[go: up one dir, main page]

KR100429879B1 - 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체 Download PDF

Info

Publication number
KR100429879B1
KR100429879B1 KR10-2001-0057979A KR20010057979A KR100429879B1 KR 100429879 B1 KR100429879 B1 KR 100429879B1 KR 20010057979 A KR20010057979 A KR 20010057979A KR 100429879 B1 KR100429879 B1 KR 100429879B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
line width
pattern line
pattern
δcd
photomask substrate
Prior art date
Application number
KR10-2001-0057979A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030025056A (ko
Inventor
기원태
양승훈
최지현
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2001-0057979A priority Critical patent/KR100429879B1/ko
Priority to US10/225,417 priority patent/US6775815B2/en
Priority to JP2002270374A priority patent/JP4257088B2/ja
Publication of KR20030025056A publication Critical patent/KR20030025056A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100429879B1 publication Critical patent/KR100429879B1/ko
Priority to US10/873,242 priority patent/US7185312B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/76—Patterning of masks by imaging
    • G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G03F7/2061—Electron scattering (proximity) correction or prevention methods
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
    • G03F7/3028—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck characterised by means for on-wafer monitoring of the processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

본 발명은 포토마스크 기판의 레지스트를 노광하는 방법에 관한 것으로, 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체를 제공한다. 본 발명에서는 원하는 패턴에 대해 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화량을 예측하여 이에 상응하는 도우즈, 또는 바이어스로 보정노광한다. 본 발명에 따르면, 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화를 감소시킬 수 있다.

