KR102542626B1 - 전자 빔 노광 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 빔 노광 방법을 개시한다. 그의 방법은, 기판에 형성될 타깃 패턴을 획득하는 단계와, 상기 기판에 노광될 전자 빔의 도즈 량이 고정된 고정 도즈 셀과 상기 타깃 패턴의 폭에 따라 상기 도즈 량이 변화되는 가변 도즈 셀을 갖는 도즈 패턴을 도출하는 단계와, 상기 타깃 패턴을 상기 도출된 도즈 패턴으로 보정하는 단계와, 상기 도즈 패턴에 따라 상기 전자 빔을 상기 기판에 노광하는 단계를 포함한다.

Description

전자 빔 노광 방법{method for exposing an electron beam}
본 발명은 리소그래피 방법에 관한 것으로 상세하게는 전자 빔을 기판에 노광하는 전자 빔 노광 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 박막 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 및 식각 공정의 단위 공정에 의해 제조될 수 있다. 그 중에서 포토리소그래피 공정은 웨이퍼 상에 마스크 패턴을 형성하는 공정으로 반도체 소자의 제조 공정에서 가장 중요한 공정이다. 노광 설비는 포토 마스크를 가질 수 있다. 포토 마스크는 주로 전자 빔 노광 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 과제는 도즈 패턴의 도즈 량을 쉽게 도출할 수 있는 전자 빔 노광 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 전자 빔 노광 방법을 개시한다. 그의 방법은 기판에 형성될 타깃 패턴을 획득하는 단계; 상기 기판에 노광될 전자 빔의 도즈 량이 고정된 고정 도즈 셀과, 상기 타깃 패턴의 폭에 따라 상기 도즈 량이 변화되는 가변 도즈 셀을 갖는 도즈 패턴을 도출하는 단계; 상기 타깃 패턴을 상기 도출된 도즈 패턴으로 보정하는 단계; 및 상기 도즈 패턴에 따라 상기 전자 빔을 상기 기판에 노광하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 전자 빔 노광 방법은, 기판에 형성될 타깃 패턴을 획득하는 단계; 상기 타깃 패턴의 폭을 파악하는 단계; 상기 타깃 패턴을 파악된 폭으로 상기 기판에 전자 빔을 노광시킬 제 1 샘플 도즈 패턴이 데이터 베이스에 저장되어 있는지를 판별하는 단계; 상기 저장된 제 1 샘플 도즈 패턴이 없을 때, 상기 타깃 패턴을 상기 파악된 폭보다 작거나 큰 폭으로 노광시키는 제 2 샘플 도즈 패턴을 획득하는 단계; 상기 전자 빔의 도즈 량이 고정된 고정 도즈 셀과, 상기 타깃 패턴의 상기 파악된 폭에 따라 상기 도즈 량이 변화되는 가변 도즈 셀을, 갖는 도즈 패턴을 상기 제 2 샘플 도즈 패턴에 근거하여 도출하는 단계; 및 상기 도출된 도즈 패턴에 따라 상기 전자 빔을 상기 기판에 노광하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 전자 빔의 노광 방법은 도즈 패턴의 도즈 량을 복잡한 계산 식 없이 샘플 도즈 패턴의 도즈 량에 근거하여 쉽게 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전자 빔 노광 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 전자 빔 노광 장치의 전자 빔 노광 방법의 일 예를 보여주는 플로우 챠트이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 전자 빔 노광 방법에 따른 타깃 패턴, 제 1 및 제 2 샘플 도즈 패턴들, 도즈 패턴, 및 이상적인 도즈 패턴의 일 예를 보여주는 평면도들이다.
도 6은 도 5의 가변 도즈 셀들의 도즈 량에 따라 타깃 패턴의 폭(WT)을 결정하는 변화 함수를 보여주는 그래프이다.
도 7은 도 1의 전자 빔 노광 장치의 전자 빔 노광 방법의 일 예를 보여주는 플로우 챠트이다.
도 8 내지 도 10은 도 7의 전자 빔 노광 방법에 따른 타깃 패턴, 제 1 및 제 2 샘플 도즈 패턴들, 및 도즈 패턴의 일 예를 보여주는 평면도들이다.
도 11은 도 10의 제 1 라인 가변 도즈 셀들의 도즈 량과 제 1 에지 상하 가변 도즈 셀들의 도즈 량에 따라 타깃 패턴의 폭을 결정하는 제 1 변화 함수를 보여주는 그래프이다.
도 12는 도 10의 제 1 에지 측벽 도즈 셀들의 도즈 량에 따라 타깃 패턴과 이웃 패턴 사이의 거리를 결정하는 제 2 변화 함수를 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당 업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 명세서에서 도즈, 도즈 량, 도즈 값은 동일한 의미로 이해될 수 있을 것이다. 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 전자 빔 노광 장치(100)의 일 예를 보여준다.
