KR20050024668A - Photomask layout used in production of semiconductor device and photomask created from the same - Google Patents

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KR20050024668A
KR20050024668A KR1020030060747A KR20030060747A KR20050024668A KR 20050024668 A KR20050024668 A KR 20050024668A KR 1020030060747 A KR1020030060747 A KR 1020030060747A KR 20030060747 A KR20030060747 A KR 20030060747A KR 20050024668 A KR20050024668 A KR 20050024668A
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여기성
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조한구
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Abstract

PURPOSE: A photomask layout used in production of a semiconductor device and a photomask created thereby are provided to improve OCV(On-Chip line width Variation) and pattern fidelity by reducing selectively a grid size. CONSTITUTION: A photomask layout includes a predetermined pattern(12) to print a predetermined shape on a semiconductor substrate. The predetermined pattern includes a plurality of segments(22,24,26). The predetermined pattern includes a first pattern region(12a) having a first OPC grid size unit and a second pattern region(12b) having a second OPC grid size unit smaller than the first OPC grid size unit. Each of the first and second pattern regions is used for forming one segment.

Description

반도체 소자 제조를 위한 포토마스크 레이아웃 및 이로부터 얻어진 포토마스크{Photomask layout used in production of semiconductor device and photomask created from the same} Photomask layout used in production of semiconductor device and photomask created from the same}

본 발명은 포토리소그래피 공정에 관한 것으로, 특히 반도체 소자 제조를 위하여 전자빔 노광 장치에서 집적회로 레이아웃(layout)에 OPC(optical proximity correction)를 적용한 포토마스크 레이아웃 및 이로부터 얻어진 포토마스크에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photolithography process, and more particularly, to a photomask layout in which optical proximity correction (OPC) is applied to an integrated circuit layout in an electron beam exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device, and a photomask obtained therefrom.

반도체 소자가 고집적화됨에 따라 반도체 기판상에 형성되는 패턴들의 폭 및 이들의 간격이 미세화되고 있으며, 특히 게이트 길이의 미세화에 박차가 가해지고 있다. 이와 같이 미세화된 패턴 형성을 위하여 포토마스크로부터 웨이퍼에 대한 마스크 패턴의 전사시에는 노광 장치에서 사용되는 빛의 파장 이하의 치수의 패턴을 해상(解像)하는 것이 요구되고 있다. As the semiconductor devices are highly integrated, the widths of the patterns formed on the semiconductor substrates and the gaps thereof are becoming smaller, and in particular, the spurs are being made to reduce the gate length. In order to form a finer pattern as described above, it is required to resolve a pattern having a dimension equal to or less than a wavelength of light used in an exposure apparatus when transferring a mask pattern from a photomask to a wafer.

빛의 파장보다도 짧은 선 폭의 패턴을 충실히 해상하기 위해서, 광 근접 효과에 의한 웨이퍼상의 패턴의 변형을 고려하여, 미리 마스크 패턴의 형상을 보정하는 기술인 OPC(Optical Proximity Correction : 광 근접 효과 보정) 기술이 사용된다. In order to faithfully resolve the pattern of the line width shorter than the wavelength of light, OPC (Optical Proximity Correction) technology is a technique for correcting the shape of the mask pattern in advance by considering the deformation of the pattern on the wafer due to the optical proximity effect. This is used.

최근, 트랜지스터의 성능과 네트 다이 기준의 더 많은 칩을 생산하여 원가를 절감하기 위하여 디자인 룰(design rule)이 지속적으로 감소되고 있으며, 게이트 패턴의 미세화에 따라, 게이트 패턴과 그 패턴에 인접하는 패턴 사이의 스페이스의 치수 증감, 즉 패턴간의 스페이스의 소밀(疏密)에 따라서 패턴의 선 폭이 영향을 받는 스페이스 의존성이 현저해져, 게이트 패턴의 선 폭 제어성의 열화가 문제가 되고 있다. In recent years, design rules have been continuously reduced in order to reduce costs by producing more chips based on transistor performance and net die standards, and as the gate patterns become finer, gate patterns and patterns adjacent to the patterns are reduced. The space dependency of the line width of a pattern is remarkably influenced by the dimensional increase and decrease of the space between spaces, ie, the tightness of the space between patterns, and the deterioration of the line width controllability of a gate pattern becomes a problem.