Description

포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체{Exposure method for correction of line width variation occurred during development process in fabricating photomask and recording medium in which the exposure method is recorded}
본 발명은 반도체 장치의 제조에 이용되는 포토마스크(photomask)를 제조하기 위하여 포토마스크 기판의 레지스트를 노광하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것이다.
포토 리소그래피(photo lithography)에 이용되는 포토마스크를 제조하기 위해서는, 전자빔 리소그래피(electron beam lithography)를 이용하여 다음과 같은 일련의 공정을 진행하는 것이 일반적이다. 우선, 석영이나 유리 등의 재질로 된 투명 포토마스크 기판 상에 차광막과 전자빔 레지스트(resist)가 순차적으로 적층된 블랭크 마스크를 준비한다. 노광(exposure) 장치를 이용하여 상기 전자빔 레지스트에 원하는 패턴대로 전자빔을 노광한다. 이어서, 현상(development) 장치를 이용하여 노광된 전자빔 레지스트를 현상한다. 원하는 패턴대로 형성된 전자빔 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 식각하여 차광막 패턴을 형성한다. 그 이후에, 전자빔 레지스트 패턴을 제거함으로써 포토마스크를 완성한다.
이렇게 제조된 포토마스크는 제조 공정상의 여러 가지 원인에 의하여 원하는 임계치수(CD : Critical Dimension)과는 다른 선폭을 가진 차광막 패턴이 형성되고, 패턴선폭의 균일도(uniformity)가 감소되는 문제가 있다. 이처럼 공정상의 원인에 의해 패턴선폭이 변화되거나 균일도가 저하된 포토마스크를 이용하여 포토 리소그래피를 수행하면, 웨이퍼 상의 패턴도 선폭이 변화되거나 균일도가 감소된다. 따라서, 패턴선폭이 변화되거나 균일도가 감소된 포토마스크는 반도체 소자의 불량 요인이 되어 공정수율을 감소시킴으로써 제조 단가를 상승시킨다. 이 때문에, 패턴선폭의 변화를 일으키는 원인을 분석하여 보정노광할 필요가 있다.
패턴선폭의 변화를 가져오는 공정상의 원인 중에 대표적인 원인으로서 포깅 효과(fogging effect)와 로딩 효과(loading effect)가 있다. 포깅 효과란, 전자빔 레지스트의 내부 또는 표면과, 전자빔 조사기의 대물렌즈 하부에서 반사된 전자빔에 의하여 전자빔 레지스트가 산란 노광됨으로써 선폭 변화가 발생하는 것을 말한다. 그리고, 로딩 효과란 차광막을 식각할 때 로딩 밀도(전자빔 레지스트가 제거되어 하부의 차광막이 노출된 면적의 밀도)가 큰 부분의 선폭이 로딩 밀도가 작은 부분의 선폭보다 크게 나타나는 선폭 변화가 발생하는 것을 말한다.
지금까지의 보정노광법은 이러한 포깅 효과나 로딩 효과를 고려한 것이 대부분이었다. 포깅 효과 및 로딩 효과는, 포토마스크 제조 공정 중 각각 노광 공정 및 차광막 식각 공정에서 발생되는 선폭 변화의 원인으로서, 포토마스크 제조 공정 중 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화는 간과되어져 온 것이다. 그러나, 포깅 효과 및 로딩 효과를 고려한 보정노광법을 사용하여 포토마스크를 제조하더라도 패턴 선폭의 균일도를 증가시키는 데에 한계가 있음을 볼 때, 현상 단계에서의 선폭 변화는 그 크기가 작다고 할지라도, 점차 고집적화하는 집적회로의 제조에 무시할 수 없는영향을 미친다고 할 수 있다.
도 1은 현상 단계에서 발생되는 선폭 변화를 설명하기 위하여 나타내 보인 현상 장치의 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 현상 장치에서는 블랭크 마스크(20)의 노광면(25), 즉 노광 공정을 통하여 노광된 전자빔 레지스트가 위로 향하도록 놓여진 상태에서 노즐(15)을 통하여 현상액(10)이 아래쪽으로 분사된다. 이 때, 현상액이 고루 퍼질 수 있도록, 블랭크 마스크(20)를 회전(30)시킨다. 즉, 일반적인 현상 공정은 스핀(spin) 공정이다. 그런데, 노광된 블랭크 마스크(20)를 회전(30)시키면서 현상액(10)을 분사하게 되면, 블랭크 마스크(20)의 노광면(25) 상에서의 현상액(10)의 유속, 상대유량, 기화열 등의 차이로 인하여 차광막 패턴의 선폭에 대한 균일도가 변화한다. 현상 공정이 스핀 공정 방식을 취하기 때문에, 현상 단계에서 발생되는 패턴선폭 변화는 방사(radial) 방향으로의 변화 특성을 보인다. 현상 단계에서의 패턴선폭 변화는 웨이퍼의 공정 마진을 감소시키고 외각 부분의 셀을 취약하게 만드는 문제가 있기 때문에 이에 대한 보정노광법의 개발이 시급하다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전자빔 노광 후의 현상 단계에서 나타나는 패턴선폭의 변화를 보정하여 노광하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭의 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 기록매체를 제공하는 것이다.
도 1은 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 설명하기 위하여 나타내 보인 현상 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 측정 패턴의 패턴선폭 변화량의 분포를 구하는 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 사용된 테스트 패턴 및 상기 테스트 패턴이 포토마스크 기판 상에 배열된 모습을 각각 도시한 것이다.
도 6은 도 4 및 도 5에 나타낸 테스트 패턴에 따라 노광, 현상 및 식각하여 포토마스크 기판 상에 측정 패턴을 형성한 경우의 측정 패턴의 선폭에 대한 CD 균일도 지도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 측정 패턴의 패턴선폭 변화량의 분포를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 보정노광을 거쳐 현상 및 식각된 포토마스크 기판의 패턴선폭에 대한 CD 균일도 지도를 도시한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 패턴선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법에 따르면, 먼저 소정의 선폭을 갖는 테스트 패턴에 따라 포토마스크 기판 상에 측정 패턴을 형성한다. 상기 측정 패턴이 형성된 포토마스크 기판을 메쉬(mesh)들로 분할하고, 상기 각 메쉬에 대하여 상기 측정 패턴의 선폭을 측정하여, 상기 측정된 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의 차이인 패턴선폭 변화량 △CD를 결정한다. 이어서, 임의의 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 나타내는 그래프를 작성한다. 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 상기 그래프로부터 예측한다. 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴선폭은 커지고, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴선폭은 작아지도록 패턴선폭 데이타를 보정한다. 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 보정된 패턴선폭 데이타를 노광장비에 적용한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 패턴선폭 변화를 보정하여 노광하는 다른 방법에 따르면, 먼저 포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고, 상기 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 다음의 수식으로 표현되는 가우스분포로 상정하여, 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 표준편차 σ를 산출한다.
