KR20120081659A - 캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크 형성 방법 및 캘리브레이션 패턴을 포함하는 포토마스크 - Google Patents

캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크 형성 방법 및 캘리브레이션 패턴을 포함하는 포토마스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판 상에 원하는 패턴을 정확하게 전사할 수 있는 캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크 형성 방법을 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 포토마스크 형성 방법은, 제1 설계 치수를 각각 가지는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 제2 설계 치수를 각각 가지는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 단계; 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하고, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하는 단계; 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제1 측정 치수들을 취득하고, 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제2 측정 치수들 취득하는 단계; 제1 측정 치수들과 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 수립하는 단계; 및 상관관계를 이용하여, 주 패턴의 주 측정 치수를 제1 측정 치수로 변환하는 단계;를 포함한다.

Description

캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크 형성 방법 및 캘리브레이션 패턴을 포함하는 포토마스크{Method of forming photomask using calibration pattern, and photomask having calibration pattern}
본 발명의 기술적 사상은 포토마스크 형성 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기판 상에 원하는 패턴을 정확하게 전사할 수 있는 캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크를 형성하는 방법에 관한 것이다.
반도체 소자가 고집적화됨에 따라 반도체 기판상에 형성되는 패턴들의 폭 및 이들의 간격이 미세화되고 있으며, 복잡한 2차원 형상을 가지는 패턴이 증가되고 있다. 이에 따라, 2차원 형상을 가지는 패턴의 MTT(Mean-To-Target)를 산출하는 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판 상에 원하는 패턴을 정확하게 전사할 수 있는 캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크 형성 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상술한 캘리브레이션 패턴을 포함하는 포토마스크를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상술한 캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크 형성 방법을 수행하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터에서 판독 가능한 저장 매체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상술한 캘리브레이션 패턴을 이용한 포토마스크 형성 방법을 수행하는 컴퓨터 시스템을 포함하는 마스크 이미징 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 포토마스크 형성 방법은, 제1 설계 치수를 각각 가지는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 제2 설계 치수를 각각 가지는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 단계; 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하는 단계; 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제1 측정 치수들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제2 측정 치수들 취득하는 단계; 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 수립하는 단계; 및 상기 상관관계를 이용하여, 주 패턴의 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계를 수행한 후에, 상기 주 패턴의 MTT(Mean-To-Target)를 취득하는 단계; 및 상기 주 패턴의 MTT를 이용하여, 상기 주 패턴을 교정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 주 패턴의 MTT를 취득하는 단계는, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수가 변환된 상기 제1 측정 치수에 근거하여, 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴 및 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴을 선택하는 단계; 및 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴의 상기 제1 설계 치수와 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 상기 제1 측정 치수의 차이를 산출하고, 상기 차이를 상기 주 패턴의 MTT로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 설계 치수들과 상기 제2 설계 치수들은 서로 상응하여 변화할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 상관관계를 산출하는 단계는, 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들의 제곱근들 사이의 상관관계를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계는, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 측정하는 단계; 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제2 측정 치수로서 상기 상관관계에 대입하는 단계; 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제1 측정 치수를 산출하는 단계; 및 상기 주 측정 치수를 