엄격해진 ADI (after development inspection) CD(critical demension) 목표값을 충족시키기 위하여 포토마스크 자체의 정확도(accuracy)가 매우 중요하며, 이를 위한 마스크 MTT(mean to target)와 CD 균일도의 관리도 엄격해지고 있다. The accuracy of the photomask itself is very important to meet the strict after-development (ADI) critical target (CD) targets, and mask MTT (medium to target) and CD uniformity management are becoming more stringent. .

트랜지스터의 동작 속도 개선을 위해서는 게이트 길이의 감소와 칩 내에서의게이트 길이의 균일도가 요구된다. 그 중 특히, 게이트 길이의 균일도는 OCV (on-chip linewidth variation)로 정량화될 수 있으며, 최소 피쳐 사이즈(minimum feature size) 대비 10% 이하의 OCV 제어가 요구된다. OCV를 개선하기 위해서는 포토마스크 보정 작업인 OPC 작업이 이루어진다. 이 때, GDS 그리드 사이즈에 따라서 OPC 최소 그리드 사이즈가 결정된다. 즉, 5nm의 GDS 그리드 사이즈로 설정된 경우에서는 5nm 단위로만 OPC가 수행되며, 1nm GDS 그리드 사이즈에서는 1nm 단위로 OPC가 이루어진다. Improving the operating speed of transistors requires a reduction in gate length and uniformity of gate length within the chip. In particular, the uniformity of the gate length can be quantified by on-chip linewidth variation (OCV), and OCV control of 10% or less of the minimum feature size is required. To improve OCV, OPC operation, which is a photomask correction operation, is performed. At this time, the OPC minimum grid size is determined according to the GDS grid size. That is, when the GDS grid size of 5 nm is set, OPC is performed only in 5 nm units, and in the 1 nm GDS grid size, OPC is performed in 1 nm units.

통상적으로, 마스크 MTT와 CD 균일도의 엄격한 관리를 위한 방법으로서 GDS 그리드 사이즈 (OPC 그리드 사이즈)와 전자빔 사이즈를 감소시키는 방법이 강구되고 있다. 지금까지는 GDS 그리드 사이드를 감소시키기 위한 방법으로서 포토마스크 전체 영역에서의 그리드 사이즈를 작게 설정하는 방법 만을 고려하였다. 그러나, 그리드 사이즈의 감소를 마스크 전체에 적용하는 방법은 마스크의 제조 단가를 높이게 되어 소자의 제조 단가가 높아질 뿐 만 아니라 엄청난 자본과 시간이 소요된다. 또한, 마스크 데이터 볼륨은 그리드 사이즈 감소량의 제곱에 비례해서 증가되기 때문에 마스크 제조과정에서 스루풋(throughput)이 저하되고, 그 결과 양산 및 피드백(feedback) 시간 등 장기적인 측면에서 매우 불리하다. In general, a method for reducing the GDS grid size (OPC grid size) and the electron beam size has been taken as a method for strict management of mask MTT and CD uniformity. Until now, only the method of setting the grid size in the entire photomask area as a method for reducing the GDS grid side has been considered. However, the method of applying the reduction of the grid size to the entire mask increases the manufacturing cost of the mask, which not only increases the manufacturing cost of the device but also requires a great amount of capital and time. In addition, since the mask data volume increases in proportion to the square of the grid size reduction amount, throughput decreases in the mask manufacturing process, and as a result, it is very disadvantageous in the long term such as mass production and feedback time.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, MTT 제어를 용이하게 하고 CD 균일도를 향상시킬 수 있는 포토마스크 레이아웃을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems in the prior art, to provide a photomask layout that can facilitate the MTT control and improve the CD uniformity.