여기서, A와 B는 상수이다. 이어서, 상기 산출된 표준편차 σ를 상기 수식에 대입하여, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 상기 수식으로부터 예측한다. 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴선폭은 커지고, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴선폭은 작아지도록 패턴선폭 데이타를 보정한다. 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 보정된 패턴선폭 데이타를 노광장비에 적용한다.
상기 표준편차 σ를 산출하는 단계는, 먼저 소정의 선폭을 갖는 테스트 패턴에 따라 포토마스크 기판 상에 측정 패턴을 형성하고, 상기 각 메쉬에 대하여 상기 측정 패턴의 선폭을 측정하는 단계, 상기 측정된 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의 차이인 패턴선폭 변화량 △CD(r)을 결정하는 단계, 임의의 σ를 선택하여 이를 상기 수식에 대입하고 상기 각 메쉬에 대하여 패턴선폭 변화량을 계산하는 단계, 및 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 상기 결정된 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 편차를 구하여 상기 편차를 최소로 하는 σ를 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 패턴선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고 임의의 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 그래프를 작성하는 프로그램 모듈, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 상기 그래프로부터 예측하는 프로그램 모듈, 상기 포토마스크 기판 상의각 지점에 대하여, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴선폭은 커지고, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴선폭은 작아지도록 패턴선폭 데이타를 보정하는 프로그램 모듈, 및 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 보정된 패턴선폭 데이타에 따라 노광장비를 작동하여 상기 포토마스크 기판 상의 전자빔 레지스트를 노광하는 프로그램 모듈을 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 패턴선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 다른 기록매체는, 포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고 상기 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 다음의 수식으로 표현되는 가우스분포로 상정하여, 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 표준편차 σ를 산출하는 프로그램 모듈을 포함한다.
여기서, A와 B는 상수이다. 그리고, 상기 수식에 상기 산출된 표준편차 σ를 대입하여, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 상기 수식으로부터 예측하는 프로그램 모듈과, 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴선폭은 커지고, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴선폭은 작아지도록 패턴선폭 데이타를 보정하는 프로그램 모듈을 포함한다. 또한, 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 보정된 패턴선폭데이타에 따라 노광장비를 작동하여 상기 포토마스크 기판 상의 전자빔 레지스트를 노광하는 프로그램 모듈을 포함한다.
상기 표준편차 σ를 산출하는 프로그램 모듈은, 상기 각 메쉬에 대하여 소정의 선폭을 갖는 테스트 패턴에 따라 포토마스크 기판 상에 형성된 측정 패턴에서 측정한 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의 차이로 결정된 패턴선폭 변화량 △CD(r)을 입력받는 서브 프로그램 모듈, 임의의 σ를 선택하여 이를 상기 수식에 대입하여 상기 각 메쉬에 대하여 패턴선폭 변화량을 계산하는 서브 프로그램 모듈, 및 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 상기 입력받은 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 편차를 구하여 상기 편차를 최소로 하는 σ를 선정하는 서브 프로그램 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 원하는 패턴에 대해 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화량을 예측하여 이에 상응하도록 보정노광하는 방법을 통해, 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화를 감소시킬 수 있다. 따라서, 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화에 의해 웨이퍼의 공정 마진이 감소되고 외각 부분의 셀이 취약해지는 문제를 해결할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 관해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 이하의 각 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 실시예는 포토마스크 기판 상의 전자빔 레지스트를 노광하는 방법에 관한 것으로, 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법에 관한 것이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
단계 Ⅰ
도 2를 참조하면, 먼저 포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고, 임의의 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 구해야 한다. 상기 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 분포를 구하는 단계는 다시 도 3에 나타낸 바와 같은 다음의 단계들을 거쳐서 수행된다.