도 1을 참조하면, 전자 빔 노광 장치(100)는 전자 빔 발생기(110), 전자 빔 건(120), 구동 부(130), 제어 부(140), 및 데이터 베이스(150)를 포함할 수 있다. 전자 빔 발생기(110)는 전자 빔(112)을 생성할 수 있다. 전자 빔 발생기(110)는 전자 가속기(미도시)를 포함할 수 있다. 전자 빔 건(120)는 전자 빔(112)을 기판(102)에 제공할 수 있다. 전자 빔(112)은 기판(102)을 노광(expose)할 수 있다. 구동 부(130)는 전자 빔 건(120)을 기판(102) 상에 서 이동시킬 수 있다. 제어 부(140)는 전자 빔 발생기(110), 전자 빔 건(120), 및 구동 부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 부(140)는 호스트 컴퓨터, 서버, 및 설비 컴퓨터를 포함할 수 있다. 제어 부(140)는 타깃 패턴(도 3의 10)을 도즈 패턴들(도 5의 40)로 보정하여 상기 도즈 패턴들(40)에 따라 전자 빔(112)을 기판(102)에 노광시킬 수 있다. 데이터 베이스(150)는 미리 계산된 제 1 및 제 2 샘플 도즈 패턴들(도 4 및 도 5의 20, 30)을 저장할 수 있다.
도 2는 도 1의 전자 빔 노광 장치(100)의 전자 빔 노광 방법의 일 예를 보여준다. 도 3 내지 도 5는 도 2의 전자 빔 노광 방법에 따른 타깃 패턴(10), 제 1 및 제 2 샘플 도즈 패턴들(20, 30), 도즈 패턴들(40), 및 이상적인 도즈 패턴(50)의 일 예를 보여준다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제어 부(140)는 타깃 패턴(10)을 획득한다(S10). 타깃 패턴(10)은 외부 입력 장치(미도시)에 의해 제어 부(140)로 입력될 수 있다. 예를 들어, 타깃 패턴(10)은 라인 패턴을 포함할 수 있다. 이와 달리, 타깃 패턴(10)은 사각형, 다각형, 및 또는 원형의 블록 패턴을 포함할 수 있다. 이와 달리, 제어 부(140)는 외부 입력 장치의 입력 신호에 따라 타깃 패턴(10)을 디자인할 수 있다.
다음, 제어 부(140)는 타깃 패턴(10)의 폭(WT)을 파악한다(S20). 타깃 패턴(10)은 수십 nm 내지 수백 nm의 폭(WT)을 가질 수 있다. 예를 들어, 타깃 패턴(10)은 약 30nm 또는 약 40nm의 폭(WT)을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 제어 부(140)는 타깃 패턴(10)을 파악된 폭(WT)으로 노광시키는 제 1 샘플 도즈 패턴(20)이 데이터 베이스(150)에 저장되어 있는지를 판별한다(S30). 예를 들어, 제 1 샘플 도즈 패턴(20)은 타깃 패턴(10)을 약 30nm 또는 약 40nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다. 제 1 샘플 도즈 패턴(20)은 전자 빔 노광 장치(100)의 구속 조건에 근거하여 미리 계산되어 데이터 베이스에 저장되어 있다. 제 1 샘플 도즈 패턴(20)은 타깃 패턴(10)의 폭(WT)과 다른 폭(WS1)을 가질 수 있다. 이와 달리, 제 1 샘플 도즈 패턴(20)의 폭(WS1)은 타깃 패턴(10)의 폭(WT)과 동일할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 샘플 도즈 패턴(20)은 복수개의 제 1 도즈 셀들(22)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 샘플 도즈 패턴(20)은 5개의 제 1 도즈 셀들(22)을 가질 수 있다. 제 1 도즈 셀들(22)의 각각은 서로 동일한 방향으로 연장할 수 있다. 제 1 도즈 셀들(22) 각각의 도즈 량은 서로 동일할 수 있다. 이와 달리, 제 1 도즈 셀들(22) 각각의 도즈 량은 서로 다를 수 있다.
다음, 데이터 베이스(150)에 제 1 샘플 도즈 패턴(20)이 저장되어 있을 때, 제어 부(140)는 타깃 패턴(10)을 제 1 샘플 도즈 패턴(20)으로 보정한다(S40).
계속하여 도 1, 도 2, 및 도 4를 참조하면, 제어 부(140)는 제 1 샘플 도즈 패턴(20)을 일반적인 근접 효과 보정 방법으로 보정한다(S50).
그리고, 제어 부(140)는 보정된 제 1 샘플 도즈 패턴(20)에 따라 전자 빔(112)을 기판(102)에 노광한다(S60). 전자 빔(112)은 제 1 도즈 셀들(22) 각각의 도즈 량으로 기판(102)을 노광할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 데이터 베이스(150)에 제 1 샘플 도즈 패턴(20)이 저장되어 있지 않을 때, 제어 부(140)는 타깃 패턴(10)을 파악된 폭(WT)보다 작거나 큰 폭으로 노광시키는 제 2 샘플 도즈 패턴들(30)을 획득한다(S70). 제 2 샘플 도즈 패턴들(30) 각각의 폭(WS2)은 제 1 샘플 도즈 패턴(20)의 폭(WS1)과 동일할 수 있다. 제 2 샘플 도즈 패턴들(30)는 데이터 베이스(150)에 저장되어 있을 수 있다.