상기 산출된 제1 측정 치수로 변환하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계는, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 측정하는 단계; 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택하는 단계; 상기 상관 관계를 이용하여 상기 선택된 2차원 캘리브레이션 측정 패턴에 대응하는 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택하는 단계; 및 상기 주 측정 치수를 상기 선택된 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택하는 단계는, 상기 주 측정 치수와 동일한 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택하는 단계는, 상기 주 측정 치수와 가장 근사한 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 상관관계는 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들의 연속 함수 또는 불연속 대응관계일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 설계 치수들은 일정한 변화량으로 변화될 수 있다. 또한, 상기 제2 설계 치수들은 일정한 변화량으로 변화될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제1 설계 치수와 제1 측정 치수들은 길이 단위(length dimension)를 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 설계 치수와 제2 측정 치수들은 면적 단위(area dimension)를 가질 수 있다. 또한, 상기 주 측정 치수는 면적 단위를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계는, 상기 주 측정 치수의 제곱근을 상기 제1 측정 치수로 변환할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 단계는, 제1 방향으로 연장된 제1 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 상기 제1 방향에 대하여 일정한 각도를 가지는 제2 방향으로 연장된 제2 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 포토마스크 형성 방법은, 1차원 패턴과 2차원 패턴의 상관 관계를 산출하는 단계; 및 상기 상관 관계에 의하여 상기 1차원 패턴의 MTT를 이용하여 상기 2차원 패턴을 교정하는 단계;를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 포토마스크는, 주 패턴이 형성되는 주 패턴 영역; 및 상기 주 패턴 영역의 외각에 위치하고, 일정한 변화량으로 증가되는 면적을 가지고 상기 면적에 따라 순차적으로 배열된 2차원 캘리브레이션 패턴들 및 상기 2차원 캘리브레이션 패턴들 각각에 대응하도록 일정한 변화량으로 증가되는 길이를 가지는 1차원 캘리브레이션 패턴들을 포함하는 캘리브레이션 패턴 영역;을 포함한다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들은, 제1 방향으로 연장된 제1 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 상기 제1 방향에 대하여 일정한 각도를 가지는 제2 방향으로 연장된 제2 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 포토마스크 형성 방법은, 2차원 패턴 면적을 1차원적 길이로 변환하여 해석하는 방법을 제공함으로써, 2차원 패턴의 MTT 수치와 균일도를 동시에 정밀하게 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 포토마스크를 도시하는 상면도이다.
도 2는 도 1의 포토마스크를 이용하여 실재 패턴을 형성하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 3 내지 도 6는 도 1의 2차원 캘리브레이션 설계 패턴과 1차원 캘리브레이션 설계 패턴 사이의 대응관계를 설명하는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 포토마스크 형성방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 포토마스크 형성방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도 8의 변환단계의 실시예들을 도시하는 흐름도들이다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도 8의 MTT 취득단계의 실시예를 도시하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 형성 방법을 수행하는 이미징 시스템을 도시하는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 기술적 사상을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 기술적 사상의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 포토마스크(1)를 도시하는 상면도이다.
도 1을 참조하면, 포토마스크(1)는 주 패턴 영역(2) 및 캘리브레이션 패턴 영역(3)을 포함한다.
주 패턴 영역(2)은 트랜지스터와 같은 미세 전자 소자를 형성하기 위한 패턴들이 형성된다. 이러한 패턴을 본 명세서에서는 주 패턴(10, main pattern)로 지칭하기로 한다. 주 패턴(10)은 포토마스크 레이아웃에 포함되는 패턴일 수 있으며, 그 형상은 다각형, 곡면형, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주 패턴(10)의 형상은 삼각형, 직사각형, 정사각형, 평행사변형, 마름모, 사다리꼴, 반원형, 원형, 및 타원형 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
캘리브레이션 패턴 영역(3)은 주 패턴 영역(2)의 외곽에 위치할 수 있다. 캘리브레이션 패턴 영역(3)은 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20, 2-dimensional calibration designed patterns)과 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(30, 1-dimensional calibration designed patterns)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 "1차원 패턴"은 통상적인 라인-앤드-스페이스(line-and-space) 패턴과 같이 길이가 폭에 비하여 매우 큰 패턴들을 지칭하고, "2차원 패턴"은 통상적인 콘택 홀 패턴과 같이 길이와 폭이 동일하거나 그 차이가 상대적으로 크지 않은 패턴들을 지칭한다.
