KR20040001466A - 레티클을 이용한 노광방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레티클을 이용한 노광방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 레티클을 이용한 노광방법은, 크롬막이 형성된 투명기판을 준비하고 웨이퍼위에 화학증폭형 포토레지스트를 형성하는 단계; 포토리소그라피를 이용하여 원하는 회로 패턴을 1차로 노광시키는 단계; 레티클의 코너지역을 낮은 에너지로 2차로 노광시키는 단계; 및 노광후 베이킹공정 및 현상공정을 실시하는 단계;를 포함하여 구성되며, 레티클 제작상에 특정부위의 CD가 차이가 나는 부위를 수정하여 레티클 에 의한 CD 균일도 불량을 제어하여 웨이퍼 필드 CD 균일도를 개선시킬 수 있는 것이다.

Description

레티클을 이용한 노광방법{Method for exposing on photoresist using the reticle}

본 발명은 레티클을 이용한 노광방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조공정중 웨이퍼상에 레지스트패턴을 형성하는 리소그라피 공정에 이용하는 레티클을 이용한 노광방법에 관한 것이다.

DUV 리소그라피공정기술을 이용하여 반도체소자를 제조함에 있어서, 게이트마스크 DICD를 균일하게 잘 제어하는 것은 디바이스의 전기적 특성이 양호한 좋은 제품을 만드는 데에 있어서 대단히 중요하다.

웨이퍼 CD 균일도를 잘 제어하기 위하여 기판의 난반사에 의한 CD 불량을 제어하기 위해 반사방지막(bottom anti-reflective coating)을 도입하고 있다. 레지스트 프로세스 최적화를 통해서 CD 균일도를 제어하고 있으나, 이 방법으로 개선할 수 있는 수준에는 한계가 있다. 포토공정은 궁극적으로 마스크패턴을 웨이퍼위에 그대로 전사하는 공정이다.

그러므로, 마스크상의 CD 균일도가 그대로 웨이퍼위의 CD 균일도(uniforimity)로 전사되게 된다.

따라서, 웨이퍼 CD 균일도를 개선하는데 중요한 방법은 레티클의 CD 균일도를 개선시키는 것이 대단히 중요하다.

디바이스의 집적도가 높아짐에 따라 레티클에 수용되는 정보량이 많아지게 되고, 레티클의 크기가 커지게 된다. 이러한 다이크기(die size)가 큰 레티클을 제작함에 있어서, 레티클의 코너지역과 레티클의 센터지역간의 CD 차이가 발생하게 된다.

도 1은 레티클의 좌측상단지역에서 센터를 가로질러 레티클의 우측 하단지역으로 옮겨 가며, 레티클의 CD를 측정하는 방법을 보여 주는 것이며, 도 2는 이렇게 측정된 CD값의 경향을 보여 주는 것이다.

이렇게 레티클의 코너가 센터에 비하여 큰 레티클을 사용하여 웨이퍼위에 패터닝을 하면 한 필드내의 코너의 DICD가 코너의 DICD에 비하여 12 nm 이상 커지게 된다.

이렇게 나쁜 필드 CD 균일도를 가지게 되면, 공정마진이 부족할 뿐만 아니라 디바이스의 전기적 특성이 나쁘게 되는 문제점을 유발한다.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 레티클 제작상에 특정부위의 CD가 차이가 나는 부위를 수정하여 레티클 에 의한 CD 균일도 불량을 제어하여 웨이퍼 필드 CD 균일도를 개선시킬 수 있는 레티클을 이용한 노광방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 레티클의 좌측상단지역에서 센터를 가로 질러 레티클의 우측 하단지역으로 옮겨 가면서 레티클의 CD를 측정하는 방법을 보여 주는 도면.

도 2는 도 1를 통해 측정된 CD값의 경향을 보여 주는 그래프.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 레티클을 이용한 노광방법에 있어서, 레티클의 1차 노광(3a) 및 2차 노광(3b)을 설명하기 위한 레티클 평면도.

[도면부호의설명]

10 : 레티클A : 1차 노광지역

B : 2차 노광지역

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레티클을 이용한 노광방법은, 크롬막이 형성된 투명기판을 준비하고 웨이퍼위에 화학증폭형 포토레지스트를 형성하는 단계; 포토리소그라피를 이용하여 원하는 회로 패턴을 1차로 노광시키는 단계; 레티클의 코너지역을 낮은 에너지로 2차로 노광시키는 단계; 및 노광후 베이킹공정 및 현상공정을 실시하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.

