KR20040093528A - 스테이지 기울어짐과 포토마스크 표면의 불균일에 의한선폭변화 보정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자빔 리소그래피에 관한 것으로서, 전자빔으로 전자빔 레지스트를 노광할 경우 전자빔 리소그래피 장치가 기구적으로 기울어져 있을 경우와 포토마스크의 면이 불균일 할 경우 발생하는 선폭의 변화를 보정하기 위한 선폭보정방법에 관한 것이다. 본 발명은 포토마스크를 사용하여 노광을 할 경우 전자빔 리소그래피 장치가 기구적으로 기울어져 있을 경우와 포토마스크의 면이 불균일 할 경우 포토마스크의 선폭을 포토마스크 제작시 보정노광 단계에서 보정을 하여 포토마스크 면내의 선폭변화가 작은 패턴을 형성할 수 있다.

Description

스테이지 기울어짐과 포토마스크 표면의 불균일에 의한 선폭변화 보정방법{Method for Correcting Line-width Variation by Stage Tilt and the non-uniformity of the surface of photomasks}
본 발명은 전자빔 리소그래피에서 나타나는 선폭의 변화에 대한 보정방법에 관한 것으로, 특히 전자빔 리소그래피 장치의 스테이지 기울어짐과 포토마스크의 면이 불균일 할 경우 측면선폭의 변화를 보정하기 위한 선폭변화 보정방법에 관한 것이다.
전자빔 리소그래피는 포토마스크 제작에서 많이 사용되고 있는 방식으로서, 일반적으로 석영 기판의 한쪽 면에 특정 물질(예 : Cr 혹은 Cr/MoSiON)을 형성하고 그 위에 전자빔 레지스트를 도포한 후, 원하는 패턴대로 전자빔을 조사한다.
전자빔 리소그래피 장치에서 노광이 끝난 후 이 포토마스크를 현상을 하면, 전자빔에 의하여 형성된 패턴을 가지는 레지스트 패턴이 형성된다. 이 레지스트 패턴을 마스킹층으로 하여 하부에 있는 크롬이나 MoSiON층을 식각을 하게 된다. 식각 후 레지스트를 제거하면 크롬이나 MoSiON층이 남게되는데, 이 선폭들의 분포를 보면 일반적으로 방사형 에러(error)를 가지게 된다.
이러한 방사형 에러는 노광, 현상 및 식각 공정에 의하여 영향을 받게 된다. 특히 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 이러한 방사형 에러는 포토마스크의 성능을 저하시키는 요인이 되고 있다. 또한 전자빔 레지스트의 경우, 재산란된 전자빔에 의한 선폭의 변화가 나타나며 이를 보정하기 위한 많은 노력이 있었다.
또한, 현상이나 식각공정에서 나타나는 로딩효과에 의하여 선폭의 변화가 나타나며 이를 줄이기 위한 방법들이 고안되었으며 이중노광 방식을 이용하여 전자빔에 의한 재산란 효과와 로딩효과에 의한 선폭의 변화를 해결하고자 하였다.
그러나, 이러한 방사형 에러를 해결한다고 하더라도, 노광장치의 기구적인 한계에 의하여 나타나는 포토마스크의 로딩 시 변화하는 스테이지의 기울기와 포토마스크 면의 불균일로 인한 측면선폭변화는 보상할 수가 없다. 일반적으로 가장 정교한 장치의 스테이지도 10 um 정도의 기울기를 가진다고 알려져 있다. 따라서 이러한 기구적인 문제와 포토마스크면의 불균일로 인한 선폭변화는 방사형 에러를 해결하더라도 포토마스크 제조공정에서 해결해야 할 가장 큰 문제라고 할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 포토마스크 제작 시에 나타나는 측면선폭의 분포를 보정하여 선폭의 균일성을 향상시키는데 있다.
도 1는 본 발명의 전자빔 리소그래피 장치의 기울어진 스테이지와 포토마스크 면의 불균일에 의한 형상을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 스테이지의 높이에 따른 선폭 변화를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 측정된 스테이지 높이값을 평면으로 나타낸 도면과 이를 선폭변화를 나타낸 도면.
도 4은 본 발명의 보정용 디포커스 노광의 여러 가지 사각형 모양의 도안을 배열시킨 도면.
도 5는 본 발명의 측면선폭보정방법을 실시하지 않은 경우와 실시한 경우를 나타낸 그래프.