2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20)은 일정한 변화량으로 증가되는 면적을 가지고 상기 면적에 따라 순차적으로 배열될 수 있다. 복수의 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20)이 배열될 수 있으며, 예를 들어, 5개 내지 25개의 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20)이 하나의 배열 내에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 중앙에 위치하는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20a)이 정사각형 패턴이고, 한 변의 길이가 100 nm일 수 있고, 이에 따라 그 면적은 10000 nm2일 수 있다. 또한, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20a)에 대하여 상측에 위치하는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20b, 20c, 20d)이 정사각형 패턴이고, 각각의 변의 길이가 순차적으로 감소될 수 있다. 예를 들어 변의 길이가 95 nm, 90 nm, 및 85 nm 로 감소될 수 있고, 이에 따라 각각의 면적은 9025 nm2, 8100 nm2, 및 7225 nm2 일 수 있다. 또한, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20a)에 대하여 하측에 위치하는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20e, 20f, 20g)은 또한 정사각형 패턴이고, 각각의 변의 길이가 순차적으로 증가될 수 있다. 예를 들어 변의 길이가 105 nm, 110 nm, 및 115 nm 로 감소될 수 있고, 이에 따라 각각의 면적은 11025 nm2, 12100 nm2, 및 13225 nm2 일 수 있다. 이러한 길이들과 면적들의 수치들은 예시적이며, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(30)은 제1 방향으로 연장된 제1 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(40) 및 상기 제1 방향에 대하여 일정한 각도를 가지는 제2 방향으로 연장된 제2 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(50)을 포함할 수 있다. 상기 각도는 수직일 수 있다. 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(30) 각각은 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20) 각각에 대응하도록 일정한 변화량으로 증가되는 길이를 가질 수 있다. 다시 말하면, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20)이 상대적으로 큰 면적을 가지면, 이에 대응하는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30)이 상대적으로 긴 길이를 가질 수 있다.
도 2는 도 1의 포토마스크(1)를 이용하여 실재 패턴을 형성하는 것을 개략적으로 도시한다.
도 2를 참조하면, 포토마스크(1) 상에 위치하는 주 패턴(10), 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20), 및 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(30)에 각각 대응하여 대응면(1') 상에 실제 패턴들이 형성된다. 이러한 실제 패턴들은 포토레지스트 패턴, 하드 마스크 패턴 및 에어리얼 이미지 에뮬레이팅 패턴(aerial image emulating pattern) 중에 하나일 수 있다. 상기 포토레지스트 패턴은 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 포토레지스트 물질을 이용하여 형성한 패턴일 수 있다. 상기 하드 마스크 패턴은 다양한 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 상기 에어리얼 이미지 에뮬레이팅 패턴은 포토레지스트 상에 만들어진 이미지를 일반적으로 지칭한다. 상기 에어리얼 이미지 에뮬레이팅 패턴은 에어리얼 이미지 에뮬레이터에 의하여 형성한 패턴으로서 노광 공정을 수행하지 않고 형성된다. 이러한 에어리얼 이미지 에뮬레이터는 예를 들어 칼 자이스(Carl Zeiss)사의 AIMS(Aerial Image Measurement System) 장비 또는 마스크 검사 장비(mask inspection tool) 등이 있다.
본 명세서에서는 이러한 실재 패턴들을 측정 패턴(measured pattern)으로 지칭하기로 한다. 따라서, 주 패턴(10), 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(20), 및 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(30)에 각각 대응하여 주 측정 패턴(10'), 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들(20'), 및 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들(30')이 형성된다. 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들(30')은 제1 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(40)에 대응하여 형성된 제1 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들(40') 및 제2 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(50)에 대응하여 형성된 제2 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(50')을 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 6는 도 1의 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20)과 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30) 사이의 대응관계를 설명하는 도면들이다.
도 3을 참조하면, 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30a)과 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20a) 사이의 대응 관계로서, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20a)의 한 변의 길이(a1)가 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30a)의 길이(b1)와 동일한 경우이다. 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30a)의 길이는 라인(32a)의 길이이거나 스페이스(34a)의 길이일 수 있다.