도 3을 참조하면, 상기 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 분포를 구하는 단계에서는 먼저 소정의 선폭을 갖는 테스트 패턴에 따라 포토마스크 기판 상에 노광, 현상 및 식각하여 측정 패턴을 형성한다(S1). 상기 측정 패턴이 형성된 포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고, 상기 각 메쉬에 대하여 상기 측정 패턴의 선폭을 측정하여 상기 측정된 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의 차이인 패턴선폭 변화량 △CD(r)을 결정한다(S2). 여기서, 상기 기준 메쉬로서 상기 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 메쉬를 선택하면, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 다음의 수식으로 표현되는 가우스분포로 상정할 수 있다.
여기서, A와 B는 상수이다.
상기 수학식 1이 가지는 의미를 상술하면, 다음과 같다. 전술한 바와 같이, 일반적인 현상 공정은 스핀 공정이기 때문에, 현상 단계에서 발생되는 패턴선폭 변화는 포토마스크 기판의 중앙을 기준으로 한 방사 방향으로의 변화 특성을 보인다. 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서 스핀에 의해 발생되는 패턴선폭 변화는 포토마스크 기판의 중앙으로부터의 거리에 따라 지수적으로 감소할 것이므로, 그 분포는 가우스분포를 가지는 것으로 정량화할 수 있다.
각 메쉬에 대하여 패턴선폭 변화량이 결정된 다음에, 상기 수학식 1에서의 표준편차 σ를 산출한다(S3). 상세히 설명하면, 임의의 σ를 선택하여 이를 상기 수학식 1에 대입한다. 임의의 σ가 대입된 상기 수학식 1에 각각의 r을 대입함으로써 상기 각 메쉬에 대하여 패턴선폭 변화량을 계산한다. 이어서, 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 상기 결정된 패턴선폭 변화량의 편차를 구한다. 상기 편차를 최소로 하는 σ가 선정될 때까지 임의의 σ를 선택하여 상기 편차를 구하는 과정을 반복적으로 수행한다. 상기 편차를 최소로 하는 σ는 최소자승법으로 구하는 것이 바람직하다. 즉, 각 r에 대하여 구한 편차의 제곱의 합이 최소가 될 때의 σ를 상기 수학식 1의 표준편차로 선정한다.
이하에서는 전술한 바와 같이 포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고, 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 구하기 위한 각 단계들을 상세히 설명하는 일례를 제공한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 사용된 테스트 패턴 및 상기 테스트 패턴이 포토마스크 기판 상에 배열된 모습을 각각 도시한 것이다.
도 4는 본 실시예에 사용된 테스트 패턴을 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 테스트 패턴(110)은 선폭 2㎛를 갖고 4㎛ 간격으로 배열된 일정한 길이를 가진 기준패턴(112)과 테두리(116)를 갖고 있다. 상기 기준패턴(112)은 13개가 모여져 한 묶음(114)을 이룸으로써 50㎛에 달하는 폭을 가질 수 있다. 상기 테스트 패턴(110)은 이러한 묶음(114)을 하나만 포함할 수도 있으나 본 실시예에서는 두 개를 포함하는 것을 사용한다. 상기 테두리(116)는 한 변의 길이가 120㎛인 정방형이다. 상기 테스트 패턴(110)에서 기준패턴(112)은 후속의 공정을 거쳐 선폭을 측정할 부분에 해당된다.
도 5는 상기 테스트 패턴(110)들이 배열된 포토마스크 기판(100)을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 상기 포토마스크 기판(100)은 한 변의 길이가 6inch인 정방형이다. 노광될 테스트 패턴(110)은 상기 포토마스크 기판(100)의 가로 및 세로에 각각 21개씩 배열된다. 각 테스트 패턴(110)의 간격은 6750㎛이다.
이상에서 설명한 테스트 패턴(110) 및 테스트 패턴(110)의 배열은 아주 단순한 형태를 가지고 있으나, 본 발명은 실시예에서 언급한 형태에 한정되지 않고, 다양한 형태의 테스트 패턴 및 그 배열에 대해서도 적용될 수 있다.
도 4 및 도 5에 설명된 테스트 패턴(110) 및 테스트 패턴(110)의 배열대로 포토마스크 기판(100) 상의 전자빔 레지스트를 노광하고, 현상 및 식각하여 측정 패턴을 형성한다. 우선 석영이나 유리 등의 재질로 된 투명 포토마스크 기판 상에 차광막과 전자빔 레지스트가 순차적으로 적층된 블랭크 마스크를 준비하여 상기 테스트 패턴(110) 및 테스트 패턴(110)의 배열대로 상기 전자빔 레지스트를 노광한다. 이 때에는 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화만 두드러지도록 포깅 효과 및 로딩 효과를 고려한 보정노광을 수행할 수 있다. 이어서, 통상의 방법대로 스핀 공정에 의해 상기 노광된 전자빔 레지스트를 현상한다. 현상된 전자빔 레지스트에 따라 상기 차광막을 식각하고 상기 전자빔 레지스트를 제거하여 측정 패턴을 완성한다.
상기 측정 패턴이 형성된 포토마스크 기판(100)을 메쉬들로 분할하고, 상기 각 메쉬에 대하여 상기 측정 패턴의 선폭을 측정한다. 도 6은 측정 패턴의 선폭에 대한 CD 균일도 지도를 도시한 것이다. 상기 균일도 지도는 상기 포토마스크 기판(100)의 가로 및 세로를 각각 21개의 메쉬로 분할한 다음, 각 메쉬에서의 측정 패턴(110)의 선폭을 측정하고 선폭이 동일한 영역을 그룹핑(grouping)한 결과이다. 상기 선폭은 각각의 메쉬별로 측정된 평균값이다. 본 실시예에서는 상기 포토마스크 기판(100)의 가로 및 세로를 각각 21개의 메쉬로 분할하는데, 상기 메쉬의 크기는 측정할 선폭의 크기 등을 고려하여 설정되어야 한다. 도면에서는 상기 포토마스크 기판(100)의 가장자리에 위치하는 1 내지 3번째 메쉬와 19 내지 21번째 메쉬를 제외하고 그 안쪽의 메쉬(4 내지 18번째 메쉬)를 나타내었다.
균일도 지도 상에서 해칭이 동일하게 된 영역은 동일한 선폭을 가지는 영역을 나타낸다. 다시 말해, 포토마스크 기판(100)의 영역 중에서 동일하게 해칭된 영역 상의 측정 패턴(110)은 동일한 선폭을 가지게 되고, 상기 균일도 지도 상에 다르게 해칭된 영역이 많이 존재하면 할수록 측정 패턴(110) 선폭의 균일도가 감소하게 된다. 도 6을 참조하면, 동일하게 해칭된 영역은 상기 포토마스크 기판(100)의 중앙을 기준으로 하여 원형을 이루고 있으며, 8개의 서로 다른 해칭영역이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 상기와 같이 동일하게 해칭된 영역이 원형을 이루고 있는 이유는 앞서 언급한 바와 같이 현상 공정에서 블랭크 마스크를 회전시키기 때문이며, 복수개의 해칭영역이 존재하는 이유는 현상장치에 로딩된 노광된 블랭크 마스크의 개별 영역에 따라서 노광면 상에서의 현상액의 유속, 상대유량 또는 기화열 차이가 있기 때문이다. 도 6을 참조하면, 측정 패턴(110) 선폭의 최대치가 약 2.216㎛, 최소치가 2.2㎛인데 도수의 99.73%를 포함하는 3배의 표준편차의 값(통상 CD 에러라고 부른다)은 10.4nm 정도이다.