예를 들어, 제 2 샘플 도즈 패턴들(30)은 도즈 량에 따라 낮은(low) 도즈 패턴(30a), 중간(middle) 도즈 패턴(30b), 및 높은(high) 도즈 패턴(30c)을 포함할 수 있다. 낮은 도즈 패턴(30a), 중간 도즈 패턴(30b), 및 높은 도즈 패턴(30c) 각각의 폭(WS2)은 서로 동일할 수 있다. 그러나, 타깃 패턴(10)의 폭(WT)은 증가할 수 있다. 예를 들어, 낮은 도즈 패턴(30a)은 타깃 패턴(10)을 약 26nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다. 중간 도즈 패턴(30b)은 타깃 패턴(10)을 약 35nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다. 높은 도즈 패턴(30c)은 타깃 패턴(10)을 약 45nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다. 타깃 패턴(10)의 폭(WT)이 증가 또는 감소하더라도 낮은 도즈 패턴(30a), 중간 도즈 패턴(30b), 및 높은 도즈 패턴(30c) 각각의 폭(WS2)은 증가 또는 감소되지 않을 수 있다. 따라서, 제 2 샘플 도즈 패턴들(30)의 도즈 량이 증가하면, 타깃 패턴(10)의 폭(WT)은 증가할 수 있다.
일 예에 따르면, 낮은 도즈 패턴(30a), 중간 도즈 패턴(30b), 및 높은 도즈 패턴(30c)의 각각은 복수개의 제 2 도즈 셀들(32)을 가질 수 있다. 제 2 도즈 셀들(32)은 그들 각각의 개별 도즈 량을 가질 수 있다. 제 2 도즈 셀들(32)의 개수는 제 2 샘플 도즈 패턴들(30)마다 동일할 수 있다. 예를 들어, 낮은 도즈 패턴(30a), 중간 도즈 패턴(30b), 및 높은 도즈 패턴(30c)의 각각은 5개의 제 2 도즈 셀들(32)을 가질 수 있다. 제 2 도즈 셀들(32)의 개수와 제 1 도즈 셀들(22)의 개수는 동일할 수 있다. 제 2 도즈 셀들(32)은 제 1 고정 도즈 셀들(34)과 제 1 가변 도즈 셀들(36)을 포함할 수 있다.
제 1 고정 도즈 셀들(34)의 각각은 전자 빔(112)의 도즈 량이 고정된 영역일 수 있다. 예를 들어, 제 1 고정 도즈 셀들(34)은 제 2 샘플 도즈 패턴들(30)마다 동일한 위치에 배치될 수 있다. 제 1 고정 도즈 셀들(34)은 제 1 가변 도즈 셀들(36) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 고정 도즈 셀들(34)은 3개일 수 있다. 3개의 제 1 고정 도즈 셀들(34) 각각은 서로 동일한 도즈 량을 가질 수 있다. 이와 달리, 3개의 제 1 고정 도즈 셀들(34)의 도즈 량은 서로 다를 수 있다.
제 1 가변 도즈 셀들(36)의 각각은 전자 빔(112)의 도즈 량이 가변되는 영역일 수 있다. 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 각각은 제 2 샘플 도즈 패턴들(30)마다 동일한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가변 도즈 셀들(36)은 2개일 수 있다. 2개의 제 1 가변 도즈 셀들(36)은 제 1 고정 도즈 셀들(34)의 외곽에 배치될 수 있다. 2개의 제 1 가변 도즈 셀들(36)은 제 1 고정 도즈 셀들(34)의 위와 아래에 각각 배치될 수 있다. 2개의 제 1 가변 도즈 셀들(36) 각각의 도즈 량은 제 2 샘플 도즈 패턴들(30) 마다 서로 다를 수 있다. 낮은 도즈 패턴(30a)의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 도즈 량은 중간 도즈 패턴(30b)의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 도즈 량보다 낮을 수 있다. 중간 도즈 패턴(30b)의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 도즈 량은 높은 도즈 패턴(30c)의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 도즈 량보다 낮을 수 있다.
낮은 도즈 패턴(30a)의 2개의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 각각은 서로 동일한 도즈 량을 가질 수 있다. 중간 도즈 패턴(30b)의 2개의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 각각은 서로 동일한 도즈 량을 가질 수 있다. 높은 도즈 패턴(30c)의 2개의 제 1 가변 도즈 셀들(36) 각각은 서로 동일한 도즈 량을 가질 수 있다. 이와 달리, 2개의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 각각의 도즈 량은 서로 다를 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 가변 도즈 셀들(36)은 도즈 량은 타깃 패턴(10)의 폭(WT)을 결정할 수 있다.
