(165)을 형성한다.3C, the compensation thin film material is removed by exposing the
이때, 보상 박막(160)이 제거되는 영역은 상술한 CD 균일도 맵으로부터 얻은 기준 영역 즉 제 1 패치를 포함한다.In this case, the region from which the compensation
즉, 보상 박막 패턴(165)이 형성되는 영역은 제 2 패치 또는 n개의 패치에 해당하는 EUV 노광마스크의 흡수층 패턴(140) 및 그와 이웃하는 반사층 상부가 된다.That is, the region where the compensation
이때, n개의 패치에 해당하는 EUV 노광마스크 영역에 형성되는 보상 박막 패턴(165)은 상술한 단계를 반복하여 추가적으로 형성함으로써 반도체 소자의 CD 균일도를 더욱 향상시킬 수 있다.In this case, the compensation
그 다음 도 3d에 도시된 바와 같이, EUV 노광마스크 상에 보상 박막 패턴(165)이 노출되도록 감광막 패턴(275)을 제거한다.3D, the photoresist pattern 275 is removed to expose the compensation
상술한 바와 같이 EUV 노광마스크와 같이 반사 방식을 사용하는 노광마스크를 적용하는 경우에도 에러 영역에 보상 박막 패턴(165)을 형성함으로써 노광마스크의 전체 반사율을 균일하게 유지하도록 하여 웨이펴 상에 형성되는 패턴 CD의 균일도를 개선시킬 수 있다. As described above, even when the exposure mask using the reflection method such as the EUV exposure mask is applied, the compensation
도 1은 반사 형태의 시스템을 적용한 노광 공정을 나타낸 도면.1 shows an exposure process employing a reflective system.
도 2는 본 발명에 따른 EUV 노광마스크를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing an EUV exposure mask according to the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 EUV 노광마스크의 형성 방법을 나타낸 개략도.3A to 3D are schematic views showing a method of forming an EUV exposure mask according to the present invention.
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KR100355609B1 (en) | 2000-02-14 | 2002-10-11 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming a fine pattern |
KR20070111203A (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-21 | 삼성전자주식회사 | Reflective photo mask, method of fabricating the same and method of correcting a deviation of critical dimension of horizontal and vertical patterns on wafer in extreme ultraviolet lithography(euvl) process using the same |
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