도 4를 참조하면, 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30b)과 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20b) 사이의 대응 관계로서, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20b)의 한 변의 길이(a2)가 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30b)의 라인들(32b)의 폭들(w)과 라인들(32b) 사이의 스페이스(34b)의 폭(c)의 합(b1) (즉, b1=2w+c)과 동일한 경우이다. 그러나, 상기 합(b1)은 두 개의 라인들(32b)과 하나의 스페이스(34b)에 한정되는 것은 아니고, 다양한 갯수의 라인들(32) 및 스페이스(34)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30c)과 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20c) 사이의 대응 관계로서, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20c)의 한 변의 길이(a3)가 1차원 설계 캘리브레이션 패턴(30c)의 스페이스(34c)의 폭(c)과 동일한 경우이다.
도 6을 참조하면, 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30d)과 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20d) 사이의 대응 관계로서, 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20d)의 한 변의 길이(a4)가 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30d)의 라인(32d)의 폭(w)과 동일한 경우이다.
도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20)의 면적은 상술한 바와 같이 일정한 변화량으로 변화될 수 있고, 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30)의 크기도 이에 상응하여 변화될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 포토마스크 형성방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 포토마스크 형성방법은 1차원 패턴과 2차원 패턴의 상관 관계를 산출하는 단계(S1) 및 상기 상관 관계에 의하여 상기 1차원 패턴의 MTT(Mean-To-Target)를 이용하여 상기 2차원 패턴을 교정하는 단계(S2)를 포함한다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 포토마스크 형성방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 제1 설계 치수를 각각 가지는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 제2 설계 치수를 각각 가지는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공한다(S10).
상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들은 선형 패턴(linear pattern), 예를 들어 라인-앤드-스페이스(line-and-space) 패턴일 수 있다. 또한, 상기 제1 설계 치수들은 길이 단위를 가질 수 있고, 일정한 변화량으로 변화될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들은 제1 방향으로 연장된 제1 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(40, 도 1 참조) 및 상기 제1 방향에 대하여 일정한 각도를 가지는 제2 방향으로 연장된 제2 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(50, 도 1 참조)을 제공 할 수 있다.
상기 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들은 삼각형, 직사각형, 정사각형, 평행사변형, 마름모, 사다리꼴, 반원형, 원형, 및 타원형 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 설계 치수는 면적 단위를 가질 수 있고, 일정한 변화량으로 변화될 수 있다.
상기 제1 설계 치수 및 상기 제2 설계 치수는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같다. 상기 제1 설계 치수는, 예를 들어, 도 3에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30a)의 길이(b1), 도 4에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30b)의 라인(32b)의 폭들(w)과 스페이스(34b)의 폭(c)의 합(b2), 도 5에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30c)의 스페이스(34c)의 폭(c), 또는 도 6에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30d)의 라인(32d)의 폭(d)일 수 있다. 또한, 상기 제2 설계 치수들은, 예를 들어, 도 3에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20a)의 면적(a1 × a1), 도 4에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20b)의 면적(a2 × a2), 도 5에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20c)의 면적(a3 × a3), 또는 도 6에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20d)의 면적(a4 × a4)일 수 있다.
상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들(1-dimensional calibration measured patterns)을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들(2-dimensional calibration measured patterns)을 취득한다(S20).
상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제1 측정 치수들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제2 측정 치수들 취득한다(S30). 상기 제1 측정 치수들은 상기 제1 설계 치수에 대응될 수 있고, 상기 제2 측정 치수들은 상기 제2 설계 치수에 대응될 수 있다. 통상적으로 상기 제1 측정 치수들 및 상기 제2 측정 치수들은 상기 제1 설계 치수들 및 상기 제2 설계 치수들과는 각각 다른 값을 가지도록 변화하며, 감소되거나 또는 증가할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 측정 치수들은 길이 단위를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 측정 치수는, 도 3에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30a)의 길이(b1)에 대응하는 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 또는, 상기 제1 측정 치수는, 도 4에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30b)의 라인(32b)의 폭들(w)과 스페이스(34b)의 폭(c)의 합(b2)에 대응하는 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 또는, 상기 제1 측정 치수는, 도 5에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30c)의 스페이스(34c)의 폭(c)에 대응하는 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 또는, 상기 제1 측정 치수는, 도 6에 도시된 1차원 캘리브레이션 설계 패턴(30d)의 라인(32d)의 폭(w) 에 대응하는 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 이러한 제1 측정 치수를 측정하는 방법은 본 기술분야의 당업자에게는 공지되어 있으며, 예를 들어 다수의 픽셀들로 분류하여 제1 측정 치수에 해당하는 픽셀의 수를 카운트하는 방법이 있다.