도 6은 도 5의 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 도즈 량에 따라 타깃 패턴(10)의 폭(WT)을 결정하는 변화 함수(60)를 보여준다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 변화 함수(60)는 타깃 패턴(10)의 폭(WT)과 제 1 가변 도즈 셀들(36)의 도즈 량의 일차 함수일 수 있다. 예를 들어, 낮은 도즈 패턴(30a)의 제 1 가변 도즈 셀들(36)이 약 10%의 도즈 량을 가질 때, 제어 부(140)는 낮은 도즈 패턴(30a)의 도즈 량에 따라 타깃 패턴(10)을 약 26nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다. 약 50%의 도즈 량을 갖는 중간 도즈 패턴(30b)의 제 1 가변 도즈 셀들(36)은 타깃 패턴(10)을 약 35nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다. 약 100%의 도즈 량을 갖는 높은 도즈 패턴(30c)의 제 1 가변 도즈 셀들(36)은 타깃 패턴(10)을 약 45nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다.
도 2, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 제어 부(140)는 타깃 패턴(10)을 파악된 폭(WT)으로 노출시키는 도즈 패턴들(40) 중의 하나를 도출한다(S80). 도즈 패턴들(40)의 각각은 제 3 도즈 셀들(42)을 가질 수 있다. 제 3 도즈 셀들(42)은 제 2 도즈 셀들(32)에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제 3 도즈 셀들(42)은 제 2 고정 도즈 셀들(44)과 제 2 가변 도즈 셀들(46)을 포함할 수 있다.
제 2 고정 도즈 셀들(44)은 제 1 고정 도즈 셀들(34)과 동일할 수 있다. 제 1 및 제 2 고정 도즈 셀들(34, 44)은 서로 동일한 위치, 모양, 및 도즈 량을 가질 수 있다. 제어 부(140)는 제 2 고정 도즈 셀들(44)의 도즈 량을 제 1 고정 도즈 셀들(34)의 도즈 량으로 획득할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 고정 도즈 셀들(34, 44) 각각은 약 70%의 도즈 량을 가질 수 있다.
제 2 가변 도즈 셀들(46)은 제 1 가변 도즈 셀들(36)과 동일한 위치에 배치될 수 있다. 제 2 가변 도즈 셀들(46)은 제 1 가변 도즈 셀들(36)과 동일한 모양을 가질 수 있다. 그러나, 제 2 가변 도즈 셀들(46)은 제 1 가변 도즈 셀들(36)과 다른 도즈 량을 가질 수 있다. 제어 부(140)는 제 2 가변 도즈 셀들(46)의 도즈 량을 변화 함수(60)에 근거하여 획득할 수 있다. 예를 들어, 약 30% 정도의 도즈 량의 제 2 가변 도즈 셀들(46)은 타깃 패턴(10)을 약 30nm 의 파악된 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다. 약 75% 정도의 도즈 량의 제 2 가변 도즈 셀들(46)은 타깃 패턴(10)을 약 40nm의 파악된 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다.
이상적인 도즈 패턴(50)은 타깃 패턴(10)을 파악된 폭(WT)으로 노광시키는 최적화된(optimized) 도즈 패턴일 수 있다. 도즈 패턴들(40)은 이상적인 도즈 패턴(50)과 다를 수 있다. 이상적인 도즈 패턴(50)은 제 4 도즈 셀들(52)을 가질 수 있다. 제 4 도즈 셀들(52)의 도즈 량은 서로 다를 수 있다. 이와 달리, 제 4 도즈 셀들(52)의 도즈 량은 서로 동일할 수 있다. 제 4 도즈 셀들(52)은 제 1 내지 제 3 도즈 셀들(22, 32, 42)의 도즈 량과 다른 도즈 량을 가질 수 있다. 이와 달리, 제 4 도즈 셀들(52)의 도즈 량은 제 1 내지 제 3 도즈 셀들(22, 32, 42)의 도즈 량과 일부 또는 모두 동일할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 이상적인 도즈 패턴(50)은 구속 조건을 만족시키는 최적화된 해를 구하기 위한(constrain optimization이 해를 구하기 위한) 복잡한 반복 계산에 의해 도출될 수 있다. 이상적인 도즈 패턴(50)의 도출 시간이 과도하게 증가할 경우, 생산성이 낮아질 수 있다. 도즈 패턴들(40)은 이상적인 도즈 패턴(50)보다 높은 생산성을 가질 수 있다. 따라서, 제어 부(140)는 도즈 패턴들(40)을 이상적인 도즈 패턴(50)보다 쉽게 도출할 수 있다.
다음, 제어 부(140)는 타깃 패턴(10)을 도출된 도즈 패턴들(40) 중의 하나로 보정한다(S90). 예를 들어, 제어 부(140)는 약 30 nm 또는 약 40nm의 파악된 폭(WT)의 타깃 패턴(10)을 약 30% 또는 약 75%의 제 2 가변 도즈 셀들(46)과 약 70%의 제 2 고정 도즈 셀(44)의 도즈 패턴들(40) 중의 하나로 보정할 수 있다.
