KR101818789B1 - 대형-메시 셀-투영 전자빔 리소그래피 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀 투영 리소그래피 방법에 관한 것이며, 구체적으로, 직접-쓰기 전자빔 리소그래피에 관한 것이다. 이러한 유형의 종래 방법의 주요 한계들 중 하나가 쓰기 시간이다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 발명의 방법에 따라, 셀의 크기가 리소그래피 장치의 최대 구경에 맞도록 증가한다. 기판에 가장 가까운 투영 공판 레벨의 구경의 크기를 수정함으로써, 이러한 크기 증가가 얻어지는 것이 바람직하다. 공정 에너지 래티튜드를 최적화하도록 계산된 선량이 복사되는 스트립이 식각될 블록의 외부에 추가되는 것이 바람직하다. 이 스트립은 식각될 블록의 가장자리로부터 이격되어 있는 것이 바람직하다. 바람직하게도 투영되는 셀들은 서로 접하지 않는다.

Description

대형-메시 셀-투영 전자빔 리소그래피{LARGE-MESH CELL-PROJECTION ELECTRON-BEAM LITHOGRAPHY METHOD}
본 발명은 전자빔 리소그래피 분야에 관한 것이다.
임계 선폭이 50㎚ 미만인 패턴을 식각하기 위해, 점점 복잡해지는 광학 왜곡을 교정하기 위한 방법이, 광학 포토리소그래피 방법의 마스크 설계 및 제작 스테이지와 노광 스테이지 모두에서 포함되어야 한다. 차세대 기술에 대한 설비 및 개발 비용은 높은 비율로 증가한다. 오늘날, 포토리소그래피에서 얻을 수 있는 임계 선폭은 65㎚이상이다. 현재 32-45㎚ 제작이 개발 중이며, 22㎚ 미만의 기술 노드에 대한 현실적인 솔루션은 없다. 부분적으로, 전자빔 리소그래피(electron-beam lithography)는 22㎚ 패턴의 식각을 가능하게 하며, 어떠한 마스크도 필요로 하지 않고, 꽤 짧은 개발 시간을 제공함으로써, 개선된 기술 및 디자인을 제작할 때 더 우수한 반응성과 유연성을 보장한다. 다른 한편으로는, 구조적으로, 노광(exposure)이 (스테퍼(stepper)를 이용하여) 단계별로 이뤄져야 하는데 비해, 포토리소그래피는 층 단위 노광만 필요로 하기 때문에, 생산 시간이 포토리소그래피에서보다 실질적으로 더 길다. 메모리 회로 및 게이트 어레이와 같은 반복적인 패턴을 갖는 디자인의 경우, 한 번의 샷(shot)으로 완전한 패턴(즉, 셀(cell))이 식각되는 셀 투영 기법(cell projection technology)이 개발되었다. 이러한 유형의 방법이 미국 특허 제5,808,310호에 기재되어 있다.
이러한 셀 투영 기법에서, 기법 전문가는, 부품의 제작 시간과 비용을 낮추기 위해 쓰기 시간(writing time)을 감소시키고, 따라서 샷의 횟수와 지속시간을 감소시키는 과제에 계속 직면한다.
본 발명은, 셀 메시(cell mesh)을 확대하고 상관적으로(correlatively) 복사 선량(radiated dose)을 감소시킴으로써, 쓰기 시간을 감소시켜, 이러한 과제에 대한 답을 제공한다. 또한 이러한 방식으로, 식각될 블록의 가장자리 근방을 제외한 전체 표면에 걸쳐 균일한 선량을 제공하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 22㎚의 임계 선폭의 기법의 경우, 2.4㎛2 셀이 거의 4배만큼 샷 횟수의 감소(따라서 제작 시간의 감소)를 야기한다.
이를 위해, 본 발명은 수지(resin)-코팅된 기판 상으로 적어도 하나의 블록을 투영하는 복사선 리소그래피 방법을 제공하며, 상기 방법은 상기 블록을, 상기 기판으로 투영될 개별 셀(cell)로 분할하는 단계와, 복사 소스에 의해 상기 셀을 형성하는 단계를 포함하며, 개별 셀들로 이뤄진 메시(mesh)의 치수가 공정의 최대 구경(aperture)에 의해 정해진다.