본 발명의 다른 목적은 OCV 개선 및 패턴 충실도 개선에 기여할 수 있는 포토마스크를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a photomask that can contribute to OCV improvement and pattern fidelity improvement.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃은 반도체 기판상에 소정 형상으로 전사하기 위하여 복수의 세그먼트(segment)로 분할되어 있는 소정 패턴을 포함한다. 상기 소정 패턴은 제1 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제1 패턴 영역과, 상기 제1 OPC 그리드 사이즈 보다 작은 제2 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제2 패턴 영역을 포함한다. In order to achieve the above object, the photomask layout according to the present invention includes a predetermined pattern divided into a plurality of segments for transferring to a predetermined shape on the semiconductor substrate. The predetermined pattern includes a first pattern area having a first OPC grid size unit and a second pattern area having a second OPC grid size unit smaller than the first OPC grid size.

상기 제1 패턴 영역 및 제2 패턴 영역은 각각 1개의 세그먼트를 구성한다. The first pattern region and the second pattern region each constitute one segment.

바람직하게는, 상기 소정 패턴은 상기 반도체 기판상에 게이트 전극을 형성하기 위한 게이트 패턴이다. 또한 바람직하게는, 상기 소정 패턴은 라인 앤 스페이스(line and space) 패턴을 구성한다. Preferably, the predetermined pattern is a gate pattern for forming a gate electrode on the semiconductor substrate. Also preferably, the predetermined pattern constitutes a line and space pattern.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토마스크는 노광 공정에 의하여 반도체 기판상에 소정 패턴을 전사하기 위하여 포토마스크 레이아웃에 의거하여 투명 기판상에 형성된 상기 소정 패턴을 포함한다. 상기 포토마스크 레이아웃은 상기 소정 패턴의 일부를 구성하고 제1 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제1 패턴 영역과, 상기 소정 패턴의 다른 일부를 구성하고 상기 제1 OPC 그리드 사이즈 보다 작은 제2 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제2 패턴 영역을 포함한다. In order to achieve the above another object, the photomask according to the present invention includes the predetermined pattern formed on the transparent substrate based on the photomask layout to transfer the predetermined pattern onto the semiconductor substrate by an exposure process. The photomask layout includes a first pattern region constituting a part of the predetermined pattern and having a first OPC grid size unit, and a second OPC grid size unit constituting another part of the predetermined pattern and smaller than the first OPC grid size. It includes a second pattern region having a.

상기 제2 패턴은 상기 제2 OPC 그리드 사이즈 단위로 OPC 기술에 의하여 보정이 행하여진 패턴으로 구성될 수 있다. The second pattern may be configured as a pattern corrected by an OPC technique in units of the second OPC grid size.

상기 노광 공정은VSB (variable shape beam) 방식의 전자빔 노광 장치 또는 라스터 스캔(raster scan) 방식의 전자빔 노광 장치에 의하여 이루어진다. The exposure process is performed by a variable shape beam (VSB) electron beam exposure apparatus or a raster scan electron beam exposure apparatus.

본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃에서는 포토마스크 전체 영역에서 그리드 사이즈를 줄이지 않고, 특정한 패턴, 예를 들면 게이트 패턴에서와 같이 엄격한 마스크 MTT 및 CD 균일도 관리가 필요한 부분에서 선택적으로 OPC 그리드 사이즈를 감소시켜 OCV 및 패턴 충실도를 개선한다. 본 발명에 의하면, 세그먼트 수가 종래의 레이아웃에서와 동일하므로 VSB 방식의 노광 장치를 사용하는 경우에도 포토마스크 제조 단가를 상승시키기 않으며, 마스크 제조 과정에서도 추가적인 단가 상승 없이 포토마스크에서의 패턴 충실도를 향상시킬 수 있으며, OPC 정도를 더 세밀히 행할 수 있다. The photomask layout according to the present invention does not reduce the grid size in the entire area of the photomask, but selectively reduces the OPC grid size in areas requiring strict mask MTT and CD uniformity control, such as in a specific pattern, for example, a gate pattern, to allow OCV. And improve pattern fidelity. According to the present invention, since the number of segments is the same as in the conventional layout, the cost of manufacturing the photomask is not increased even when using a VSB type exposure apparatus, and the pattern fidelity in the photomask is improved without additional cost increase in the mask manufacturing process. The degree of OPC can be performed in more detail.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토마스크 레이아웃이다. 1 is a photomask layout according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃(10)은 반도체 기판상에 소정 형상으로 전사하기 위하여 복수의 세그먼트(segment)(22, 24, 26)로 분할되어있는 소정 패턴(12)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the photomask layout 10 according to the present invention includes a predetermined pattern 12 divided into a plurality of segments 22, 24, and 26 in order to transfer a predetermined shape onto a semiconductor substrate. Include.

