KR20050070443A

KR20050070443A - Vsb type mask manufacturing method with reducing beam blur effect

Info

Publication number: KR20050070443A
Application number: KR1020030099979A
Authority: KR
Inventors: 김철균
Original assignee: 동부아남반도체 주식회사
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2005-07-07
Also published as: KR101001498B1

Abstract

본 발명은 전자빔을 이용한 VSB 방식을 통해 마스크를 제조할 때 보다 정확하고 안정적인 수율확보가 가능하도록 빔 번짐 효과를 감소시킨 마스크 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mask manufacturing method of reducing the beam spreading effect to ensure a more accurate and stable yield when manufacturing a mask through a VSB method using an electron beam.

본 발명은 VSB 기술을 이용하여 반도체소자용 마스크를 제조하는 방법에 있어서, 제1스텐실마스크의 제1애퍼쳐를 사각블럭형태로 형성하는 과정과; 제2스텐실마스크의 제2애퍼쳐를 도트 어레이를 갖는 격자블럭형태로 형성하는 과정과; 상기 제1,2애퍼쳐를 순차로 겹쳐 오버레이를 형성한 후 전자빔을 조사하여 블랭크 마스크에 패턴을 형성하는 과정을 포함하여 구성된다.A method of manufacturing a mask for a semiconductor device using VSB technology, the method comprising: forming a first aperture of a first stencil mask in a rectangular block shape; Forming a second aperture of the second stencil mask in the form of a lattice block having a dot array; And overlaying the first and second apertures sequentially to form an overlay and then irradiating an electron beam to form a pattern on the blank mask.

본 발명에 따르면, 마스크 제조용 스텐실마스크의 애퍼쳐를 격자형태의 도트 어레이로 형성함으로써 전자빔의 전자상호작용을 급감시켜 빔 번짐 효과를 억제시킨 커다란 장점이 있다.According to the present invention, by forming the aperture of the mask manufacturing stencil mask in a lattice-shaped dot array, there is a great advantage that the electron interaction of the electron beam is drastically reduced to suppress the beam spreading effect.

Description

Vsb type mask manufacturing method with reduced beam spreading effect {VSB TYPE MASK MANUFACTURING METHOD WITH REDUCING BEAM BLUR EFFECT}

본 발명은 반도체소자용 마스크 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자빔을 이용한 VSB 방식을 통해 마스크를 제조할 때 보다 정확하고 안정적인 수율확보가 가능하도록 빔 번짐 효과를 감소시킨 마스크 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a mask for a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a mask in which a beam spreading effect is reduced to obtain a more accurate and stable yield when manufacturing a mask through a VSB method using an electron beam. .

반도체소자의 고집적화 경향에 따라 기판상에 형성되는 패턴들의 폭 및 그들간의 간격도 미세화되고 있으며, 이에 따라 패턴들을 형성하기 위한 노광기술도 다양하게 변화되고 있다.In accordance with the trend toward higher integration of semiconductor devices, the widths of the patterns formed on the substrate and the gaps between them are also miniaturized. Accordingly, the exposure technique for forming the patterns is also changed in various ways.

최근에는 노광기술의 하나로서 전자빔을 이용한 노광기술이 실시되고 있으며 이러한 전자빔을 이용한 노광기술은 차세대 소자 개발을 위해 필수적이라고 할 수 있다. 그러나, 이러한 전자빔을 이용한 노광기술이 분해능 및 정확도 등에서 다른 노광기술에 비해 우수함에도 불구하고 단위시간당 처리량이 낮다는 단점을 가지고 있기 때문에 실질적인 반도체 소자의 제조공정에서 그 적용이 늦어지고 있는 실정이다.Recently, an exposure technique using an electron beam has been implemented as one of exposure techniques, and such an exposure technique using an electron beam can be said to be essential for the development of next generation devices. However, although the exposure technology using the electron beam has a disadvantage in that the throughput per unit time is low despite being superior to other exposure technologies in terms of resolution and accuracy, the actual application of the semiconductor device is delayed.

전자빔을 이용한 노광기술로는 빔의 형태에 따라 가우시안 빔방식, VSB(VARIABLE SHAPED BEAM) 방식 및 셀 프로젝션 방식이 있으며, 이중 대표적인 VSB 방식의 경우는 도 1의 도시와 같이, 전자총으로부터 방사되는 전자빔이 제1애퍼쳐(APERTURE)(1)에 의하여 횡단면 형상이 사각형인 전자빔으로 성형되고, 이 성형된 전자빔은 성형편향기에 의해 제2애퍼쳐(2)에 형성된 사각형의 가변형 성형개구에 조사된다.Exposure techniques using an electron beam include a Gaussian beam method, a VSB (VARIABLE SHAPED BEAM) method, and a cell projection method, depending on the shape of the beam. Among the representative VSB methods, as shown in FIG. The first aperture APERTURE 1 is shaped into an electron beam having a rectangular cross-sectional shape, and the molded electron beam is irradiated to the rectangular variable shaping opening formed in the second aperture 2 by a molding deflector.