바람직하게는, 상기 블록의 가장자리 근방을 제외하고, 상기 블록의 모든 개별 셀에 대해 복사되는 에너지의 선량이 균일하다.
바람직하게는, 개별 셀들의 적어도 하나의 열(row)이 식각될 블록의 가장자리 밖에 위치한다.
바람직하게는, 식각될 블록의 가장자리 근방에 위치하지 않는 개별 셀들은 서로 접하지 않는다.
바람직하게는, 개별 셀들로 이뤄진 메시는 공정의 셀의 정상 메시의 약 125% 더 크다.
바람직하게는, 공정의 셀의 정상 메시는 대략 1.6㎛×1.6㎛이다.
바람직하게는, 상기 방법은, 블록 가장자리 밖에 위치할 샷의 폭을 계산하는 단계와, 상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조(dose modulation)를 계산하는 단계를 더 포함하며, 이러한 계산들은 공정 에너지 래티튜드(process energy latitude)의 함수에 따르며, 상기 방법은 상기 샷을 상기 블록의 외부에 위치시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조를 계산하는 단계는 복사 선량과 가장자리의 패턴의 콘볼루션(convolution)에 의해, 상기 선량을 계산하는 하위 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조를 계산하는 단계는 파라미터의 표를 불러옴으로써 상기 선량을 계산하는 하위 단계를 포함한다.
바람직하게는, 블록의 가장자리와 상기 블록 밖에 위치할 샷(shot) 사이의 적어도 하나의 공백을 계산하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 블록의 크기는 실질적으로 500㎚이다.
상기 방법을 구현하기 위해, 본 발명은 또한, 수지(resin)-코팅된 기판으로의 적어도 하나의 블록의 투영을 기초로 하는 복사선 리소그래피 방법을 실행하도록 구성된 프로그램 코드 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 제공하며, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 블록을 상기 기판으로 투영될 개별 셀로 분할하는 모듈과, 복사 소스에 의한 상기 셀의 형성을 제어할 수 있는 모듈을 포함하고, 상기 모듈은 공정의 최대 구경에 의해 결정된 치수로 상기 개별 셀의 형성을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 셀의 형성을 제어하기 위한 모듈이, 상기 블록의 가장자리의 근방을 제외한 상기 블록의 모든 개별 셀에 대해 균일한 선량의 복사 에너지를 발생시킨다.
바람직하게는, 상기 컴퓨터 프로그램은 블록 가장자리의 외부에 위치할 샷의 폭의 계산과 상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조의 계산을 수행할 수 있는 모듈을 더 포함하며, 이러한 계산들은 공정 에너지 래티튜드의 함수에 따르며, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 샷을 상기 블록의 외부에 위치시킬 수 있는 모듈을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 컴퓨터 프로그램은, 블록의 가장자리와 상기 블록의 외부에 위치할 샷 사이의 적어도 하나의 공백을 계산할 수 있는 모듈을 더 포함한다.
또한 본 발명에 의해, 고 선량의 횟수(따라서 긴 지속시간의 샷의 개수)가 감소될 수 있다. 물론, 생산 시간의 누적되는 감소가 야기된다. 또한 본 발명은, 5㎛ 초과의 폭을 갖고 불투명한 모든 블록과 입력/출력 블록을 갖는 디자인에 적용될 때 특히 바람직하다.
본 발명은 더 잘 이해될 것이며, 그 다양한 특징과 이점들이 복수의 예시적 실시예에 대한 기재 및 첨부된 도면으로부터 명백해질 것이다.
도 1a, 1b 및 1c는 전자빔 리소그래피 장치의 2개의 레벨을 각각 나타내고, 이들의 중첩 및 이러한 중첩의 다양한 결과를 도시한다.
도 2는 식각될 4가지 유형의 패턴에 대한 설계의 임계 선폭에 따르는 전자빔 리소그래피 장치에 의해 복사되는 선량을 그래프로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에서 셀이 식각되는 방법을 나타낸다.