또한, 상기 제2 측정 치수들은 면적 단위를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 측정 치수는, 도 3에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20a)의 면적(a1 × a1)에 대응하는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 또는, 상기 제2 측정 치수는, 도 4에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20b)의 면적(a2 × a2)에 대응하는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 또는, 상기 제2 측정 치수는, 도 5에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20c)의 면적(a3 × a3)에 대응하는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 또는, 상기 제2 측정 치수는, 도 6에 도시된 2차원 캘리브레이션 설계 패턴(20d)의 면적(a4 × a4)에 대응하는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴의 해당 치수일 수 있다. 이러한 제2 측정 치수를 측정하는 방법은 본 기술분야의 당업자에게는 공지되어 있으며, 예를 들어 다수의 픽셀들로 분류하여 제2 측정 치수에 해당하는 픽셀의 수를 카운트하는 방법이 있다다.
상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 수립한다(S40). 상기 상관 관계는 상기 제1 측정 치수들과 면적으로 나타나는 제2 측정 치수의 제곱근들 사이의 상관 관계일 수 있다. 이러한 상관관계는 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들의 연속 함수일 수 있고, 또는 불연속 대응관계일 수 있다.
상기 상관관계를 이용하여, 주 패턴(main pattern)의 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환한다(S50). 상기 주 패턴은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 주 설계 패턴 및 이에 대응하는 주 측정 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 주 패턴은 1차원 패턴일 수도 있고, 2차원 패턴일 수도 있다. 본 발명의 기술적 사상은 주 패턴이 2차원 패턴인 경우에 대하여 적용하는 포토마스크 형성 방법임에 유의한다. 상기 변환 단계는 도 9 및 도 10을 참조하여 하기에 설명하기로 한다.
이어서, 상기 주 패턴의 MTT(Mean-To-Target)를 취득하는 단계(S60) 및 상기 주 패턴의 MTT를 이용하여, 상기 주 패턴을 교정하는 단계(S70)을 수행한다. 상기 MTT 취득 단계는 도 11을 참조하여 하기에 설명하기로 한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도 8의 변환단계(S50)의 실시예들을 도시하는 흐름도들이다.
도 9를 참조하면, 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계(S50)는 하기의 단계들을 포함할 수 있다.
상기 주 패턴(즉, 주 측정 패턴)의 상기 주 측정 치수를 측정한다(S510). 상기 주 패턴은 2차원 패턴일 수 있고, 주 측정 치수는 면적 단위를 가질 수 있다. 또한, 주 측정 치수를 측정하는 방법은 본 기술분야의 당업자에게는 공지되어 있으며, 며, 예를 들어 다수의 픽셀들로 분류하여 주 측정 치수에 해당하는 픽셀의 수를 카운트하는 방법이 있다. 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제2 측정 치수로서 상기 상관관계에 대입한다(S520). 여기에서, 주 측정 치수의 제곱근을 상기 상관관계에 대입할 수 있다. 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제1 측정 치수를 산출하고(S530), 이에 따라 상기 주 측정 치수를 상기 산출된 제1 측정 치수로 변환한다(S540). 이러한 방법은 상기 상관관계가 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들의 연속 함수인 경우에 구현될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계(S50)는 하기의 단계들을 포함할 수 있다.