그 결과, 상기 전자빔은 상기 제1애퍼쳐(1) 및 제2애퍼쳐(2)에 형성된 각 개구의 오버레이(OVERLAY)(3)에 의하여 임의의 치수를 가지는 빔으로 성형되고, 이 빔은 축소렌즈에 의해 축소되어 감광막이 도포된 블랭크 마스크(BLANK MASK)(4)에 조사된다.As a result, the electron beam is formed into a beam having any dimension by an overlay 3 of each opening formed in the first aperture 1 and the second aperture 2, and the beam is reduced in size. It is reduced by the lens and irradiated to a blank mask (BLANK MASK) 4 to which a photosensitive film is applied.

이와 같은 VSB 방식의 노광기술에서는 하나의 패턴을 노광하기 위하여 노광하고자 하는 패턴을 수개의 샷(SHOT)으로 나누어 상술한 방식을 거쳐 수회 노광함으로써 마스크상에 원하는 형태의 패턴을 형성하게 된다. In the VSB type exposure technique, a pattern to be exposed is divided into several shots in order to expose one pattern, and the pattern of a desired shape is formed on the mask by exposing the pattern several times through the above-described method.

그런데, 이러한 종래 VSB 방식의 경우에는 두개의 사각블럭을 단순히 겹쳐서 패턴을 형성하였기 때문에 일반적인 전자 상호작용에 따른 빔 번짐 효과(BEAM BLUR EFFECT)로 인해 리솔루션(RESOLUTION) 및 공정 마진(PROCESS MARGIN)이 제한을 받게 된다.However, in the case of the conventional VSB method, since two rectangular blocks are simply overlapped to form a pattern, the resolution and the process margin are reduced due to the beam blur effect due to general electronic interaction. You will be limited.

결국, 가속전압이 고정된 마스크 제작설비에서 분해능을 제한받게 되고, 이는 공정 마진에 따른 안정적인 수율을 확보할 수 없게 되는 단점을 가진다.As a result, the resolution is limited in the mask manufacturing equipment fixed to the acceleration voltage, which has the disadvantage that it is not possible to secure a stable yield according to the process margin.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 한계성을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, VSB 방식을 사용하여 마스크를 제조할 때 전자빔이 격자모양의 애퍼쳐를 투과하도록 함으로써 블랭크 마스크에 조사되는 전자빔들간의 상호작용을 억제하여 빔 번짐 효과를 줄이도록 한 빔 번짐 효과를 감소시킨 브이에스비 방식의 마스크 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the limitations of the prior art as described above, and has been created to solve this problem. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a mask of a VB type, which reduces a beam spreading effect to suppress a beam spreading effect by suppressing the interaction of.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여. VSB 기술을 이용하여 반도체소자용 마스크를 제조하는 방법에 있어서, 제1스텐실마스크의 제1애퍼쳐를 사각블럭형태로 형성하는 과정과; 제2스텐실마스크의 제2애퍼쳐를 도트 어레이를 갖는 격자블럭형태로 형성하는 과정과; 상기 제1,2애퍼쳐를 순차로 겹쳐 오버레이를 형성한 후 전자빔을 조사하여 블랭크 마스크에 패턴을 형성하는 과정을 포함하여 구성되는 빔 번짐 효과를 감소시킨 브이에스비 방식의 마스크 제조방법을 제공함에 그 특징이 있다. The present invention to achieve the above technical problem. A method of manufacturing a mask for a semiconductor device using VSB technology, comprising: forming a first aperture of a first stencil mask in a rectangular block shape; Forming a second aperture of the second stencil mask in the form of a lattice block having a dot array; The present invention provides a method of manufacturing a mask of a VB type by reducing a beam spreading effect including forming a pattern on a blank mask by sequentially forming an overlay after overlapping the first and second apertures. There is a characteristic.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 마스크 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도 및 전자빔의 조사경로를 보인 모식도이다.2 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a mask according to the present invention and a schematic diagram showing an irradiation path of an electron beam.

도시와 같이, 본 발명은 단순 사각형상의 블럭을 이용하지 않고 격자(GRATING)형상의 블럭을 사용하여 전자빔을 투과시킴으로써 빔 번짐 효과를 극소화시킨 구조이다.As shown in the drawing, the present invention minimizes the beam spreading effect by transmitting an electron beam using a grid-shaped block without using a simple rectangular block.

즉, 도 2의 (a)에서와 같이 제1스텐실마스크(STENCIL MASK)(10)는 기존과 같은 사각블럭의 제1애퍼쳐를 갖고, 제2스텐실마스크(20)는 그 전면에 걸쳐 일정간격으로 고르게 분포되도록 도트(DOT)(22) 어레이된 격자블럭의 제2애퍼쳐를 갖도록 형성된다.That is, as shown in (a) of FIG. 2, the first stencil mask 10 has a first aperture of a rectangular block as before, and the second stencil mask 20 has a predetermined interval over its entire surface. DOT 22 is formed to have a second aperture of the grid block arrayed so as to be evenly distributed.