도 4a 및 4b는 각각, 식각될 블록의 세트와 종래 기술의 방법에 의해 식각되는 이러한 세트를 나타낸다.
도 5a 및 5b는 각각, 식각될 더미 셀과 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 방법에 의해 식각되는 이러한 세트를 나타낸다.
도 6a 및 6b는 각각, 식각될 셀과 본 발명의 하나의 변형예에 따르는 방법에 의해 식각되는 이러한 세트를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 하나의 변형예에 따라 식각될 블록의 가장자리를 리사이징하는 방법을 도시한다.
도 8은 식각될 셀들이 서로 접하지 않는 본 발명의 하나의 실시예를 도시한다.
도 1a, 1b, 및 1c는 2개 레벨의 전자빔 리소그래피 장치, 이들의 중첩 상태, 및 이러한 중첩의 다양한 결과를 각각 도시한다.
종래의 전자빔 리소그래피 장치에서, 식각될 패턴은 우선, 수지(resin)-코팅된 기판상에서 식각될 수 있는 개별 기능 셀(140a)들로 분할된다. 상기 수지-코팅된 기판은 실리콘 웨이퍼, 또 다른 Ⅲ-Ⅴ물질, 또는 유리로 만들어진 웨이퍼일 수 있으며, 상기 기판상에서, 전자 회로의 기능부가 복사선 직접 쓰기에 의해 식각되고, 상기 복사선은 전자빔 복사선 또는 이온빔 복사선일 수 있다. 또한 상기 기판은, 앞서 언급된 것과 동일한 물질로 구성된 웨이퍼를 식각하기 위해 사용될 마스크일 수도 있으며, 상기 식각은 전자빔 또는 이온빔 식각법, 또는 광학 리소그래피 방법을 이용한다. 본 발명의 방법은, 임의의 종류의 웨이퍼에 대한 직접 쓰기를 기반으로 하는 리소그래피 방법에 따른 예시적 실시예를 이용해 기재될 것이지만, 이들 실시예로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 방법은 특히, 동적 메모리, 정적 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 또는 리드 온리 메모리, 재기록 가능형 메모리 또는 재기록 불가능형 메모리와 같은 반복되는 패턴을 갖는 기능 블록(functional block)의 재생산에 적합하고, 게이트 어레이 유형의 회로에 적합하다.
구동 소프트웨어 및/또는 공판 지지대(stencil support)(이하에서 더 설명됨) 중 적어도 하나를 본 발명의 방법을 수행할 수 있도록 적합화한 기계의 예로는, VISTEC™ 또는 ADVANTEST™ 상표명의 기계가 있다.
실시예로서 예시된 이러한 방법에서, 전자 소스(110a)는 2개 레벨의 공판(stencil)(120a 및 130a)을 통해 기판으로 복사(radiate)하며, 상기 공판은 개별 도형, 가령, 도 1c에 나타난 사각형, 직사각형, 또는 삼각형을 포함한다.
기판에 식각될 개별 셀(cell)의 치수가 원하는 디자인에 대응하도록, 2개 레벨의 공판들(120a 및 130a)의 개별 도형들이 상기 공판들 사이에서 구성된다. 2개의 공판의 구성은, 종래 방식으로 수행된다. 이러한 목적을 위해 구성된 소프트웨어가 공판 지지대의 회전을 구동시켜, 전자 소스(110a)에 의한 샷 방출의 순간에서 2개의 공판의 개별 도형들이 올바르게 정렬되도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제조업체에 의해 보장되는 최적의 패턴 분해능을 위해, 기판에 식각되는 개별 셀(140a)의 메시는, 사용되는 기계의 파라미터에 따라 가능한 가장 크도록 선택된다. 따라서 1.6㎛×1.6㎛의 메시(45 및 32㎚ 임계 선폭의 기법에 대응함)에 대해, 제조업체가 리소그래피 기계의 분해능을 보장할 때, 높은 분해능의 라인(line)을 포함하지 않는 식각될 패턴에 대해 대략 2.4㎛×2.4㎛의 메시를 이용하는 것이 가능하다. 이것이, 이러한 경우에 분해능의 손실 없이 사용될 수 있는 기계의 최대 구경(maximum aperture)이다. 