이어서, 상기 측정 패턴의 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의 차이인 패턴선폭 변화량 △CD를 결정한다. 상기 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 메쉬를 기준 메쉬로 선택한다. 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 그래프로 나타내면 도 7과 같다. 도 7에서 볼 수 있듯이, 상기 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 수학식 1로 표현되는 가우스분포로 상정할 수 있다. 다음에, 최소자승법으로 상기 수학식 1에서의 표준편차 σ를 산출한다. σ를 달리하여 상기 수학식 1로부터 계산된 패턴선폭 변화량과, 실제 측정에 의해서 결정된 패턴선폭 변화량을 비교함으로써 모든 메쉬에서의 편차의 제곱의 합이 가장 작은 σ를 상기 수학식 1에서의 표준편차 σ로 선택하였다.
이상에서 설명된 표준편차 σ를 구하는 과정은 컴퓨터 프로그램에 의해 수행하는 것이 간편하다. 상기 프로그램은 포토마스크 기판을 각 메쉬로 분할하고 각 메쉬에서 측정된 패턴선폭에 대한 데이타를 입력하는 것으로 시작된다. 이를 위해서 테스트 패턴 및 이의 배열에 대한 데이타가 컴퓨터로 입력되어야 한다. 임의의 σ를 선택하여 상기 선택된 값을 수학식 1에 대입하여 각 메쉬에서의 패턴선폭 변화량을 구한다. 그런 다음, 각 메쉬에서 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 결정된 패턴선폭 변화량의 편차를 구한다. 즉, 최소자승법을 사용하여 최초에 선택된 σ에 일정한 변위를 주어 계산을 반복 수행함으로써 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 결정된 패턴선폭 변화량과의 차의 제곱을 구하고 각 메쉬에 대해 이를 합하여 그 합산된 값이 최소인 값을 찾아낸다. 이 과정에서 상기 상수 A와 B도 구해진다.
본 실시예에서 상기의 과정을 통해 구한 표준편차 σ는 약 40000㎛ 이다. 상수 A는 -0.00208nm로서 약 0인 것으로 간주할 수 있고 B는 13nm이다.
단계 Ⅱ
테스트 패턴을 이용하여 상술한 과정을 거쳐 구한 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 분포로부터 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 예측한다. 즉, 단계 I에서 구한 σ , A 및 B의 값을 상기 수학식 1에 대입하면 수학식 2와 같다.
여기서 r의 단위는 ㎛이고 △CD(r)의 단위는 nm이다. 상기 r에 임의의 x를 대입하여 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 예측한다.
단계 Ⅲ
단계Ⅱ에서 예측한 패턴선폭 변화량에 따라 패턴선폭 데이터를 보정한다. 여기서, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 노광시의 도우즈 E(x)를 기준 도우즈 E0에 대해 상기 수학식 2로부터 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)에 따라 다음의 수식에 의해 결정할 수 있다.
여기서, △CD(x)max는 상기 예측된 패턴선폭 변화량의 최대값을 나타낸다. 상기 기준 도우즈 E0는 실험을 통해 적절한 값으로 결정할 수도 있으나, 단위 도우즈량 변화시 패턴선폭 변화량을 고려하여 그 값을 한정할 수도 있다. 단위 도우즈량 변화시 패턴선폭 변화량은 도우즈 마진이라고도 하는데 ㎚/%도우즈의 단위로 표시되며, 도우즈의 % 변화량에 대한 선폭의 변화량을 나타내는 변수이다. 따라서,도우즈 마진을 알 경우, 선폭의 변화량을 측정하여 보정노광되어야 할 도우즈를 계산할 수 있게 된다. 예컨대, 도우즈 마진이 2nm/%도우즈인 경우 1nm의 선폭 변화를 주기 위해서는 0.5%의 도우즈 변화를 주면 된다. 이 경우 기준 도우즈는 보정노광 전의 도우즈의 0.5%에 해당되게 된다. 본 실시예에서는 도 7에서 보듯 △CD(x)max가 13nm이므로 최대 보정 도우즈는 6.5%이다.
도우즈를 변화하는 방법 대신에, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴 선폭 데이타에는 양의 바이어스(bias)를 적용하여 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴 선폭은 크게 보정하고, 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴 선폭 데이타에는 음의 바이어스를 적용하여 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴 선폭은 작게 보정할 수도 있다. 수식으로 표현하면 다음 수학식 4와 같다.
바이어스= -{△CD(x)}
단계 Ⅳ
단계 Ⅲ에서 보정된 패턴선폭 데이터를 노광장비에 적용하여 보정노광을 한다. 본 보정노광단계에 의해 현상 단계에서 발생하는 포토마스크 기판의 각 지점에서의 선폭 변화(variation)를 감소시킬 수 있다.
이하에서는 도우즈를 변화하는 방법으로 보정노광하는 일례를 설명한다. 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 패턴에 대하여 보정노광을 실시하였다.
상기 패턴에 따라 블랭크 마스크의 전자빔 레지스트를 8μC/cm2도우즈의 전자빔으로 1차 노광하였다. 본 실시예에서 사용된 노광장비는 도시바사의 EBM-3000이며, 상기 장비는 전자빔의 재산란에 의한 선폭 변화가 매우 작은 것으로 알려져 있으므로 전자빔의 재산란에 의한 선폭 변화는 무시할 수 있다. 이어서, 상기 1차 노광도우즈의 6.5%에 해당하는 0.52μC/cm2도우즈를 기본 도우즈로 하여 상기 수학식 3에 따라 상기 포토마스크 기판을 보정노광하였다. 이어서, 현상 장치를 이용하여 노광된 전자빔 레지스트를 현상하고, 원하는 패턴대로 형성된 전자빔 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 식각하여 차광막 패턴을 형성하였다. 상기 전자빔 레지스트 패턴을 제거함으로써 포토마스크를 완성하였다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 보정노광을 거쳐 현상 및 식각된 포토마스크 기판의 패턴선폭에 대한 CD 균일도 지도를 도시한 것이다. 상기 포토마스크 기판의 가로 및 세로를 각각 21개의 메쉬로 분할하였는데, 도면에서는 상기 포토마스크 기판의 가장자리에 위치하는 1 내지 3번째 메쉬와 19 내지 21번째 메쉬를 제외하고 그 안쪽의 메쉬(4 내지 18번째 메쉬)를 나타내었다.
도 8을 참조하면, 5개의 서로 다른 해칭영역이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 포토마스크 기판의 보정노광된 부분은 선폭의 최대치가 약 2.21㎛, 최소치가 2.2㎛이다. 그리고, CD 에러는 6.6nm 정도이었다. 보정노광을 행하지 않고 형성한 측정 패턴(110)의 경우에 선폭의 최대치가 약 2.216㎛, 최소치가 2.2㎛, 그리고 CD 에러가 10.4nm 정도이었던 것과 비교하면, 첫째, 보정노광을 행한 경우에 있어서 선폭의 최대치와 최소치의 차이인 선폭의 범위(range)가 좁아졌다. 둘째, 보정노광을 행한 경우에 있어서 CD 에러가 감소하였다. 따라서, 본 실시예에서 상기 수학식2에 의해 예측된 패턴선폭 변화량에 따른 보정노광을 행함으로써, 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 보상하여 균일도가 향상됨을 알 수 있다. 특히 실제로 마스크로 사용되는 중앙 부분에서는 도 6에서 볼 수 있었던 원형의 해칭 영역이 보이지 않으며 서로 다른 해칭 영역도 5개로서 도 6에 비하여 균일도가 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 코너 부분을 제외한 부분의 CD 에러는 4 내지 5nm 정도까지로 감소될 것으로 보인다.