그 다음, 제어 부(140)는 도즈 패턴들(40) 중의 하나를 근접 효과 보정 방법으로 보정한다(S100). 예를 들어, 도즈 패턴들(40) 중의 하나는 포인트 스프레드 함수에 의해 컨블루션(convolution)될 수 있다.
마지막으로, 제어 부(140)는 보정된 도즈 패턴들(40) 중의 하나에 따라 전자 빔(112)을 기판(102)에 노광시킨다(S60). 전자 빔(112)은 기판(102)을 제 2 고정 도즈 셀들(44)과 제 2 가변 도즈 셀들(46) 각각의 도즈 량으로 노광할 수 있다. 기판(102)은 파악된 폭(WT)의 타깃 패턴(10)으로 노광될 수 있다.
도 7은 도 1의 전자 빔 노광 장치(100)의 전자 빔 노광 방법의 일 예를 보여준다. 도 8 내지 도 10은 도 7의 전자 빔 노광 방법에 따른 타깃 패턴(70), 제 1 샘플 도즈 패턴(78), 제 2 샘플 도즈 패턴들(80), 및 도즈 패턴(90)의 일 예를 보여준다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제어 부(140)는 타깃 패턴(70)과 상기 타깃 패턴(70)에 인접하는 이웃 패턴(76)을 획득한다(S12). 타깃 패턴(70)과 이웃 패턴(76)은 외부의 입력 장치(미도시)에 의해 제어 부(140)로 입력될 수 있다. 예를 들어, 타깃 패턴(70)은 라인 패턴을 포함할 수 있다. 이웃 패턴(76)은 사각형 모양의 블록 패턴을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 타깃 패턴(70)은 라인 영역(72)과 에지 영역(74)을 포함할 수 있다. 라인 영역(72)은 이웃 패턴(76)으로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 영역일 수 있다. 에지 영역(74)은 이웃 패턴(76)에 인접하는 영역일 수 있다. 예를 들어, 에지 영역(74)은 라인 영역(72)으로부터 타깃 패턴(70)의 말단까지의 약 50nm 내지 약 100nm의 거리(d)로 배치될 수 있다.
다음, 제어 부(140)는 라인 영역(72)과 에지 영역(74)의 폭(WT)과, 상기 에지 영역(74)과 이웃 패턴(76)의 거리(d)를 파악한다(S20). 일 예에 따르면, 라인 영역(72)과 에지 영역(74)의 폭(WT)은 동일할 수 있다. 예를 들어, 라인 영역(72)과 에지 영역(74)의 각각은 약 54nm의 폭(WT)을 가질 수 있다. 에지 영역(74)은 이웃 패턴(76)과 약 30nm정도의 거리(d)로 배치될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 제어 부(140)는 타깃 패턴(70)을 파악된 폭(WT)과 파악된 거리(d)로 노광시킬 제 1 샘플 도즈 패턴(78)이 데이터 베이스(150)에 미리 저장되어 있는지를 판별한다(S32). 제 1 샘플 도즈 패턴(78)은 제 1 도즈 셀들(79)을 포함할 수 있다. 제 1 도즈 셀들(79)은 제 1 라인 도즈 셀들(79a)과 제 1 에지 도즈 셀들(79b)을 포함할 수 있다. 제 1 라인 도즈 셀들(79a)은 라인 영역(72)에 제공될 전자 빔(112)의 도즈 량을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 라인 도즈 셀들(79a)은 4개일 수 있다. 제 1 라인 도즈 셀들(79a)의 각각은 서로 동일한 방향으로 연장할 수 있다.
제 1 에지 도즈 셀들(79b)은 제 1 라인 도즈 셀들(79a)에 인접하여 배치될 수 있다. 제 1 에지 도즈 셀들(79b)은 에지 영역(74)에 제공될 전자 빔(112)의 도즈 량을 가질 수 있다. 제 1 에지 도즈 셀들(79b)의 각각은 라인 도즈 셀들(79a)의 크기보다 작은 크기를 가질 수 있다. 제 1 에지 도즈 셀들(79b)의 각각은 정사각형의 모양을 가질 수 있다.
계속하여 도 7 내지 도 9를 참조하면, 데이터 베이스(150)에 제 1 샘플 도즈 패턴(78)이 저장되어 있을 때, 제어 부(140)는 타깃 패턴(70)을 제 1 샘플 도즈 패턴(78)로 보정하고(S40), 제 1 샘플 도즈 패턴(78)을 근접 효과 보정 방법으로 보정하고(S50), 보정된 제 1 샘플 도즈 패턴(78)에 따라 전자 빔(112)을 노광시킬 수 있다(S60).