따라서 패턴의 중앙에서 셀들의 평균적인 메시의 표면적의 125% 증가가 획득된다. 즉, 샷 횟수의 약 2분의 1, 따라서 노광 시간의 약 2분의 1이 획득된다. 이러한 이점에도 불구하고, 셀의 크기의 증가는 분해능 개선을 우선순위로 갖는 해당업계 종사자에게 자연스럽게 떠오르는 아이디어는 아니다. 그는 심지어, 모든 유형의 패턴에 대해 기계의 설정을 변경하지 않고, 특히 높은 분해능으로, 사용하도록 하는 최대 구경 설정을 강요하는 기계 제조업체로 인해 그렇게 하지 못한다. 따라서 Vistec은 최대 1.6㎛×1.6㎛의 메시에 대해 자신의 성능 레벨을 보장하지만, 훨씬 더 큰 크기(2.4㎛×2.4㎛)의 샷을 사용할 수 있는 것이 바람직하다. 그 밖의 다른 기계의 경우에도 적용될 수 있다. 따라서 이들 치수 파라미터는 순수하게 예시로서 제공된 것이지 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 원리는 가장 큰 표면적을 갖는 개별 셀을 생성하는 것을 가능하게 하는 방법의 최대 구경을 이용하는 것이다.
제 1 공판 상의 구경의 수정이 복잡한 설정 절차를 야기하며, 이는 이러한 수정의 장애가 된다. 다른 한편, 본 발명을 구현하는 바람직한 예에서, 기계 파라미터를 설정하지 않고 제 2 공판 상의 구경을 수정하는 것이 가능하다.
도 2는 4개 유형의 식각될 패턴에 대한 디자인의 치수에 따라 전자빔 리소그래피 장치에 의해 복사되는 선량을 그래프로 나타낸다.
4개 곡선(210, 220, 230, 및 240)은, 4가지 경우에서 그들의 치수에 따라 패턴을 식각할 때 필요한 선량의 추세를 나타내고, 상기 4가지 경우는 각각 다음과 같다:
- 라인(line)의 폭과 그 사이 공백(space)의 폭이 동일한(1:1) 치밀한 망(dense network)으로 삽입되는 제 1 라인,
- 공백의 폭이 라인의 폭의 2배와 동일한(1:2) 준-치밀한 망(semi-dense network)으로 삽입되는 제 2 라인,
- 고립된 라인(isolated line),
- 접촉점(contact point)들로 구성된 세트.
수직선(250)이 상기 방법의 임계 선폭을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에서 셀이 식각되는 방식을 나타낸다.
기판에서 평균 2.4㎛×2.4㎛ 메시(또는 사용되는 리소그래피 기계의 최대 구경에 대응하는 또 다른 메시)의 셀(140a)을 식각하도록 전자 소스(110a)가 2개 레벨의 공판(120a 및 130a)의 2개의 구경을 조합할 수 있도록, 2개 레벨의 공판(120a 및 130a)이 서로에 상대적으로 위치설정되어야 한다.
도 4a 및 4b는 각각, 종래 기술의 방법에 의해 식각되는 블록들의 세트를 나타낸다.
도 4a는 분할 후 식각될 블록을 나타낸다. 도 4b는 식각된 블록을 나타낸다.
도 5a 및 5b는 각각, 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 방법에 의해 식각될 셀과 식각된 셀을 단계별로 도시한다.
도 5a는 분할 후 식각될 블록을 나타낸다. 스트립(510a)은 가장자리 상에서 나타날 것이며, 이는 식각될 패턴의 외부에 복사 선량이 추가됨을 나타낸다. 이 스트립은 경우에 따라 제공된다.
이 바람직한 실시예에서, 식각될 패턴과 추가되는 스트립 사이에 공백이 남겨 지고, 적어도 하나의 두 번째 외부 스트립이 추가될 수 있으며, 상기 두 번째 외부 스트립도 역시 첫 번째 스트립과 공백을 두고 이격된다. 모든 구성에서, 이러한 공백이 공정 에너지 래티튜드(process energy latitude)를 향상시킨다. 본 출원인의 특허 출원 제1052862호에 기재된 방법에 따른 실험을 통해, 공백은 스트립 폭의 0.2배 내지 스트립 폭의 3배인 것이 효율적임이 발견됐다.