상술한 본 발명의 선폭 변화를 보정하는 방법은 프로그램으로 구현가능하고, 이 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 의해 제공될 수 있다. 또한 상기 기록매체는 범용 디지털 컴퓨터에 의해 수행될 수 있고, 따라서 상기 노광장비에 부착된 디지털컴퓨터에 의해 수행됨으로써, 본 발명을 더욱 용이하게 실시할 수 있게 한다. 상기 기록매체는 자기 기록매체(예: 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 기록매체(예: CD-ROM, DVD 등) 및 캐리어 웨이브(carrier wave; 예: 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
상기 기록매체는 포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고, 상기 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 상기 수학식 1로 표현되는 가우스분포로 상정하여, 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 표준편차 σ를 산출하는 프로그램 모듈, 상기 수식에 상기 산출된 표준편차 σ를 대입하여, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 상기 수식으로부터 예측하는 프로그램 모듈을 포함한다.
상기 표준편차 σ를 산출하는 프로그램 모듈은, 상기 각 메쉬에 대하여, 포토마스크 기판 상에 소정의 선폭을 갖는 테스트 패턴에 따라 노광, 현상 및 식각하여 형성된 측정 패턴에서 측정한 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의 차이로 결정된 패턴선폭 변화량 △CD(r)을 입력받는 서브 프로그램 모듈, 임의의 σ를 선택하여 이를 상기 수식에 대입하여 상기 각 메쉬에 대하여 패턴선폭 변화량을 계산하는 서브 프로그램 모듈, 및 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 상기 입력받은 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 편차를 구하여 상기 편차를 최소로 하는 σ를 선정하는 서브 프로그램 모듈을 포함한다.
상기 기록매체는 또한, 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴선폭은 커지고, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴선폭은 작아지도록 패턴선폭 데이타를 보정하는 프로그램 모듈을 포함한다. 여기서 수학식 3의 기준 도우즈 및 패턴선폭 변화량은 별도로 외부에서 입력되거나 계산을 통해 주어질 수 있다.
또한, 상기 기록매체는 상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 보정된 패턴선폭 데이타에 따라 노광장비를 작동하여 상기 포토마스크 기판 상의 전자빔 레지스트를 노광하는 프로그램 모듈을 포함함으로써, 상기 기록매체는 노광장비를 운용하는 컴퓨터에 탑재되어 노광장비에서 보정노광을 수행하는데 필요한 보정노광 데이타를 생성하고 이에 따라 노광장비를 운용할 수 있게 된다. 여기서, 각 프로그램 모듈을 실제로 코드화한 기능적인(functional) 프로그램 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머에 의해 용이하게 작성될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. 예를 들어, 본 실시예에서는 기준 메쉬로서 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 메쉬를 선정하여 현상 공정에서 발생하는 패턴선폭 변화량의 분포가 가우스 분포를 따르는 것으로 상정하는 것을 설명하였으나, 상기 기준 메쉬로서 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 메쉬가 아닌 임의의 메쉬를 선정하는 것이 얼마든지 가능하다. 이 때에는 패턴선폭 변화량의 분포가 가우스 분포를 따르지 않을 수 있기 때문에 직접 측정된 패턴선폭 변화량의 분포를 그래프로 작성한 다음, 측정되지 않은 지점에서의 패턴선폭 변화량은 상기 그래프로부터 예측하는 방법을 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭의 변화를 예측하고 이에 따라 마스크 패턴 선폭 데이타를 미리 보정하여 보정된 패턴 데이타에 따라 노광한다. 따라서, 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를 최소화할 수 있고, CD 편차를 감소시켜 균일도를 향상시킴으로써 점차 고집적되는 집적회로의 미세선폭을 균일하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 선폭 변화 보정방법은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 범용 디지털 컴퓨터에서 실행됨으로써 용이하게 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면 고정밀도, 고품질의 포토마스크 제조가 가능하며, 공정수율 및 반도체 소자 동작의 신뢰성 향상이 기대된다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 포토마스크 제조시, 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법으로서,
    포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고, 상기 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기 거리 r에 대한 분포를 다음의 수식으로 표현되는 가우스분포로 상정하여, 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 표준편차 σ를 산출하는 단계;
    (여기서, A와 B는 상수이다.)
    상기 산출된 표준편차 σ를 상기 수식에 대입하여, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 상기 수식으로부터 예측하는 단계;
    상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴선폭은 커지고, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴선폭은 작아지도록 패턴선폭 데이타를 보정하는 단계; 및
    상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 보정된 패턴선폭 데이타를 노광장비에 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 표준편차 σ를 산출하는 단계는,
    a) 소정의 선폭을 갖는 테스트 패턴에 따라 포토마스크 기판 상에 측정 패턴을 형성하고, 상기 각 메쉬에 대하여 상기 측정 패턴의 선폭을 측정하여 상기 측정된 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의 차이인 패턴선폭 변화량 △CD(r)을 결정하는 단계;
    b) 임의의 σ를 선택하는 단계;
    c) 상기 임의의 σ를 상기 수식에 대입하여 상기 각 메쉬에 대하여 패턴선폭 변화량을 계산하는 단계;
    d) 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 상기 측정된 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 편차를 구하는 단계; 및