도 6는 본 발명의 전자빔 리소그래피 장치에서의 노광 작업 흐름의 변정 전후을 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명의 스테이지 기울기와 포토마스크 면의 불균일에 따른 선폭변화를 보정하는 과정을 도시한 흐름도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전자빔으로 전자빔 레지스트를 노광할 경우의 스테이지 기울어짐과 포토마스크면의 불균일에 의한 선폭변화 보정방법으로 전자빔 노광장치에서 포토마스크 면의 높이를 측정하는 제1단계와 측정된 값을 이용하여 뉴턴 보간법이나 Chebychev X,Y Bivariate Polynomial Order 5의 3차원 평면 함수로 변환하는 2단계, 변환된 함수에 의해 평면상의 각 점들을 높이에 따른선폭변화로 계산하는 3단계, 이러한 선폭 변화를 보정하기 위해 보정용 디포커스 노광패턴을 제작하는 4단계, 및 소정의 노광패턴에 따라 전자빔으로 전자빔 레지스트를 노광하는 제5단계와 선폭 변화를 보정하기 위한 디포커스 보정 노광을 실시하는 제6단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a와 1b는 본 발명의 전자빔 리소그래피 장치의 기울어진 스테이지와 포토마스크 면의 불균일에 의한 형상을 나타낸 것이다.
도 1a,1b에 나타낸 바와 같이, 스테이지에서 포토마스크의 위치는 첫 번째로 좌에서 우로의 기울기는 스테이지의 기울기에 의해 결정되고, 둘째로 면내의 굴곡은 포토마스크 면에 결정되고, 마지막 세 번째로 높이의 전체적인 차이는 포토마스크 로딩에 따라 그리고 개개의 포토마스크에 따라 결정된다.
이때 이러한 면의 형상을 측정한 각 점들을 이용하여 측정 점들 사이의 값을 뉴턴 보간법이나 Chebychev X,Y Bivariate Polynomial Order 5의 함수로 표현하여 측정 점들외의 모든 곳의 높이를 계산한다. 이때 Chebychev X,Y Bivariate Polynomial Order 5는 다음 식들로 표시될 수 있다.
x' : x scaled -1 to +1
y' : y scaled -1 to +1
Tn(x')=cos(nacos(x'))
z=a+bT1(x')+cT1(y')+dT2(x')+eT1(x')T1(y')+fT2(y')+gT3(x')+hT2(x')T1(y')+iT1(x')T2(y')+jT3(y')+kT4(x')+lT3(x')T1(y')+mT2(x')T2(y')+nT1(x')T3(y')+oT4(y')+pT5(x')+qT4(x')T1(y')+rT3(x')T2(y')+sT2(x')T3(y')+tT1(x')T4(y')+uT5(y')
이렇게 계산된 면의 모든 위치의 높이는 도2의 높이에 따른 선폭변화 함수에 의해 선폭변화값으로 대체된다. 도 3은 측정된 스테이지의 높이를 평면으로 나타내고 이를 선폭 변화로 계산한 형상을 나타낸다. 이러한 선폭변화를 보정하기 위한 디포커스 노광의 2차 노광 방법을 상세히 설명하면 아래와 같다. 도 4과 같이 디포커스 노광용으로 여러 가지 사각형 모양의 도안을 배열시켜 마스크 전면에 일차 노광과 디포커스 노광을 한다. 이때 일차 노광은 여러 가지 DOSE(도즈)에 대하여 노광을 하고 디포커스 노광은 임의의 도즈에 대해 여러 가지 사각형 모양의 도안에 대해 노광을 실시한다. 여기에서 일차노광의 각 도즈에 대해 사각형의 크기에 따른 선폭 변화를 측정한 후 위의 각 위치별 높이에 따른 선폭변화에 반대하는 형태로 사각형 도안을 배열 시켜 2차 디포커스 노광을 실시한다.
도 5a는 측면선폭 보정을 하지 않은 경우이고 도 5b는 본 발명의 측면선폭 보정을 한 경우로 스테이지의 기울기와 포토마스크 면의 불균일에 따른 선폭의 변화를 보정함으로써 점차 고집적화 되는 포토마스크의 미세 선폭을 균일하게 형성할 수 있다.
이때 노광을 하는 포토마스크에 대해 개별적인 측면보정을 하기위해서는 기존의 전자빔 리소그래피 장치의 데이터 흐름에서는 불가능하여 도 6b에 나타낸 바와 같이 데이터 흐름을 변경시켜야 한다.
도 6a는 기존의 데이터 흐름을 나타낸 흐름도이고, 도 6b는 변경된 데이터 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 6a를 설명하면, 종래에는 원하는 패턴이 있는 노광을 선택하면, 이어서 포토 마스크를 로딩하는 것과 동시에 저장장치에 있는 데이터를 노광장비가 읽을 수 있는 형태로 변환한 후 데이터를 이동시킨다. 이후 포토 마스크의 높이를 측정하고 장비조건 설정 및 조정한 후 패턴노광을 수행하였다. 이때 본 발명에서는 도 6b에 도시된 바와 같이, 원하는 패턴이 있는 노광을 선택하고, 포토 마스크를 로딩한 후 데이터의 이동이 없이 바로 포토마스크의 높이를 측정하고 장비조건 설정 및 조정 한다. 이어서 본 발명의 스테이지 기울어짐과 포토마스크 표면의 불균일에 의한 선폭변화 보정방법을 실시(스테이지 높이를 선폭변화량으로 계산 후 보정노광패턴을 제작)한 후, 저장장치에 있는 데이터를 노광장비가 읽을 수 있는 형태로 변환 후 이동시켜 패턴노광을 수행한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 스테이지 기울기와 포토마스크의 불균일에 따른 측면선폭 변화를 보정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 먼저 포토마스크의 높이를 측정한다(100).