50㎚ 미만의 지오메트리에 대한 리소그래피 방법의 내재적인 근접 효과(proximity effect)의 교정을 목표로 삼는 이 특허 출원에 기재된 방법에서, 패턴의 외부에 적용될 선량은, 복사 선량과 식각될 패턴의 콘볼루션에 의해, 또는 파라미터들의 표에 의해, 계산된다. 적용될 선량 변조의 계산과 새로운 패턴의 크기의 계산의 조합은, 도 7과 관련하여 이하에서 제공될 예시 계산에 따라 공정 에너지 래티튜드를 보존하는 방식으로 수행된다.
도 5b는 식각된 블록을 나타낸다. 도 4b와 5b를 시각적으로 비교하면, 본 발명의 방법을 이용함으로써, 셀의 개수의 상당한 감소, 따라서 노광 시간의 상당한 감소가 있음을 알 수 있다.
또한, 가장자리 근방(식각될 블록의 내부 또는 외부)을 제외한, 형성되는 모든 개별 셀들에 걸쳐 복사되는 에너지의 선량이 균일하다는 본 발명의 중요한 특징이 관찰될 수 있다.
본 발명의 방법을 사용하는 것과 관련된 어려움 중 하나가 제 1 공판의 구경을 제어하는 것이다. 일반적으로, 실전에서, 이 절차는 완전한 셋업을 가정한다. 한편으로, 제 2 공판 상의 패턴을 리사이징함으로써, 이러한 셋업을 수행할 필요 없이, 구경이 증가될 수 있다. 따라서 이 변형 실시예가 특히 바람직하다.
도 6a 및 6b는 각각, 식각될 셀과, 본 발명의 또 다른 변형예에 따르는 방법에 의해 식각된 셀을 도시한다.
도 6a에서, 도 5a의 패턴(510a)의 외부에 추가되는 스트립과 식각될 패턴 사이에서 공백(620a)이 관찰될 수 있다. 일부 구성에서, 이 공백에 의해 공정 에너지 래티튜드의 최적화가 가능해진다. 또 다른 바람직한 실시예에서, 식각될 패턴과 추가된 스트립 사이에 공백이 남겨지고, 적어도 하나의 두 번째 외부 스트립이 추가될 수 있으며, 상기 두 번째 외부 스트립도 역시 첫 번째 스트립과 공백에 의해 이격된다. 모든 구성에서, 이 공백에 의해 공정 에너지 래티튜드가 개선된다. 실험에 의해, 스트립 폭의 0.2배 내지 3배의 공백이 효과적임이 발견됐다.
하나의 실시예에서, 추가 스트립(510a)의 위치에 대한 계산이 도 7에 도시되어 있으며, 여기서 복사 선량과 식각될 패턴의 콘볼루션으로부터 선량 변조가 계산된다.
그 후, 공정 에너지 래티튜드를 최적화하기 위해, 추가 패턴의 지오메트리의 적어도 하나의 치수가 수정된다. 더 구체적으로, 수신된 선량이 0.5에서의 수지의 감도 임계치(sensitivity threshold)와 동일한 한 점에서의 수신 선량 곡선(720)의 접선인 직선(740)과, 상기 감도 임계치를 나타내는 직선(730)의 교점을 찾고, 복사 선량의 프로파일(710)을 이용해 후자 직선의 교점까지의 변위를 수행함으로써, 상기 치수로 수행될 변위(750)가 계산된다.
조합된 선량/패턴 계산이 2 또는 3회 반복될 수 있다. 특히, 패턴의 외부 샷에만 변조가 적용되고, 그 밖의 다른 샷은 공정의 보통의 값 또는 이보다 30% 낮은 값으로 적용될 때, 패턴에 적용될 선량의 변조는 콘볼루션 계산 없이 파라미터의 표로부터 계산될 수 있다.
도 8은 식각될 셀들이 서로 접하지 않는 본 발명의 하나의 실시예를 도시한다.