(실시예)

이하, 본 발명에 따른 레티클을 이용한 노광방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 레티클을 이용한 노광방법에 있어서, 레티클의 1차 노광(3a) 및 2차 노광(3b)을 설명하기 위한 레티클 평면도이다.

본 발명에 따른 레티클(10)은, 도 3a에 도시된 바와같이, 가로축으로 4개의 블럭과 세로축으로 6개의 블럭으로 구성되어 있다.

여기서, 먼저 레티클(10)상의 코너의 CD가 센터의 CD 보다 큰 것을 보상해 주기 위해 레티클의 제작시에 레이아웃되어 있는 설계패턴을 전자빔을 이용하여, 도 3a에서와같이, 1차로 노광한후, 도 3b에서와 같이, DUV로 레티클(10)의 코너지역을 2차로 노광한다.

즉, 상기 레티클(10)의 바깥쪽 테두리에 있는 블럭들에 그려지는 부분은 게이트마스크패턴 크기가 크게 그려지게 되는 영역이므로 이 부분만 추가적으로 DUV로 조사하여 필드 CD 균일도가 우수한 레티클을 제작한다.

이렇게 하여, 조사되는 DUV에 의해 코너의 CD가 줄어 들게 되며, 필드 CD 균일도가 센터나 코너간에 균일한 레티클이 제작된다.

이러한 레티클을 이용한 노광방법에 대해 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도면에는 도시하지 않았지만, 먼저 레티클을 만들기 위해 투명기판위에 크롬이 증착된 웨이퍼위에 화학증폭형 레지스트를 코팅한다.

그다음, 도 3a에서와 같이, E 빔 리소그라피 기술을 이용하여 원하는 반도체회로를 1차로 노광시킨다.

이어서, 도 3b에서와 같이, 상기 레티클을 DUV 장비 또는 E빔장비로 이동시킨 후 레티클의 코너지역을 0.5∼5 mJ/cm²의 낮은 에너지로 2차 노광을 실시한다.이때, 노광원은 KrF, ArF, EUV, 이온빔, DUV, X-레이 중에서 하나를 선택하여 사용한다.

그다음, 노광후 베이킹을 실시한후 0.1∼10%, 바람직하게는 약 2.38 % 의 TMAH용액에서 현상한다. 이때, 상기 베이킹공정은, 80∼150℃온도에서 60 ∼ 200초간 처리한다.

상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 레티클을 이용한 노광방법에 의하면, 레티클 제작상에 특정부위의 CD가 차이가 나는 부위를 수정하여 레티클에 의한 CD 균일도 불량을 제어하여 웨이퍼 필드의 CD 균일도를 개선시킨다.

또한, 본 발명은 CD 균일도가 중요한 게이트마스크에 적용하므로써 디바이스의 전기적 특성을 양호하게 잘 제어할 수 있게 된다.

그리하여 소자의 전기적 특성이 나쁜 불량 제품이 나오지 않도록 하여 제품의 신뢰성 증진과 함께 제품 불량률이 줄어 듦으로써 제품생산 단가를 절감하는 효과가 기대된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (7)

1. 투명기판상에 크롬막이 형성된 레티클을 준비하고, 웨이퍼위에 화학증폭형 포토레지스트를 형성하는 단계;

   포토리소그라피를 이용하여 원하는 회로 패턴을 1차로 노광시키는 단계;

   레티클의 코너지역을 낮은 에너지로 2차로 노광시키는 단계; 및

   노광후 베이킹공정 및 현상공정을 실시하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 레티클을 이용한 노광방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트의 두께는 0.2 ∼ 3.0 μm 인 것을 특징으로하는 레티클을 이용한 노광방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 노광원은 KrF, ArF, EUV, DUV, 이온빔, X레이 중에서 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로하는 레티클을 이용한 노광방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 2차 노광시에 0.5 ∼ 5 mJ/cm²의 낮은 에너지를 사용하는 것을 특징으로하는 레티클을 이용한 노광방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 노광후 베이킹공정은 80∼150℃온도에서 60 ∼ 200초간 처리하는 것을 특징으로하는 레티클을 이용한 노광방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 현상공정시에 0.1∼10%의 TMAH 현상액을 이용하는 것을 특징으로하는 레티클을 이용한 노광방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 2차 노광시에 KrF, ArF, EUV, DUV, 이온빔, X레이를 이용하는 것을 특징으로하는 레티클을 이용한 노광방법.