상기 패턴(12)을 구성하는 복수의 세그먼트(22, 24, 26) 중 일부 세그먼트(22, 26)를 구성하는 제1 패턴 영역(12a)은 제1 OPC 그리드 사이즈 단위, 예를 들면 5nm의 그리드 사이즈 단위를 가진다. 그리고, 상기 복수의 세그먼트 (22, 24, 26) 중 다른 일부 세그먼트(24)를 구성하는 제2 패턴 영역(12b)은 제1 OPC 그리드 사이즈 단위 보다 작은 제2 OPC 그리드 사이즈 단위를 가진다. 도 1에는 상기 제2 패턴(12b)이 1nm의 그리드 사이즈 단위를 가지도록 형성된 경우를 도시하고 있다. The first pattern region 12a constituting some segments 22 and 26 of the plurality of segments 22, 24, and 26 constituting the pattern 12 may be a grid of a first OPC grid size unit, for example, 5 nm. It has a size unit. In addition, the second pattern area 12b constituting the other partial segment 24 of the plurality of segments 22, 24, and 26 has a second OPC grid size unit smaller than the first OPC grid size unit. FIG. 1 illustrates a case in which the second pattern 12b is formed to have a grid size unit of 1 nm.

상기 제1 패턴 영역(12a) 및 제2 패턴 영역(12b)은 각각 1개의 세그먼트 단위로 구성되며, 상기 제2 패턴 영역(12b)이 다른 패턴 영역에서 보다 작은 OPC 그리드 사이즈를 가진다고 해서 상기 패턴(12)을 형성하기 위한 세그먼트 수가 증가하는 것은 아니다. The first pattern region 12a and the second pattern region 12b are each composed of one segment unit, and the second pattern region 12b has a smaller OPC grid size than that of other pattern regions. The number of segments for forming 12 does not increase.

상기 패턴(12)은 상기 반도체 기판상에 게이트 전극을 형성하기 위한 게이트 패턴을 형성하는 데 유리하게 적용될 수 있다. 상기 제2 패턴 영역(12b)에서와 같이 다른 패턴 영역보다 작은 그리드 사이즈를 가지도록 설정되는 패턴 영역은 특히 라인 앤 스페이스(line and space) 패턴을 형성할 때 OCV 개선에 큰 효과를 볼 수 있다. The pattern 12 may be advantageously applied to form a gate pattern for forming a gate electrode on the semiconductor substrate. A pattern region set to have a smaller grid size than other pattern regions as in the second pattern region 12b may have a great effect on OCV improvement, particularly when forming a line and space pattern.

본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃은 VSB (variable shape beam) 방식의 전자빔 노광 공정 및 라스터 스캔(raster scan) 방식의 전자빔 노광 공정에 모두 적용 가능하다. The photomask layout according to the present invention is applicable to both a variable shape beam (VSB) electron beam exposure process and a raster scan electron beam exposure process.

도 1에 도시한 바와 같은 포토마스크 레이아웃에 의거하여 포토마스크를 제작하는 경우, 전사하고자 하는 패턴 중 부분적으로 패턴 충실도(fidelity)가 요구되는 패턴 영역에만 선택적으로 그리드 사이즈를 작게 설정하므로 레이아웃 설계 과정에서 별도의 추가 설계를 요하지 않으며, VSB 방식의 노광 장치를 사용하는 경우 패턴을 구성하는 세그먼트 수가 증가하지 않으므로 기록(writing) 시간이 크게 증가하지 않는다. 즉, 마스크 기록 시간을 크게 증가시키기 않고도 라인 앤 스페이스 패턴의 OPC를 세밀하게 행할 수 있다. 따라서, OCV의 개선 및 패턴 충실도의 향상을 기대할 수 있다. In the case of fabricating a photomask based on the photomask layout as shown in FIG. 1, since the grid size is selectively set to only a pattern area requiring pattern fidelity partially among the patterns to be transferred, in the layout design process No additional design is required, and when the VSB type exposure apparatus is used, the number of segments constituting the pattern does not increase, so writing time does not increase significantly. In other words, the OPC of the line-and-space pattern can be finely executed without greatly increasing the mask writing time. Therefore, improvement of OCV and improvement of pattern fidelity can be expected.