이 바람직한 실시예에서, 개별 셀들이 서로 접하지 않는 방식으로 배열된다. 실시할 때, 셀들은 반드시 나란히 놓일 필요는 없다. 실들은 서로 이격되어 있는 것이 바람직할 수 있다. 쓰기 시간(writing time)이 생산품(고립될 표면적×선량)과 관련이 있음을 고려하면, 특정 설정에서, 셀들을 나란히 놓지 않음으로써 바람직한 타협점을 찾는 것이 가능하다. 도 8에 도시된 예는 어떠한 방식으로도 한정하지 않으며, 노출된 영역 사이의 공백은 모두 동일한 크기일 필요는 없다.
본 발명의 방법은 직접 쓰기를 기초로 하는 전자빔 리소그래피 방법의 적용예로 기재되었다. 또한 그 밖의 다른 입자, 가령, 이온이나 광자를 이용한 또 다른 직접 쓰기 방법, 또는 전자빔 리소그래피 방법 또는 마스크를 이용하는 광학 쓰기 방법에 적용될 수 있다.
따라서 앞서 기재된 예는 본 발명의 특정 실시예를 설명하기 위한 것이다. 상기 예들은 본 발명의 범위를 어떠한 식으로도 한정하지 않으며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의해 정의된다.

Claims (15)

  1. 수지(resin)-코팅된 기판 상으로 적어도 하나의 블록을 투영하는 복사선 리소그래피 방법에 있어서, 상기 방법은
    상기 블록을, 상기 기판으로 투영될 개별 셀(cell)로 분할하는 단계와,
    복사 소스에 의해 상기 셀을 형성하는 단계를 포함하며,
    개별 셀들로 이뤄진 메시(mesh)의 치수가 상기 리소그래피 방법에 사용되는 장비의 최대 구경에 의해 정해지고,
    복사 소스로부터 복사되는 에너지의 선량이 상기 적어도 하나의 블록 내부에 위치한, 그러나 상기 블록의 가장자리에 인접하지 않은, 개별 셀 모두에 대해 제 1 균일 값을 갖고, 상기 블록의 외부 및 가장자리의 내측 근방 중 하나에 위치한 셀들의 열(row)에 대해, 제 1 균일 값과는 다른 제 2 균일 값을 갖는
    복사선 리소그래피 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 블록의 가장자리 근방을 제외하고, 상기 블록의 모든 개별 셀에 대해 복사되는 에너지의 선량이 균일한 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 개별 셀들의 적어도 하나의 열(row)이 식각될 블록의 가장자리 밖에 위치하는 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 식각될 블록의 가장자리 근방에 위치하지 않는 개별 셀들은 서로 접하지 않는 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 개별 셀들로 이뤄진 메시는 상기 리소그래피 방법의 셀의 정상 메시의 125%만큼 더 크고, 상기 정상 메시는 1.6㎛×1.6㎛인 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 방법은,
    블록 가장자리 밖에 위치할 샷의 폭을 계산하는 단계와,
    상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조(dose modulation)를 계산하는 단계 - 상기 선량 변조는 상기 리소그래피 방법의 공정 에너지 래티튜드(process energy latitude)에 좌우됨 - 와,
    상기 샷을 상기 블록의 외부에 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조를 계산하는 단계는 복사 선량과 가장자리의 패턴의 콘볼루션(convolution)에 의해, 상기 선량을 계산하는 하위 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조를 계산하는 단계는 파라미터의 표를 불러옴으로써 상기 선량을 계산하는 하위 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 블록의 가장자리와 상기 블록 밖에 위치할 샷(shot) 사이의 적어도 하나의 공백을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 블록의 크기는 실질적으로 500㎚인 것을 특징으로 하는 복사선 리소그래피 방법.