이어서, 측정된 값을 이용하여 뉴턴 보간법이나 Chebychev X,Y Bivariate Polynomial Order 5의 3차원 평면 함수로 변환하고(101), 변환된 함수에 의해 평면상의 각 점들을 높이에 따른 선폭변화로 계산한다(102). 이어서, 이러한 선폭 변화를 보정하기 위해 보정용 디포커스 노광패턴을 제작하고(103), 소정의 노광패턴에 따라 전자빔으로 전자빔 레지스트를 노광한다(104).
마지막으로, 계산된 보정용 디포커스 노광패턴으로 보정노광을 실시한다(105).
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 스테이지의 기울기와 포토마스크 면의 불균일에 의한 선폭변화를 포토마스크 제작시 용이하게 최소화할 수 있어, 이는 기존 기술인 전자빔 리소그래피시 재산란된 전자빔에 의한 선폭변화를 보정하는 방법과 함께 적용할 경우 포토마스크 제작 시 나타나는 모든 선폭변화를 용이하게 최소화 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 전자빔으로 전자빔 레지스트를 노광할 경우의 스테이지 기울어짐과 포토마스크면의 불균일에 따라 측면선폭변화를 보정하는 방법에 있어서,
    전자빔 노광장치에서 포토마스크 면의 높이를 측정하는 제1단계와;
    상기 측정된 값을 이용하여 뉴턴 보간법이나 체비세프 5차 다항식(Chebychev X,Y Bivariate Polynomial Order 5)의 3차원 평면 함수로 변환하는 제2단계;
    상기 변환된 함수에 의해 평면상의 각 점들을 높이에 따른 선폭변화로 계산하는 제3단계;
    상기 선폭 변화를 보정하기 위해 보정용 디포커스 노광패턴을 제작하는 제4단계;
    소정의 노광패턴에 따라 전자빔으로 전자빔 레지스트를 노광하는 제5단계; 및
    상기 보정용 노광패턴을 이용하여 선폭 변화를 보정하기 위한 디포커스 보정노광을 실시하는 제6단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지 기울어짐과 포토마스크 표면의 불균일에 의한 선폭변화 보정방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2단계는
    측정된 높이를 뉴턴 보간법이나 체비세프 5차 다항식(Chebychev X,YBivariate Polynomial Order 5)의 3차원 평면 함수로 변환하고, 상기 변환된 함수에 의해 평면상의 각 점들을 높이에 따른 선폭변화로 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지 기울어짐과 포토마스크 표면의 불균일에 의한 선폭변화 보정방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제6단계는
    원하는 노광을 선택하는 단계와, 포토마스크를 로딩하는 단계와, 높이를 측정하고 장비조건을 세팅 및 조정하는 단계와, 스테이지 높이를 선폭변화량으로 계산한 후 보정노광패턴을 제작하는 단계와, 저장장치에 있는 데이터를 노광장비가 읽을 수 있는 형태로 변환하여 이동하는 단계와, 패턴노광하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 스테이지 기울어짐과 포토마스크 표면의 불균일에 의한 선폭변화 보정방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011101192A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-25 Asml Netherlands B.V. Estimating substrate model parameters for lithographic apparatus control
CN102650832A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 Asml荷兰有限公司 衬底模型参数计算方法、光刻设备及控制光刻过程的设备
KR101319730B1 (ko) * 2008-11-04 2013-10-17 호야 가부시키가이샤 포토마스크의 제조 방법, 묘화 장치, 포토마스크의 검사 방법 및 포토마스크의 검사 장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101319730B1 (ko) * 2008-11-04 2013-10-17 호야 가부시키가이샤 포토마스크의 제조 방법, 묘화 장치, 포토마스크의 검사 방법 및 포토마스크의 검사 장치
WO2011101192A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-25 Asml Netherlands B.V. Estimating substrate model parameters for lithographic apparatus control
US8947642B2 (en) 2010-02-17 2015-02-03 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for estimating model parameters of and controlling a lithographic apparatus by measuring a substrate property and using a polynomial model
CN102650832A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 Asml荷兰有限公司 衬底模型参数计算方法、光刻设备及控制光刻过程的设备
CN107179128A (zh) * 2017-05-02 2017-09-19 浙江悍马光电设备有限公司 一种制冷型红外热成像仪外校正方法

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