상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 측정한다(S511). 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택한다(S521). 여기에서, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수와 동일한 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택할 수 있다. 또는, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수와 가장 근사한 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택할 수 있다. 상기 상관 관계를 이용하여 상기 선택된 2차원 캘리브레이션 측정 패턴에 대응하는 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택하고(S531), 이에 따라 상기 주 측정 치수를 상기 선택된 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 상기 제1 측정 치수로 변환한다(S541). 이러한 방법은 상기 상관관계가 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들의 불연속 대응관계인 경우에 구현될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 도 8의 MTT 취득단계(S60)의 실시예를 도시하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 상기 주 패턴의 MTT를 취득하는 단계(S60)는 하기의 단계들을 포함할 수 있다.
상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수가 변환된 상기 제1 측정 치수에 근거하여, 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴 및 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴을 선택한다(S610). 이어서, 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴의 상기 제1 설계 치수와 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 상기 제1 측정 치수의 차이를 산출하고, 상기 차이를 상기 주 패턴의 MTT로 설정한다(S620).
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 12를 참조하면, 상기 제2 측정 치수의 제곱근 값들과 상기 제1 측정 치수들 사이의 상관관계를 나타내는 그래프이다. 도면에 도시된 원들은 도 1의 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들에 의하여 형성된 2차원 캘리브레이션 측정 패턴의 면적의 제곱근 값을 x-축 값으로 설정하고, 상기 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들에 대응하는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들에 의하여 형성된 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 측정 치수를 y-축으로 설정한 값들이다. 도면에서 상기 원들의 갯수는 15개이고, 이는 도 1의 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들이 15개임을 의미하며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 바와 같이 상기 상관 관계가 불연속 대응관계인 경우에는, 상기 원들에 해당하는 수치들만이 사용할 수 있다. 반면, 상기 상관 관계가 연속 함수인 경우에는, 상기 원들에 대한 최소 자승법(least square method) 근사선에 해당하는 모든 수치들이 사용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크 형성 방법을 수행하는 이미징 시스템(1000)을 도시하는 개략도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 포토마스크 형성 방법을 수행하기 컴퓨터 시스템(1300)은 일반적인 목적으로 사용되는 워크스테이션일 수 있다. 컴퓨터 시스템(1300)은 단독형(stand alone) 또는 네트워크 형일 수 있으며, 연산을 위한 싱글 또는 멀티 프로세서를 포함할 수 있으며, 병렬 처리 컴퓨터 시스템일 수 있다.
컴퓨터 시스템(1300)은 프로그램 저장 매체(1100), 예를 들면 컴팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD)에 기록되어 있거나, 인터넷과 같은 유무선 통신망을 통하여 전달되는 실행 가능한 일련의 명령을 수행한다. 컴퓨터 시스템(1300)은 상술한 설계 패턴들에 관한 데이터베이스 또는 포토마스크 레이아웃 파일 저장소(1200), 예를 들면, 데이터베이스 또는 다른 저장 매체로부터 설계 패턴 또는 포토마스크 레이아웃에 관한 정보가 담긴 파일을 제공받아 이를 독출하는 명령을 수행한다. 컴퓨터 시스템(1300)은 설계 패턴 또는 포토마스크 레이아웃에 대하여 본 발명의 실시예에 따른 MTT 산출 또는 이를 이용한 포토마스크 교정 처리를 수행한 후, 상기 처리에 관한 정보가 담긴 파일을 생성한다. 이어서, 필요한 경우, 비교 검증 단계를 수행하여 원하는 포토마스크 레이아웃이 형성되었는지를 확인 한 후, 포토마스크 레이아웃은 마스크 기록 장치(1400)에 전달되고, 이에 의해 포토마스크가 제조된다.