  12. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 수지(resin)-코팅된 기판으로의 적어도 하나의 블록의 투영을 기초로 하는 복사선 리소그래피 방법을 실행하도록 구성된 프로그램 코드 명령어를 가진 컴퓨터 프로그램을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은,
    상기 블록을 상기 기판으로 투영될 개별 셀로 분할하는 모듈과,
    복사 소스에 의한 상기 셀의 형성을 제어할 수 있는 모듈을 포함하고,
    상기 모듈은 상기 리소그래피 방법에 사용되는 장비의 최대 구경에 의해 결정되는 치수로 상기 개별 셀들의 형성을 제어할 수 있고,
    상기 셀의 형성을 제어하기 위한 모듈은, 복사 소스로부터 복사되는 에너지의 선량을 발생시키되, 상기 복사되는 에너지의 선량은 상기 적어도 하나의 블록 내부에 위치한, 그러나 상기 블록의 가장자리에 인접하지 않은, 개별 셀 모두에 대해 제 1 균일 값을 갖고, 상기 블록의 외부 및 가장자리의 내측 근방 중 하나에 위치한 셀들의 열(row)에 대해, 제 1 균일 값과는 다른 제 2 균일 값을 갖는,
    컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 셀의 형성을 제어하기 위한 모듈은, 상기 블록의 가장자리의 근방을 제외한 상기 블록의 모든 개별 셀에 대해 균일한 선량의 복사 에너지를 발생시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은
    블록 가장자리의 외부에 위치할 샷의 폭의 계산과 상기 블록의 가장자리 상의 선량 변조의 계산을 수행할 수 있는 모듈 - 이러한 계산들은 공정 에너지 래티튜드를 수반하는 함수 관계에 연동됨 - 과,
    상기 블록의 외부에 상기 샷의 위치를 생성할 수 있는 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 블록의 가장자리와 상기 블록의 외부에 위치할 샷 사이의 적어도 하나의 공백을 계산할 수 있는 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6663163B2 (ja) * 2011-09-13 2020-03-11 コミシリア ア レネルジ アトミック エ オ エナジーズ オルタネティヴズ 確率的方法により露出するパターンの逆畳み込みを用いて電子近接効果を補正する方法
KR101587697B1 (ko) 2013-12-13 2016-01-22 유충춘 수소수 제조장치
US11803125B2 (en) 2020-06-25 2023-10-31 Singapore University Of Technology And Design Method of forming a patterned structure and device thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020162088A1 (en) * 2001-02-23 2002-10-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Charged particle beam exposure system using aperture mask in semiconductor manufacture
US20080203324A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Cadence Design Systems, Inc. Method and system for improvement of dose correction for particle beam writers

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0547644A (ja) * 1991-08-09 1993-02-26 Nikon Corp 電子線描画装置及び電子線描画方法
JP2914264B2 (ja) * 1996-01-16 1999-06-28 日本電気株式会社 電子ビーム描画方法
JPH11186151A (ja) * 1997-12-16 1999-07-09 Nikon Corp 近接効果補正方法及びこれに用いられる補正用レチクル
US6069684A (en) * 1998-02-04 2000-05-30 International Business Machines Corporation Electron beam projection lithography system (EBPS)
KR20000043250A (ko) * 1998-12-28 2000-07-15 김영환 반도체 소자의 미세패턴 형성방법
JP2002313712A (ja) * 2001-04-19 2002-10-25 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置
JP2003151891A (ja) * 2001-11-16 2003-05-23 Nec Electronics Corp マスクパターンの近接効果補正方法
JP5242963B2 (ja) * 2007-07-27 2013-07-24 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置、パターン寸法のリサイズ装置、荷電粒子ビーム描画方法及びパターン寸法のリサイズ方法
TWI506672B (zh) * 2008-09-01 2015-11-01 D2S Inc 用於在表面碎化及形成圓形圖案與用於製造半導體裝置之方法
US7901850B2 (en) * 2008-09-01 2011-03-08 D2S, Inc. Method and system for design of a reticle to be manufactured using variable shaped beam lithography
FR2959026B1 (fr) 2010-04-15 2012-06-01 Commissariat Energie Atomique Procede de lithographie a optimisation combinee de l'energie rayonnee et de la geometrie de dessin

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020162088A1 (en) * 2001-02-23 2002-10-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Charged particle beam exposure system using aperture mask in semiconductor manufacture
US20080203324A1 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 Cadence Design Systems, Inc. Method and system for improvement of dose correction for particle beam writers

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