도 1에 도시한 바와 같은 포토마스크 레이아웃에 의거하여 노광 공정에 의하여 반도체 기판상에 소정 패턴을 전사하기 위하여 제작된 포토마스크는 상기 패턴(12) 형상에 대응하여 투명 기판상에 형성된 소정 패턴을 포함한다. 이 때, 상기 소정 패턴 중 상기 제2 패턴(12b)에 대응하는 부분은 상기 제2 OPC 그리드 사이즈 단위, 예를 들면 도 1에 예시된 바와 같은 1nm의 그리드 사이즈 단위로 OPC 기술에 의하여 보정이 행하여진 패턴으로 구성될 수 있다. A photomask fabricated to transfer a predetermined pattern onto a semiconductor substrate by an exposure process based on the photomask layout shown in FIG. 1 includes a predetermined pattern formed on a transparent substrate corresponding to the pattern 12 shape. do. At this time, a portion of the predetermined pattern corresponding to the second pattern 12b is corrected by an OPC technique by the second OPC grid size unit, for example, a grid size unit of 1 nm as illustrated in FIG. 1. It may consist of a true pattern.

상기 소정 패턴은 상기 반도체 기판상에 게이트 전극을 형성하기 위한 게이트 패턴을 구성할 수 있다. 특히, 상기 소정 패턴이 라인 앤 스페이스 패턴을 구성하는 데 있어서 본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃에 의거하여 제작된 포토마스크를 사용하는 경우, 반도체 기판상에 형성되는 패턴에서의 MTT 제어가 용이하고 CD 균일도를 향상시킬 수 있다. The predetermined pattern may form a gate pattern for forming a gate electrode on the semiconductor substrate. In particular, in the case where the predetermined pattern constitutes a line-and-space pattern, when using a photomask fabricated based on the photomask layout according to the present invention, MTT control in a pattern formed on a semiconductor substrate is easy and CD uniformity is achieved. Can improve.

포토마스크 제조를 위한 노광 방식으로서 현재 사용되고 있는 것으로는 라스터 스캔 방식과 VSB 방식의 두 가지가 있다. 그 중, VSB 방식이 패턴 충실도 및 스루풋 관점에서 우수한 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. VSB 방식은 마스크 레이아웃 형상에 따라서 적절한 형상으로 세그먼트를 분할한 후, 각각의 세그먼트 형상에 따라서 기록하는 방식으로서, 기록에 필요한 소요 시간의 대부분은 세그먼트 수에 의존하게 된다. 라스터 스캔 방식은 세그먼트 수와 상관없고, 일정한 크기의 전자빔 소스를 가지고 전체 패턴을 기록하는 방식으로서 전체 면적에 비례하는 특징을 가진다. Currently, there are two types of exposure methods for photomask manufacturing, a raster scan method and a VSB method. Among them, the VSB method is known to have excellent characteristics in terms of pattern fidelity and throughput. The VSB method is a method of dividing a segment into an appropriate shape according to a mask layout shape and then recording according to each segment shape. Most of the time required for recording depends on the number of segments. The raster scan method is a method of recording an entire pattern with an electron beam source of a constant size regardless of the number of segments, and has a characteristic proportional to the total area.

본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃의 구성은 VSB 방식의 장점을 적극 이용하여 그리드 사이즈를 줄여서 OPC를 행하되, 세그먼트 수는 증가시키지 않는 것을 원칙으로 하며, 라스터 스캔 방식에서도 최소한의 스루풋 감소와 최대한의 OCV 제어 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃의 구성은 라인 앤 스페이스 패턴에서 CD 정확도가 요구되는 게이트 패턴에서의 OPC 과정에 유리하게 적용될 수 있으며, OCV 개선에 큰 효과를 볼 수 있다. In the construction of the photomask layout according to the present invention, OPC is performed by reducing the grid size by using the advantages of the VSB method, but the number of segments is not increased. Control effect can be obtained. Therefore, the configuration of the photomask layout according to the present invention can be advantageously applied to the OPC process in the gate pattern which requires CD accuracy in the line and space pattern, and can have a great effect on OCV improvement.