시스템(1000)은 제1 설계 치수를 각각 가지는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 제2 설계 치수를 각각 가지는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 제공 메커니즘, 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하는 측정 패턴 취득 메커니즘, 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제1 측정 치수들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제2 측정 치수들 취득하는 측정 치수 취득 메커니즘, 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 수립하는 수립 메커니즘, 상기 상관관계를 이용하여, 주 패턴의 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 변환 메커니즘, 상기 주 패턴의 MTT를 취득하는 MTT 취득 메커니즘, 및 상기 주 패턴의 MTT를 이용하여, 상기 주 패턴을 교정하는 교정 메커니즘을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 기술적 사상은 또한 컴퓨터에서 판독 가능한 저장 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터에서 판독 가능한 저장 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 판독 가능한 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장장치를 포함한다. 컴퓨터에서 판독 가능한 저장 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, DVD, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치, 플래시 메모리 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터에서 판독 가능한 저장 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터에서 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 여기서, 저장 매체에 저장되는 프로그램 또는 코드라 함은 특정한 결과를 얻기 위하여 컴퓨터 등이 정보처리능력을 갖는 장치 내에서 직접적 또는 간접적으로 사용되는 일련의 지시 명령으로 표현된 것을 의미한다. 따라서, 컴퓨터라는 용어도 실제 사용되는 명칭에 여하를 불구하고 메모리, 입출력장치, 연산장치를 구비하여 프로그램에 의하여 특정의 기능을 수행하기 위한 정보처리능력을 가진 모든 장치를 총괄하는 의미로 사용된다.
상기 저장 매체는, 제1 설계 치수를 각각 가지는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 제2 설계 치수를 각각 가지는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 단계, 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들을 취득하는 단계, 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제1 측정 치수들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제2 측정 치수들 취득하는 단계, 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 수립하는 단계, 상기 상관관계를 이용하여, 주 패턴의 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계, 상기 주 패턴의 MTT를 취득하는 단계, 및 상기 주 패턴의 MTT를 이용하여, 상기 주 패턴을 교정하는 단계를 포함하는 포토마스크 형성방법을 컴퓨터에서 수행시킬 때, 상기 각 단계들을 수행하도록 하는 프로그래밍된 명령을 저장할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1: 포토마스크,
10: 주 패턴,
10': 주 측정 패턴,
20: 2차원 캘리브레이션 설계 패턴
20': 2차원 캘리브레이션 측정 패턴,
30: 1차원 캘리브레이션 설계 패턴,
30': 1차원 캘리브레이션 측정 패턴

Claims (10)

  1. 제1 설계 치수(measure)를 각각 가지는 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들(1-dimensional calibration designed patterns) 및 제2 설계 치수를 각각 가지는 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들(2-dimensional calibration designed patterns)을 제공하는 단계;
    상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들(1-dimensional calibration measured patterns)을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 설계 패턴들로부터 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들(2-dimensional calibration measured patterns)을 취득하는 단계;
    상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제1 측정 치수들을 취득하고, 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴들의 제2 측정 치수들 취득하는 단계;
    상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들 사이의 상관관계를 수립하는 단계; 및
    상기 상관관계를 이용하여, 주 패턴(main pattern)의 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계;
    를 포함하는 포토마스크 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계를 수행한 후에,
    상기 주 패턴의 MTT(Mean-To-Target)를 취득하는 단계; 및
    상기 주 패턴의 MTT를 이용하여, 상기 주 패턴을 교정하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 주 패턴의 MTT를 취득하는 단계는,
    상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수가 변환된 상기 제1 측정 치수에 근거하여, 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴 및 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴을 선택하는 단계; 및
    상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴의 상기 제1 설계 치수와 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 상기 제1 측정 치수의 차이를 산출하고, 상기 차이를 상기 주 패턴의 MTT로 설정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 설계 치수들과 상기 제2 설계 치수들은 서로 상응하여 변화하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 상관관계를 산출하는 단계는, 상기 제1 측정 치수들과 상기 제2 측정 치수들의 제곱근들 사이의 상관관계를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 형성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계는,
    상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 측정하는 단계;
    상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제2 측정 치수로서 상기 상관관계에 대입하는 단계;
    상기 상관관계를 이용하여 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제1 측정 치수를 산출하는 단계; 및
    상기 주 측정 치수를 상기 산출된 제1 측정 치수로 변환하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 형성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 상관관계를 이용하여 상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계는,
    상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수를 측정하는 단계;
    상기 주 패턴의 상기 주 측정 치수에 대응되는 상기 제2 측정 치수를 가지는 상기 2차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택하는 단계;
    상기 상관 관계를 이용하여 상기 선택된 2차원 캘리브레이션 측정 패턴에 대응하는 상기 1차원 캘리브레이션 측정 패턴을 선택하는 단계; 및
    상기 주 측정 치수를 상기 선택된 1차원 캘리브레이션 측정 패턴의 상기 제1 측정 치수로 변환하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 형성 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 단계는, 제1 방향으로 연장된 제1 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들 및 상기 제1 방향에 대하여 일정한 각도를 가지는 제2 방향으로 연장된 제2 1차원 캘리브레이션 설계 패턴들을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 형성 방법.