    e) 상기 b) 내지 d) 단계를 반복 수행하여 상기 편차를 최소로 하는 σ를 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 e)단계의 최소인 편차는 최소자승법에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 패턴선폭 데이타를 보정하는 단계는,
    상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 노광시의 도우즈 E(x)가 기준 도우즈 E0에 대해 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)에 따라 다음의 수식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법.
    (여기서, △CD(x)max는 상기 예측된 패턴선폭 변화량의 최대값을 나타낸다.)
  7. 제3항에 있어서, 상기 패턴선폭 데이타를 보정하는 단계는,
    상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴 선폭 데이타에는 양의 바이어스(bias)를 적용하여 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴 선폭은 크게 보정하고, 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴 선폭 데이타에는 음의 바이어스를 적용하여 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴 선폭은 작게 보정하는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법.
    바이어스= -{△CD(x)}
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 포토마스크 제조시, 현상 단계에서 발생하는 패턴선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서,
    포토마스크 기판을 메쉬들로 분할하고, 상기 포토마스크 기판의 중앙에 위치하는 기준 메쉬로부터의 거리가 r인 메쉬에서의 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 상기거리 r에 대한 분포를 다음의 수식으로 표현되는 가우스분포로 상정하여, 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 표준편차 σ를 산출하는 프로그램 모듈;
    (여기서, A와 B는 상수이다.)
    상기 수식에 상기 산출된 표준편차 σ를 대입하여, 상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 패턴선폭 변화량 △CD(x)를 상기 수식으로부터 예측하는 프로그램 모듈;
    상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴선폭은 커지고, 상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴선폭은 작아지도록 패턴선폭 데이타를 보정하는 프로그램 모듈; 및
    상기 포토마스크 기판 상의 각 지점에 대하여 보정된 패턴선폭 데이타에 따라 노광장비를 작동하여 상기 포토마스크 기판 상의 전자빔 레지스트를 노광하는 프로그램 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 표준편차 σ를 산출하는 프로그램 모듈은,
    a) 상기 각 메쉬에 대하여, 소정의 선폭을 갖는 테스트 패턴에 따라 포토마스크 기판 상에 형성한 측정 패턴에서 측정한 선폭과 상기 테스트 패턴의 선폭과의차이로 결정된 패턴선폭 변화량 △CD(r)을 입력받는 서브 프로그램 모듈;
    b) 임의의 σ를 선택하여 이를 상기 수식에 대입하여 상기 각 메쉬에 대하여 패턴선폭 변화량을 계산하는 서브 프로그램 모듈; 및
    c) 상기 계산된 패턴선폭 변화량과 상기 입력받은 패턴선폭 변화량 △CD(r)의 편차를 구하여 상기 편차를 최소로 하는 σ를 선정하는 서브 프로그램 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 편차를 최소로 하는 σ를 선정하는 방법으로 최소자승법을 사용하는 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  13. 제10항에 있어서, 상기 패턴선폭 데이타를 보정하는 프로그램 모듈은,
    상기 기준 메쉬로부터의 거리가 x인 포토마스크 기판 상의 임의의 지점에서의 노광시의 도우즈 E가 기준 도우즈 E0에 대해 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)에 따라 다음의 수식에 의해 결정되는 것이 기록된 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    (여기서, △CD(x)max는 상기 예측된 패턴선폭 변화량의 최대값을 나타낸다.)
  14. 제10항에 있어서, 상기 패턴선폭 데이타를 보정하는 프로그램 모듈은,
    상기 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴 선폭 데이타에는 양의 바이어스를 적용하여 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 음인 영역의 패턴 선폭은 크게 보정하고, 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴 선폭 데이타에는 음의 바이어스를 적용하여 예측된 패턴선폭 변화량 △CD(x)가 양인 영역의 패턴 선폭은 작게 보정하는 것이 기록된 것을 특징으로 하는 선폭 변화를 보정하여 노광하는 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    바이어스= -{△CD(x)}
KR10-2001-0057979A 2001-09-19 2001-09-19 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체 KR100429879B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0057979A KR100429879B1 (ko) 2001-09-19 2001-09-19 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체
US10/225,417 US6775815B2 (en) 2001-09-19 2002-08-22 Exposure method for correcting line width variation in a photomask
JP2002270374A JP4257088B2 (ja) 2001-09-19 2002-09-17 フォトマスク製造時に現像段階で生じる線幅変化を補正して露光する方法及びそのためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US10/873,242 US7185312B2 (en) 2001-09-19 2004-06-23 Exposure method for correcting line width variation in a photomask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0057979A KR100429879B1 (ko) 2001-09-19 2001-09-19 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030025056A KR20030025056A (ko) 2003-03-28
KR100429879B1 true KR100429879B1 (ko) 2004-05-03