본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃은 기존의 레이아웃을 그대로 사용하면서 일부 패턴 영역에서만 그리드 사이즈를 다른 패턴 영역에서 보다 작게 설정하는 것으로서, 추가적인 레이아웃 변경 사항은 없다. 또한 VSB 방식의 노광 장치를 이용하는 경우, 세그먼트 수가 증가하지 않으므로 기록 시간이 크게 증가하지 않는다. The photomask layout according to the present invention is to set the grid size smaller in the other pattern area only in some pattern areas while using the existing layout as it is, and there is no additional layout change. In addition, in the case of using the VSB type exposure apparatus, the number of segments does not increase, and thus the recording time does not increase significantly.

도 2는 OPC 그리드 사이즈 별로 패턴 피치(pitch)에 따른 근접효과(proximity) 특성을 평가한 그래프이다. 2 is a graph evaluating the proximity effect characteristics according to the pattern pitch for each OPC grid size.

도 2에서는 포토마스크 제작시 그리드 사이즈 만의 변화로 얻을 수 있는 OCV 개선 정도를 측정해 보았다. 도 2에서, OPC 기술에 의한 보정이 없는 경우에는 도 2에서 “Original”로 표시한 것과 같은 결과를 보인다. 반면, OPC 기술에 의한 보정을 행하면 비교적 균일한 CD를 얻을 수 있다. 그러나, 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 그리드 사이즈에 따라 CD 균일도가 달라진다. 즉, 그리드 사이즈가 1nm로 설정된 경우에는 그리드 사이즈가 5nm로 설정된 경우에 비하여 CD 균일도가 더욱 우수하다. 도 2에서, 그리드 사이즈를 1nm로 설정한 경우는 도 1의 제2 패턴 영역(12a)과 같이 제작된 레이아웃에서 얻어진 결과이며, 그리드 사이즈가 5nm로 설정된 경우는 종래 기술에서와 같이 모든 패턴 영역 즉 모든 세그먼트를 동일한 그리드 사이즈 즉 5nm의 그리드 사이즈로 설정하여 레이아웃을 제작한 경우이다. In FIG. 2, the degree of OCV improvement obtained by only changing the grid size during photomask fabrication was measured. In FIG. 2, when there is no correction by the OPC technique, the same result as indicated by “Original” is shown in FIG. 2. On the other hand, if the correction is performed by the OPC technique, a relatively uniform CD can be obtained. However, as can be seen in Figure 2, CD uniformity varies depending on the grid size. That is, when the grid size is set to 1 nm, the CD uniformity is more excellent than when the grid size is set to 5 nm. In FIG. 2, when the grid size is set to 1 nm, the result is obtained from a layout manufactured as in the second pattern region 12a of FIG. 1, and when the grid size is set to 5 nm, all pattern regions, i. This is the case when the layout is made by setting all segments to the same grid size, that is, 5 nm grid size.

도 2에서와 같이 평가한 결과, 5nm 그리드 사이즈의 경우 대비 1nm 그리드 사이즈의 경우 156nm의 CD (nominal CD)에서 근접효과 특성은 3σ 기준으로 18.8nm와 12.3nm의 개선 효과를 얻을 수 있었으며, 약 57%의 개선 결과를 얻었다. As a result of the evaluation as shown in FIG. 2, the proximity effect characteristics of the 156 nm CD (nominal CD) for the 1 nm grid size compared to the 5 nm grid size were 18.8 nm and 12.3 nm based on the 3σ. A% improvement was obtained.

본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃에서는 포토마스크 전체 영역에서 그리드 사이즈를 줄이지 않고, 특정한 패턴, 예를 들면 게이트 패턴에서와 같이 엄격한 마스크 MTT 및 CD 균일도 관리가 필요한 부분에서 선택적으로 OPC 그리드 사이즈를 감소시켜 OCV 및 패턴 충실도를 개선한다. The photomask layout according to the present invention does not reduce the grid size in the entire area of the photomask, but selectively reduces the OPC grid size in areas requiring strict mask MTT and CD uniformity control, such as in a specific pattern, for example, a gate pattern, to allow OCV. And improve pattern fidelity.