이는 도 2의 (b)에서와 같이 기존의 사각블럭형 제1,2애퍼쳐 두개를 겹쳐 만든 오버레이(3)를 통해 조사된 전자빔(ELECTRON BEAM)(B)의 간격이 d1 이었다면 본 발명 오버레이를 통해 조사된 전자빔의 간격은 d2 로서 d1 보다 상대적으로 각 전자빔간의 이격거리가 커짐을 알 수 있다.As shown in (b) of FIG. 2, if the distance between the electron beams (ELECTRON BEAM) B irradiated through the overlay 3 formed by stacking two existing rectangular block type first and second apertures is d1, the overlay of the present invention is used. It can be seen that the spacing of the electron beams irradiated through d2 is larger than the distance between each electron beam than d1.

이것은 제1스텐실마스크(10)의 제1애퍼쳐와 제2스텐실마스크(20)의 제2애퍼쳐가 겹쳐지면서 오버레이(3)를 형성할 때 그 오버레이(3)는 실질적으로 도트(22) 형상을 갖게 되고, 따라서 이를 투과하여 블랭크 마스크에 조사되는 전자빔은 도트(22)상으로 조사되게 된다.This is because when the first aperture of the first stencil mask 10 and the second aperture of the second stencil mask 20 overlap and form the overlay 3, the overlay 3 is substantially dot 22 shaped. Therefore, the electron beam transmitted through the blank mask and irradiated onto the blank mask is irradiated onto the dots 22.

결국, 도트(22)를 통과하는 전자빔은 빔 상호간의 이격거리 d2가 기존의 d1보다 상대적으로 훨씬 커짐으로서 전자상호작용(ELECTRON-ELECTRON INTERACTION)이 기존에 비해 대략 50% 정도 약화되게 된다.As a result, the electron beam passing through the dot 22 has a relatively larger distance d2 between the beams than the existing d1, so that the electron interaction (ELECTRON-ELECTRON INTERACTION) is weakened by about 50%.

따라서, 전자상호작용에 의해 기인되는 빔 번짐 효과과 급감하게 되고, 이 빔 번짐 효과와 반비례 관계에 있는 리솔루션은 향상되게 된다.Therefore, the beam blurring effect caused by electron interaction decreases sharply, and the resolution in inverse relationship with the beam blurring effect is improved.

한편, 본 발명은 제1스텐실마스크(10)의 제1애퍼쳐를 격자블럭으로 하고, 제2스텐실마스크(20)의 제2애퍼쳐를 사각블럭으로 형성하여도 동일한 성능을 발휘하게 된다.On the other hand, according to the present invention, even if the first aperture of the first stencil mask 10 is a lattice block, and the second aperture of the second stencil mask 20 is a rectangular block, the same performance can be achieved.

나아가, 상기 제1,2스텐실마스크(10,20)의 제1,2애퍼쳐 모두를 격자블럭을 형성하였을 경우에는 더 미세한 패턴형성에 도움을 줄 수 있다.Furthermore, when the lattice block is formed on both the first and second apertures of the first and second stencil masks 10 and 20, it may help to form a finer pattern.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 마스크 제조용 스텐실마스크의 애퍼쳐를 격자형태의 도트 어레이로 형성함으로써 전자빔의 전자상호작용을 급감시켜 빔 번짐 효과를 억제시킨 커다란 장점이 있다. As described in detail above, according to the present invention, by forming the aperture of the mask manufacturing stencil mask in a lattice-shaped dot array, there is a great advantage in that the electron interaction of the electron beam is greatly reduced to suppress the beam spreading effect.

도 1은 종래 기술에 따른 마스크 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도 및 전자빔의 조사경로를 보인 모식도,1 is a schematic diagram illustrating a method of manufacturing a mask according to the prior art and a schematic diagram showing an irradiation path of an electron beam;

도 2는 본 발명에 따른 마스크 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도 및 전자빔의 조사경로를 보인 모식도.Figure 2 is a schematic diagram illustrating a method for manufacturing a mask according to the present invention and a schematic diagram showing the irradiation path of the electron beam.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧

10....제1스텐실마스크 20....제2스텐실마스크10 ... first stencil mask 20 ... second stencil mask

22....도트 B....전자빔22 ... dot B. electron beam

Claims

In the method of manufacturing a mask for a semiconductor device using VSB technology,

Forming a first aperture of the first stencil mask in a rectangular block shape;

Forming a second aperture of the second stencil mask in the form of a lattice block having a dot array;

And forming a pattern on the blank mask by irradiating an electron beam after overlaying the first and second apertures sequentially to form an overlay. .

Forming a first aperture of the first stencil mask in a lattice block shape having a dot array;

Forming a second aperture of the second stencil mask in a rectangular block shape;