Family

ID=19714425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0057979A KR100429879B1 (ko) 2001-09-19 2001-09-19 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6775815B2 (ko)
JP (1) JP4257088B2 (ko)
KR (1) KR100429879B1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6667385B2 (en) * 2002-01-28 2003-12-23 Energenetics International, Inc. Method of producing aminium lactate salt as a feedstock for dilactic acid or dimer production
KR100518607B1 (ko) * 2003-12-23 2005-10-04 삼성전자주식회사 진공 지연시간에 따른 선폭변화의 보정방법
KR100567746B1 (ko) * 2003-12-31 2006-04-05 동부아남반도체 주식회사 반도체 선폭 캘리브레이션 방법
KR100844872B1 (ko) 2004-03-31 2008-07-09 호야 가부시키가이샤 전자빔 묘화방법 및 리소그래피 마스크의 제조방법
US7396617B2 (en) * 2004-06-14 2008-07-08 Photronics, Inc. Photomask reticle having multiple versions of the same mask pattern with different biases
US7435533B2 (en) * 2004-06-14 2008-10-14 Photronics, Inc. Method of forming a semiconductor layer using a photomask reticle having multiple versions of the same mask pattern with different biases
JP4834310B2 (ja) * 2005-01-31 2011-12-14 株式会社東芝 パターン形成方法、フォトマスクの製造方法、半導体装置の製造方法およびプログラム
US20060183025A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-17 Micron Technology, Inc. Methods of forming mask patterns, methods of correcting feature dimension variation, microlithography methods, recording medium and electron beam exposure system
US7713889B2 (en) * 2005-11-16 2010-05-11 Nikon Corporation Substrate processing method, photomask manufacturing method, photomask, and device manufacturing method
WO2007058240A1 (ja) * 2005-11-16 2007-05-24 Nikon Corporation 基板処理方法、フォトマスクの製造方法及びフォトマスク、並びにデバイス製造方法
KR100706813B1 (ko) * 2006-02-13 2007-04-12 삼성전자주식회사 반도체 장치의 패턴 배치 방법
US7669171B2 (en) * 2007-09-05 2010-02-23 United Miceoelectronics Corp. Prediction model and prediction method for exposure dose
US9005848B2 (en) * 2008-06-17 2015-04-14 Photronics, Inc. Photomask having a reduced field size and method of using the same
US9005849B2 (en) * 2009-06-17 2015-04-14 Photronics, Inc. Photomask having a reduced field size and method of using the same
KR101096979B1 (ko) * 2010-05-07 2011-12-20 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 패턴 균일도 조절 방법
US8810785B2 (en) * 2011-08-26 2014-08-19 United Microelectronics Corp. Mask inspecting method
CN202383394U (zh) * 2011-11-22 2012-08-15 北京京东方光电科技有限公司 一种阵列基板
JP7126925B2 (ja) * 2017-12-18 2022-08-29 Hoya株式会社 パターン描画方法、フォトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04121745A (ja) * 1990-09-12 1992-04-22 Ricoh Co Ltd レティクルの製造方法
JPH09297392A (ja) * 1996-05-02 1997-11-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> フォトマスク及びその製法、及びレジスト材層の配列及びパターン化された層の配列を形成する方法
JPH10256114A (ja) * 1997-03-10 1998-09-25 Sony Corp フォトレジスト膜のパターン形成方法
JPH11305416A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法及びフォトマスクの製造方法
KR20010058315A (ko) * 1999-12-27 2001-07-05 박종섭 래디얼 에러를 감소시키기 위한 마스크 패턴 형성방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153928A (en) * 1989-06-09 1992-10-06 Casio Computer Co., Ltd. Method and apparatus for recording/reproducing mesh pattern data
KR0158315B1 (ko) 1995-08-28 1998-12-01 유기범 간이교환전화시스템
JP3348586B2 (ja) * 1995-12-28 2002-11-20 ソニー株式会社 電子線リソグラフィ技術における近接効果補正法
TW357262B (en) * 1996-12-19 1999-05-01 Nikon Corp Method for the measurement of aberration of optical projection system, a mask and a exposure device for optical project system
KR200158315Y1 (ko) 1996-12-28 1999-10-15 양재신 자동차 리어 범퍼의 보강구조
JP3508617B2 (ja) * 1999-05-11 2004-03-22 株式会社日立製作所 電子線描画装置および電子線を用いた描画方法
KR100374635B1 (ko) * 2000-09-27 2003-03-04 삼성전자주식회사 포토마스크의 식각시 발생하는 로딩효과로 인한선폭변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한기록매체
EP1249734B1 (en) * 2001-04-11 2012-04-18 Fujitsu Semiconductor Limited Rectangle/lattice data conversion method for charged particle beam exposure mask pattern and charged particle beam exposure method
US6757886B2 (en) * 2001-11-13 2004-06-29 International Business Machines Corporation Alternating phase shift mask design with optimized phase shapes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04121745A (ja) * 1990-09-12 1992-04-22 Ricoh Co Ltd レティクルの製造方法
JPH09297392A (ja) * 1996-05-02 1997-11-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> フォトマスク及びその製法、及びレジスト材層の配列及びパターン化された層の配列を形成する方法
JPH10256114A (ja) * 1997-03-10 1998-09-25 Sony Corp フォトレジスト膜のパターン形成方法
JPH11305416A (ja) * 1998-04-20 1999-11-05 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法及びフォトマスクの製造方法
KR20010058315A (ko) * 1999-12-27 2001-07-05 박종섭 래디얼 에러를 감소시키기 위한 마스크 패턴 형성방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20040229138A1 (en) 2004-11-18
KR20030025056A (ko) 2003-03-28
JP4257088B2 (ja) 2009-04-22
US6775815B2 (en) 2004-08-10
US20030061595A1 (en) 2003-03-27
US7185312B2 (en) 2007-02-27
JP2003107665A (ja) 2003-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100429879B1 (ko) 포토마스크 제조시 현상 단계에서 발생하는 선폭 변화를보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한 기록매체
US6684382B2 (en) Microloading effect correction
US7473495B2 (en) Method of creating predictive model, method of managing process steps, method of manufacturing semiconductor device, method of manufacturing photo mask, and computer program product
US7941767B2 (en) Photomask management method and photomask wash limit generating method
JP3825744B2 (ja) フォトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法
KR100374635B1 (ko) 포토마스크의 식각시 발생하는 로딩효과로 인한선폭변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한기록매체
JP2003100624A (ja) フレア測定用マスク、マスクの製造方法、ウェーハ上にフレア影響領域を設定する方法及びフレアを補正するためのマスク製作方法
US6622296B2 (en) Exposure mask pattern correction method, pattern formation method, and a program product for operating a computer
US6221539B1 (en) Mask pattern correction method and a recording medium which records a mask pattern correction program
EP1199601B1 (en) Method of fabricating a photomask and exposing method utilizing the photomask
US5906903A (en) Process tolerance calculating method relating exposure amount and focal point position to allowable dimension value
US6783905B2 (en) Electron beam exposure method using variable backward scattering coefficient and computer-readable recording medium having thereof
US6689520B2 (en) Exposure method for correcting dimension variation in electron beam lithography
JP4329333B2 (ja) 露光マスクの補正方法
US7251806B2 (en) Model-based two-dimensional interpretation filtering
US8677288B2 (en) Test pattern selection method for OPC model calibration
US20050086629A1 (en) Method of defining forbidden pitches for a lithography exposure tool
JPH09218500A (ja) レジストパターンの作製方法
KR100496454B1 (ko) 스테이지 기울어짐과 포토마스크 표면의 불균일에 의한선폭변화 보정방법
JP4313856B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4483612B2 (ja) フォトマスクの製造方法、および、半導体デバイスの製造方法
Chen et al. Global CD uniformity improvement using dose modulation pattern correction of pattern density-dependent and position-dependent errors
JP2003059787A (ja) シミュレーション方法および回路パターンの形成方法
JP2005352365A (ja) 半導体デバイスの製造方法、露光用マスクの製造方法および露光用マスク
KR20050001837A (ko) Ｃｄ 보정이 가능한 포토마스크의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20010919

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20030718

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20040323

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20040421

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20040422

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20070327

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20080401

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090415

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100413

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110405

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120402

Start annual number: 9

End annual number: 9

FPAY Annual fee payment
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130329

Start annual number: 10

End annual number: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140331

Start annual number: 11

End annual number: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150331

Start annual number: 12

End annual number: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20160331

Start annual number: 13

End annual number: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20170331

Start annual number: 14

End annual number: 14

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20180330

Start annual number: 15

End annual number: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190329

Year of fee payment: 16

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190329

Start annual number: 16

End annual number: 16

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200330

Start annual number: 17

End annual number: 17

PC1903 Unpaid annual fee