본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃에 의거하여 포토마스크를 제조하는 데 있어서, 마스크 기록 시간의 큰 증가 없이 라인 앤 스페이스 패턴의 OPC를 더 세밀하게 행할 수 있으므로 OCV를 개선할 수 있다. 또한, 부분적으로 패턴 충실도가 요구되는 패턴 영역에 선택적으로 작은 그리드 사이즈를 적용함으로써 마스크 데이터 볼륨을 크게 증가시키지 않게 된다. 또한, 세그먼트 수는 종래의 레이아웃에서와 동일하며 별도로 증가하지 않기 때문에 VSB 방식의 노광 장치를 사용하는 경우에도 포토마스크 제조 단가를 상승시키기 않으며, 라스터 스캔 방식의 노광 장치를 사용하는 경우에도 유리하게 적용될 수 있다. 즉, 마스크 제조 과정에서도 추가적인 단가 상승 없이 포토마스크에서의 패턴 충실도를 향상시킬 수 있으며, OPC 정도를 더 세밀히 행할 수 있다. In manufacturing a photomask based on the photomask layout according to the present invention, since the OPC of the line-and-space pattern can be performed more precisely without a large increase in the mask writing time, the OCV can be improved. In addition, by selectively applying a small grid size to a pattern area partially requiring pattern fidelity, the mask data volume is not greatly increased. In addition, since the number of segments is the same as in the conventional layout and does not increase separately, it does not increase the cost of manufacturing the photomask even when using the VSB type exposure apparatus, and advantageously when using the raster scan type exposure apparatus. Can be applied. That is, even in the mask manufacturing process, the pattern fidelity in the photomask can be improved without additional cost increase, and the degree of OPC can be performed more precisely.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. This is possible.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토마스크 레이아웃이다. 1 is a photomask layout according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 포토마스크 레이아웃에 의거하여 제작된 포토마스크를 이용한 경우 OCV 개선 정도를 종래 기술의 경우와 비교하여 나타낸 그래프이다. Figure 2 is a graph showing the degree of OCV improvement compared to the case of the prior art when using a photomask manufactured based on the photomask layout according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 포토마스크 레이아웃, 12: 패턴, 12a: 제1 패턴 영역, 12b: 제2 패턴 영역, 22, 24, 26: 세그먼트. 10: photomask layout, 12: pattern, 12a: first pattern region, 12b: second pattern region, 22, 24, 26: segment.

Claims (11)