  9. 1차원 패턴과 2차원 패턴의 상관 관계를 산출하는 단계; 및
    상기 상관 관계에 의하여 상기 1차원 패턴의 MTT를 이용하여 상기 2차원 패턴을 교정하는 단계;
    를 포함하는 포토 마스크 형성방법.
  10. 주 패턴이 형성되는 주 패턴 영역; 및
    상기 주 패턴 영역의 외각에 위치하고, 일정한 변화량으로 증가되는 면적을 가지고 상기 면적에 따라 순차적으로 배열된 2차원 캘리브레이션 패턴들 및 상기 2차원 캘리브레이션 패턴들 각각에 대응하도록 일정한 변화량으로 증가되는 길이를 가지는 1차원 캘리브레이션 패턴들을 포함하는 캘리브레이션 패턴 영역;
    을 포함하는 포토마스크.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030052958A (ko) * 2001-10-09 2003-06-27 에이에스엠엘 마스크툴즈 비.브이. 2차원 피처모델 캘리브레이션 및 최적화 방법
KR20080090794A (ko) * 2007-04-06 2008-10-09 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 제조방법
KR20090059801A (ko) * 2007-12-07 2009-06-11 삼성전자주식회사 패턴 면적 측정에 기반한 mtt 측정방법 및 이를 이용한포토마스크 교정방법
KR20100104117A (ko) * 2009-03-16 2010-09-29 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 선폭 보정 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002296754A (ja) 2001-03-29 2002-10-09 Toshiba Corp マスクの製造方法
US7541121B2 (en) * 2004-10-13 2009-06-02 Infineon Technologies Ag Calibration of optical line shortening measurements
US7488933B2 (en) * 2005-08-05 2009-02-10 Brion Technologies, Inc. Method for lithography model calibration
US20070201732A1 (en) 2006-01-13 2007-08-30 Mikael Wahlsten Apparatuses, methods and computer programs for artificial resolution enhancement in optical systems
JP5137444B2 (ja) 2007-04-04 2013-02-06 株式会社日立ハイテクノロジーズ Opcモデリング構築方法、情報処理装置、及び半導体デバイスのプロセス条件を決定する方法
KR20100001135A (ko) 2008-06-26 2010-01-06 주식회사 하이닉스반도체 광학 근접 효과 보상 방법
US8161421B2 (en) * 2008-07-07 2012-04-17 International Business Machines Corporation Calibration and verification structures for use in optical proximity correction

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030052958A (ko) * 2001-10-09 2003-06-27 에이에스엠엘 마스크툴즈 비.브이. 2차원 피처모델 캘리브레이션 및 최적화 방법
KR20080090794A (ko) * 2007-04-06 2008-10-09 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 제조방법
KR20090059801A (ko) * 2007-12-07 2009-06-11 삼성전자주식회사 패턴 면적 측정에 기반한 mtt 측정방법 및 이를 이용한포토마스크 교정방법
KR20100104117A (ko) * 2009-03-16 2010-09-29 주식회사 하이닉스반도체 포토마스크의 선폭 보정 방법

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