도 7 내지 도 10을 참조하면, 데이터 베이스(150)에 제 1 샘플 도즈 패턴(78)이 없을 때, 제어 부(140)는 타깃 패턴(70)을 파악된 폭(WT)보다 작거나 큰 폭과, 파악된 거리(d)보다 작거나 큰 거리로, 노광시키는 제 2 샘플 도즈 패턴들(80)을 획득한다(S72). 제 2 샘플 도즈 패턴들(80)의 폭(WS2)은 제 1 샘플 도즈 패턴들(78)의 폭(WS1)과 동일할 수 있다. 제 2 샘플 도즈 패턴들(80)은 낮은 도즈 패턴(80a)과 높은 도즈 패턴(80b)을 포함할 수 있다. 낮은 도즈 패턴(80a)과 높은 도즈 패턴(80b) 각각의 폭(WS2)은 서로 동일할 수 있다. 낮은 도즈 패턴(80a)의 도즈 량은 높은 도즈 패턴(80b)의 도즈 량보다 작을 수 있다. 예를 들어, 낮은 도즈 패턴(80a)은 타깃 패턴(70)을 약 48nm의 폭(WT)과, 이웃 패턴(76)으로부터 약 24nm의 거리(d)에 노광시킬 수 있다. 높은 도즈 패턴(80b)은 타깃 패턴(70)을 약 60nm의 폭(WT)과, 이웃 패턴(76)으로부터 약 36nm의 거리(d)에 노광시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 낮은 도즈 패턴(80a)과 높은 도즈 패턴(80b)의 각각은 제 2 라인 도즈 셀들(82)과, 제 2 에지 도즈 셀들(84)을 가질 수 있다. 제 2 라인 도즈 셀들(82)과 제 2 에지 도즈 셀들(84)은 서로 다른 면적 및/또는 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 라인 도즈 셀들(82)의 각각의 면적은 제 2 에지 도즈 셀들(84)의 각각의 면적보다 클 수 있다. 제 2 라인 도즈 셀들(82)은 제 1 라인 도즈 셀들(79a)과 동일한 모양을 가질 수 있다. 제 2 라인 도즈 셀들(82) 각각은 서로 동일한 방향으로 연장할 수 있다. 제 2 라인 도즈 셀들(82)은 4개일 수 있다. 제 2 에지 도즈 셀들(84)은 정사각형의 모양을 가질 수 있다. 제 2 에지 도즈 셀들(84)은 10개일 수 있다.
제 2 라인 도즈 셀들(82)은 타깃 패턴(70)의 라인 영역(72)에 제공될 도즈 량을 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 라인 도즈 셀들(82)은 제 1 라인 고정(line fixing) 도즈 셀들(81)과 제 1 라인 가변(line variation) 도즈 셀들(83)을 포함할 수 있다.
제 1 라인 고정 도즈 셀들(81)은 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 사이에 배치될 수 있다. 제 1 라인 고정 도즈 셀들(81)의 위치, 면적, 및 도즈 량은 낮은 도즈 패턴(80a)과 높은 도즈 패턴(80b) 내에서 모두 동일할 수 있다. 제 1 라인 고정 도즈 셀들(81)은 약 60%의 도즈 량을 가질 수 있다.
제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 위치와 면적은 낮은 도즈 패턴(80a)과 높은 도즈 패턴(80b) 내에서 동일할 수 있다. 그러나, 낮은 도즈 패턴(80a)과 높은 도즈 패턴(80b) 각각의 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 도즈 량은 서로 다를 수 있다. 낮은 도즈 패턴(80a)의 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 도즈 량은 높은 도즈 패턴(80b)의 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 도즈 량보다 작을 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 도즈 량은 라인 영역(72)의 폭(WT)에 따라 결정될 수 있다.
제 2 에지 도즈 셀들(84)은 타깃 패턴(70)의 에지 영역(74)에 제공될 전자 빔(112)의 도즈 량을 가질 수 있다. 제 2 에지 도즈 셀들(84)은 제 1 에지 고정 도즈 셀들(85)과 제 1 에지 가변 도즈 셀들(86)을 포함할 수 있다.
제 1 에지 고정 도즈 셀들(85)은 제 1 에지 가변 도즈 셀들(86)과 제 1 라인 고정 도즈 셀들(81) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 에지 고정 도즈 셀들(85)의 위치, 면적, 및 도즈 량은 낮은 도즈 패턴(80a)과 높은 도즈 패턴(80b) 내에서 모두 동일할 수 있다. 낮은 도즈 패턴(80a) 내의 제 1 에지 가변 도즈 셀들(86)의 도즈 량은 높은 도즈 패턴(80b) 내의 제 1 에지 가변 도즈 셀들(86)의 도즈 량보다 작을 수 있다.
제 1 에지 가변 도즈 셀들(86)은 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)과 제 1 에지 측벽 도즈 셀들(88)을 포함할 수 있다. 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)은 제 1 에지 고정 도즈 셀들(85)의 위 아래에 각각 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)의 도즈 량은 에지 영역(74)의 폭(WT)에 따라 결정될 수 있다.
도 11은 도 10의 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 도즈 량(d1)과, 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)의 도즈 량(d2)에, 따라 타깃 패턴(70)의 폭(WT)을 결정하는 제 1 변화 함수(89)를 보여준다.