반도체 기판상에 소정 형상으로 전사하기 위하여 복수의 세그먼트(segment)로 분할되어 있는 소정 패턴을 포함하고, A predetermined pattern divided into a plurality of segments for transferring to a predetermined shape on the semiconductor substrate, 상기 소정 패턴은 제1 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제1 패턴 영역과, 상기 제1 OPC 그리드 사이즈 보다 작은 제2 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제2 패턴 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 레이아웃. The predetermined pattern includes a first pattern region having a first OPC grid size unit, and a second pattern region having a second OPC grid size unit smaller than the first OPC grid size. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 패턴 영역 및 제2 패턴 영역은 각각 1개의 세그먼트를 구성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 레이아웃. And the first pattern region and the second pattern region each constitute one segment. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 소정 패턴은 상기 반도체 기판상에 게이트 전극을 형성하기 위한 게이트 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크 레이아웃. And the predetermined pattern is a gate pattern for forming a gate electrode on the semiconductor substrate. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 소정 패턴은 라인 앤 스페이스(line and space) 패턴을 구성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 레이아웃. And the predetermined pattern constitutes a line and space pattern. 노광 공정에 의하여 반도체 기판상에 소정 패턴을 전사하기 위하여 포토마스크 레이아웃에 의거하여 투명 기판상에 형성된 상기 소정 패턴을 포함하고,Including the predetermined pattern formed on the transparent substrate based on the photomask layout to transfer the predetermined pattern onto the semiconductor substrate by an exposure process, 상기 포토마스크 레이아웃은 The photomask layout is 상기 소정 패턴의 일부를 구성하고 제1 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제1 패턴 영역과, A first pattern region constituting a part of the predetermined pattern and having a first OPC grid size unit; 상기 소정 패턴의 다른 일부를 구성하고 상기 제1 OPC 그리드 사이즈 보다 작은 제2 OPC 그리드 사이즈 단위를 가지는 제2 패턴 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크. And a second pattern region constituting another portion of the predetermined pattern and having a second OPC grid size unit smaller than the first OPC grid size. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 소정 패턴은 복수의 세그먼트로 분할되어 있고, The predetermined pattern is divided into a plurality of segments, 상기 제1 패턴 영역 및 제2 패턴 영역은 각각 1개의 세그먼트를 구성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크. And the first pattern region and the second pattern region each constitute one segment. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 소정 패턴은 상기 반도체 기판상에 게이트 전극을 형성하기 위한 게이트 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크. And the predetermined pattern is a gate pattern for forming a gate electrode on the semiconductor substrate. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 소정 패턴은 라인 앤 스페이스(line and space) 패턴을 구성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크. The predetermined pattern constitutes a line and space pattern. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 제2 패턴은 상기 제2 OPC 그리드 사이즈 단위로 OPC 기술에 의하여 보정이 행하여진 패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크. The second pattern is a photomask, characterized in that the pattern is corrected by the OPC technique in units of the second OPC grid size. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 노광 공정은VSB (variable shape beam) 방식의 전자빔 노광 장치에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크. The exposure process is a photomask, characterized in that made by a variable shape beam (VSB) electron beam exposure apparatus. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 노광 공정은 라스터 스캔(raster scan) 방식의 전자빔 노광 장치에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크. The exposure process is a photomask, characterized in that made by the raster scan electron beam exposure apparatus.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100607779B1 (en) * 2004-12-28 2006-08-01 동부일렉트로닉스 주식회사 Method for forming mask in semiconductor manufacturing process
KR100806779B1 (en) * 2006-12-19 2008-02-27 동부일렉트로닉스 주식회사 Optical proximity correction method for calibrating critical dimension
KR100859492B1 (en) * 2007-06-26 2008-09-23 주식회사 동부하이텍 Method for manufacturing of mask
KR100896860B1 (en) * 2007-12-27 2009-05-12 주식회사 동부하이텍 A optical proximity correction method for improvement of pattern uniformity on area with step
KR100955158B1 (en) * 2008-04-15 2010-04-28 주식회사 하이닉스반도체 Optical proximity correction method
US8056032B2 (en) 2007-12-07 2011-11-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods for measuring mean-to-target (MTT) based on pattern area measurements and methods of correcting photomasks using the same
KR20160096752A (en) * 2015-02-05 2016-08-17 삼성디스플레이 주식회사 Photomask layouts, methods of forming patterns using the same and methods of manufacturing display devices using the same
US10852645B2 (en) 2018-10-17 2020-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of minimizing errors of optical proximity correction in semiconductor pattern and device for performing the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100607779B1 (en) * 2004-12-28 2006-08-01 동부일렉트로닉스 주식회사 Method for forming mask in semiconductor manufacturing process
KR100806779B1 (en) * 2006-12-19 2008-02-27 동부일렉트로닉스 주식회사 Optical proximity correction method for calibrating critical dimension
KR100859492B1 (en) * 2007-06-26 2008-09-23 주식회사 동부하이텍 Method for manufacturing of mask
US8056032B2 (en) 2007-12-07 2011-11-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods for measuring mean-to-target (MTT) based on pattern area measurements and methods of correcting photomasks using the same
KR100896860B1 (en) * 2007-12-27 2009-05-12 주식회사 동부하이텍 A optical proximity correction method for improvement of pattern uniformity on area with step
KR100955158B1 (en) * 2008-04-15 2010-04-28 주식회사 하이닉스반도체 Optical proximity correction method
KR20160096752A (en) * 2015-02-05 2016-08-17 삼성디스플레이 주식회사 Photomask layouts, methods of forming patterns using the same and methods of manufacturing display devices using the same
US9798227B2 (en) 2015-02-05 2017-10-24 Samsung Display Co., Ltd. Methods of forming patterns using photomask layout
US10444621B2 (en) 2015-02-05 2019-10-15 Samsung Display Co., Ltd. Methods of forming patterns using photomask including light-shielding portion having a recessed portion
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