도 11을 참조하면, 제 1 변화 함수(89)는 타깃 패턴(70)의 폭(WT), 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 도즈 량(d1), 및 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)의 도즈 량(d2)의 일차 함수일 수 있다. 예를 들어, 약 20% 정도의 도즈 량(d1)의 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)과 약 20% 정도의 도즈 량(d2)의 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)은 타깃 패턴(70)을 약 48nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다.
약 100% 정도의 도즈 량(d1)의 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)과 약 100% 정도의 도즈 량(d2)의 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)은 타깃 패턴(70)을 약 60nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다.
다시 도 10을 참조하면, 제 1 에지 측벽 도즈 셀들(88)은 제 1 에지 고정 도즈 셀들(85)의 측면(side)에 배치될 수 있다. 제 1 에지 측벽 도즈 셀들(88)의 도즈 량은 에지 영역(74)과 이웃 패턴(76) 사이의 거리(d)에 따라 결정될 수 있다.
도 12는 도 10의 제 1 에지 측벽 도즈 셀들(88)의 도즈 량(d3)에 따라 타깃 패턴(70)과 이웃 패턴(76) 사이의 거리(d)를 결정하는 제 2 변화 함수(89a)를 보여준다.
도 12를 참조하면, 제 2 변화 함수(89a)는 에지 측벽 도즈 셀들(88)의 도즈 량(d3)과, 타깃 패턴(70) 및 이웃 패턴(76) 사이의 거리(d)의 다항 함수일 수 있다. 예를 들어, 제 2 변화 함수(89a)는 일차 함수일 수 있다. 약 20%의 도즈 량(d3)의 제 1 에지 측벽 도즈 셀들(88)은 이웃 패턴(76)과 약 24nm의 거리(d)에 노광시킬 수 있다. 약 100%의 도즈 량(d3)의 제 1 에지 측벽 도즈 셀들(88)은 타깃 패턴(70)을 이웃 패턴(76)과 약 36nm의 거리(d)에 가질 수 있다.
다시 도 7 내지 도 10을 참조하면, 제어 부(140)은 제 2 샘플 도즈 패턴들(80)에 근거하여 도즈 패턴(90)을 획득한다(S82). 도즈 패턴(90)은 제 2 샘플 도즈 패턴들(80)과 동일한 모양 및/또는 면적을 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 도즈 패턴(90)은 제 3 라인 도즈 셀들(92)과 제 3 에지 도즈 셀들(94)을 가질 수 있다. 제 3 라인 도즈 셀들(92)은 타깃 패턴(70)의 라인 영역(72)으로 제공될 전자 빔(112)의 도즈 량을 가질 수 있다. 제 3 라인 도즈 셀들(92)은 제 2 라인 고정 도즈 셀들(91)과 제 2 라인 가변 도즈 셀들(93)을 포함할 수 있다. 제 2 라인 고정 도즈 셀들(91)은 제 1 라인 고정 도즈 셀들(81)의 도즈 량과 동일한 도즈 량을 가질 수 있다. 제 2 라인 가변 도즈 셀들(93)은 제 1 라인 가변 도즈 셀들(83)의 도즈 량(d1)과 다른 도즈 량을 가질 수 있다. 제어 부(140)는 제 1 변화 함수(89)로부터 제 2 라인 가변 도즈 셀들(93)을 도출할 수 있다. 예를 들어, 타깃 패턴(70)이 약 54nm의 폭(WT)을 가질 때, 제 2 라인 가변 도즈 셀들(93)은 약 60%의 도즈 량(d1)을 가질 수 있다.
제 3 에지 도즈 셀들(94)은 에지 영역(74)으로 제공될 전자 빔(112)의 도즈 량을 가질 수 있다. 제 3 에지 도즈 셀들(94)은 제 2 에지 고정 도즈 셀들(95)과 제 2 에지 가변 도즈 셀들(96)을 포함할 수 있다.
제 2 에지 고정 도즈 셀들(95)은 제 2 에지 가변 도즈 셀들(96) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 에지 고정 도즈 셀들(95)의 도즈 량은 제 1 에지 고정 도즈 셀들(85)의 도즈 량과 동일할 수 있다.
제 2 에지 가변 도즈 셀들(96)은 제 2 에지 상하 도즈 셀들(97)과 제 2 에지 측벽 도즈 셀들(98)을 포함할 수 있다.
제 2 에지 상하 도즈 셀들(97)은 제 1 에지 상하 도즈 셀들(87)의 도즈 량과 다른 도즈 량을 가질 수 있다. 제어 부(140)는 제 1 변화 함수(89)에 따라 제 2 에지 상하 도즈 셀들(97)의 도즈 량을 도출할 수 있다. 예를 들어, 약 60%의 도즈 량의 제 2 에지 상하 도즈 셀들(97)은 타깃 패턴(70)을 약 54nm의 폭(WT)으로 노광시킬 수 있다.
제 2 에지 측벽 도즈 셀들(98)은 제 1 에지 측벽 도즈 셀들(88)과 다른 도즈 량을 가질 수 있다. 제어 부(140)는 제 2 변화 함수(89a)에 따라 제 2 에지 측벽 도즈 셀들(98)의 도즈 량을 도출할 수 있다. 예를 들어, 배치될 경우, 약 60%의 도즈 량(d3)의 제 2 에지 측벽 도즈 셀들(98)은 타깃 패턴(70)을 이웃 패턴(76)으로부터 약 30nm의 거리(d)에 노광시킬 수 있다.
다시 도 1, 도 7, 도 8, 및 도 10을 참조하면, 제어 부(140)는 타깃 패턴(70)을 도즈 패턴(80)으로 보정하고(S90), 도즈 패턴(80)을 근접 효과 보정 방법으로 보정하고(S100), 보정된 도즈 패턴(80)을 따라 전자 빔(112)을 기판(102)에 노광한다(S60).
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들 및 응용 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 기판에 형성될 타깃 패턴을 획득하는 단계;
    상기 기판의 제 1 영역에 노광될 전자 빔의 도즈 량이 고정된 고정 도즈 셀과, 상기 타깃 패턴의 폭에 따라 상기 기판의 제 2 영역에 노광될 상기 전자 빔의 상기 도즈 량이 변화되는 가변 도즈 셀을 갖는 도즈 패턴을 도출하는 단계;
    상기 타깃 패턴을 상기 도출된 도즈 패턴으로 보정하는 단계; 및
    상기 도즈 패턴에 따라 상기 전자 빔을 상기 기판에 노광하는 단계를 포함하는 전자 빔 노광 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타깃 패턴의 폭을 파악하는 단계;
    상기 타깃 패턴을 상기 파악된 폭으로 노광시킬 제 1 샘플 도즈 패턴이 데이터 베이스에 저장되어 있는지를 판별하는 단계; 및
    상기 저장된 상기 제 1 샘플 도즈 패턴이 없을 때, 상기 타깃 패턴을 상기 파악된 폭보다 작거나 큰 폭으로 노광시키는 제 2 샘플 도즈 패턴을 획득하는 단계를 더 포함하되,
    상기 고정 도즈 셀과 상기 가변 도즈 셀 각각의 도즈 량은 제 2 샘플 도즈 패턴들에 근거하여 도출되는 전자 빔 노광 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정 도즈 셀의 상기 도즈 량은 상기 제 2 샘플 도즈 패턴의 고정 도즈 셀의 도즈 량과 동일하게 도출되는 전자 빔 노광 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변 도즈 셀의 상기 도즈 량은 상기 제 2 샘플 도즈 패턴의 가변 도즈 셀의 도즈 량에 따라 상기 타깃 패턴의 상기 파악된 폭을 결정하는 변화 함수에 의해 도출되는 전자 빔 노광 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 변화 함수는 상기 타깃 패턴의 상기 폭과, 상기 제 2 샘플 도즈 패턴의 상기 가변 도즈 셀의 상기 도즈 량의 함수를 포함하는 전자 빔 노광 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장된 제 1 샘플 도즈 패턴이 있을 때, 상기 타깃 패턴을 상기 제 1 샘플 도즈 패턴으로 보정하는 단계; 및
    상기 제 1 샘플 도즈 패턴을 따라 상기 전자 빔을 상기 기판에 노광하는 단계를 더 포함하는 전자 빔 노광 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 타깃 패턴을 획득하는 단계는 상기 타깃 패턴과, 상기 타깃 패턴에 인접하는 이웃 패턴을 획득하는 것을 포함하는 전자 빔 노광 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 타깃 패턴의 폭과, 상기 타깃 패턴 및 상기 이웃 패턴 사이의 거리를 파악하는 단계;
    상기 타깃 패턴을 상기 파악된 폭과 상기 파악된 거리로 노광시킬 제 1 샘플 도즈 패턴이 데이터 베이스에 저장되어 있는지 판별하는 단계; 및
    상기 저장된 상기 제 1 샘플 도즈 패턴이 없을 때, 상기 타깃 패턴의 상기 파악된 폭보다 작거나 큰 폭과, 상기 파악된 거리보다 작거나 큰 거리로 노광시키는 제 2 샘플 도즈 패턴을 획득하는 단계를 더 포함하는 전자 빔 노광 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가변 도즈 셀의 상기 도즈 량은 상기 제 2 샘플 도즈 패턴의 가변 도즈 셀의 도즈 량에 따라 상기 타깃 패턴의 상기 폭과, 상기 거리를 결정하는 변화 함수에 의해 도출되는 전자 빔 노광 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변화 함수는:
    상기 제 2 샘플 도즈 패턴의 상기 가변 도즈 셀의 상기 도즈 량에 따라 상기 타깃 패턴의 상기 파악된 폭을 결정하는 제 1 함수; 및
    상기 제 2 샘플 도즈 패턴의 상기 가변 도즈 셀의 도즈 량에 따라 상기 이웃 패턴과 상기 타깃 패턴 사이의 상기 파악된 거리를 결정하는 제 2 함수를 포함하는 전자 빔 노광 방법.

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