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KR20220020580A - 곡선 모양을 갖는 마스크 제작 방법 및 반도체 소자 형성 방법 - Google Patents

곡선 모양을 갖는 마스크 제작 방법 및 반도체 소자 형성 방법 Download PDF

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KR20220020580A
KR20220020580A KR1020200101059A KR20200101059A KR20220020580A KR 20220020580 A KR20220020580 A KR 20220020580A KR 1020200101059 A KR1020200101059 A KR 1020200101059A KR 20200101059 A KR20200101059 A KR 20200101059A KR 20220020580 A KR20220020580 A KR 20220020580A
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KR
South Korea
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mask data
mask
temporary
data
modifying
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Pending
Application number
KR1020200101059A
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English (en)
Inventor
강필수
이원찬
김상욱
문성용
양승훈
정지은
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.)
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Publication date
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Abstract

마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하는 것을 포함한다. 상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터를 제공한다. 타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비한다. 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성한다.

Description

곡선 모양을 갖는 마스크 제작 방법 및 반도체 소자 형성 방법{METHOD OF FORMING MASK INCLUDING CURVILINEAR SHAPE AND METHOD OF FORMING SEMICONDUCTOR DEVICE}
곡선 모양을 갖는 마스크 제작 방법, 상기 마스크를 이용한 반도체 소자 형성 방법, 및 마스크 제작 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자의 고집적화에 따라, 진보된 리소그래피 프로세스가 시도되고 있다. 작은 기하학적 크기를 달성하기 위하여 이유브이(EUV) 리소그래피의 사용이 제안되었다. 이유브이(EUV) 리소그래피 시스템은 리소그래피 프로세스의 수행에 반사 광학 장치 및 이유브이(EUV) 리소그래피 마스크를 사용한다. 상기 이유브이(EUV) 리소그래피 마스크는 다양한 기술적 한계에 봉착하고 있다.
본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 과제는 효율적인 마스크 제작 방법, 상기 제작 방법을 이용하여 형성된 마스크, 상기 마스크를 사용한 반도체 소자 형성 방법, 및 마스크 제작 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃(Layout)을 디자인하는 것을 포함한다. 상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공한다. 타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비한다. 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성한다.
본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따르면 상기 마스크 제작 방법에 의하여 형성된 이유브이(EUV) 리소그래피 마스크가 제공될 수 있다.
본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 반도체 소자 형성 방법은 레이아웃을 디자인하고, 마스크를 제작하고, 그리고 상기 마스크를 사용하여 반도체 기판 상에 다수의 반도체 패턴을 형성하는 것을 포함한다. 상기 마스크를 제작하는 것은 상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아, 다각형, 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하는 것을 포함한다. 타원 함수, B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비한다. 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성한다.
본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하는 것을 포함한다. 상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아, 다각형, 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공한다. 타원 함수, B-스플라인 곡선, 및 역 리소그래피 기술(Inverse Lithography Technology; ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비한다. 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성한다.
본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 시스템은 레이아웃 디자인 장치에서 입력된 레이아웃에 기초하여 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하는 임시 마스크 데이터 생성 장치를 포함한다. 타원 함수(Elliptical Function) 및 B-스플라인 곡선(B-Spline Curve) 중에서 선택된 적어도 하나를 적용하거나 또는 상기 타원 함수, 상기 B-스플라인 곡선, 및 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하는 마스크 데이터 생성 장치가 제공된다. 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션(Simulation) 하는 시뮬레이션 장치가 제공된다. 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 마스크 패턴 형성 장치가 제공된다.
본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따르면, 타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비한다. 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다. 상기 타원 함수, 상기 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하는 것에 기인하여 상기 마스크 데이터의 준비에 소요되는 시스템 자원(System Resources)은 현저히 감소될 수 있다. 빠르고 효율적인 마스크 제작 시스템을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 내지 도 22는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 레이아웃들이다.
도 23은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 24는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 25 내지 도 32는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 레이아웃들이다.
도 33 내지 도 35는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 36은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 37은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 반도체 소자 형성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃(Layout)을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고(B21), 타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션(Simulation)하고(B25), 상기 임시 마스크 데이터에 바이어스(Bias)를 추가하고(B27), 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다. 상기 임시 마스크 데이터를 제공하고(B21), 상기 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션하고(B25), 상기 바이어스(Bias)를 추가하는(B27) 것은 광 근접 보정(Optical Proximity Correction; OPC)에 해당될 수 있다.
상기 타원 함수(Elliptical Function)는 타원(Ellipse), 또는 초타원(Superellipse)을 포함할 수 있다. 상기 타원은 평면 위의 두 정점에서 거리의 합이 일정한 점들의 집합으로 만들어지는 곡선일 수 있다. 상기 초타원은 타원을 닮은 닫힌 곡선으로, 반 주축과 반 부축의 기하학적 특징과 그에 대한 대칭은 유지하지만 전체적인 모양은 다를 수 있다.
상기 B-스플라인 곡선(B-Spline Curve)은 주어진 여러 개의 점에서 정의되는 매끄러운 곡선일 수 있다. 상기 B-스플라인 곡선(B-Spline Curve)은 각 구간별로 별도의 다항식으로 표현되기 때문에 일부의 제어점을 변경해도 전체 곡선에는 영향을 미치지 않는 성질이 있다.
상기 바이어스(Bias)는 사각형의 부분 추가, 사각형의 부분 삭제, 햄머-헤드(Hammer-head), 세리프(Serif), 조그(Jog), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고(B21), 타원 함수, B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 예상 윤곽(Expected Contour)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고(B21), 제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션(Simulation) 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 제1 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터에 바이어스(Bias)를 추가하고(B27), 제2 타원 함수, 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 제2 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 제2 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제2 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터에 바이어스를 추가하고(B27), 상기 제2 마스크 데이터를 준비하고(B23), 그리고 상기 제2 마스크 데이터를 시뮬레이션 하는 것은(B25), 상기 제2 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
도 2 내지 도 8은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 레이아웃들(Layout)이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data; 51)가 제공될 수 있다(B21). 일 실시예에서, 상기 임시 마스크 데이터(51)는 사각형을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 임시 마스크 데이터(51)는 정사각형을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 타원 함수(Elliptical Function), 제1 B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터(51)를 수정하여 제1 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 제1 마스크 데이터(53)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제1 곡선 모양을 갖는 상기 제1 마스크 데이터(53)는 상기 사각형에 내접하는 타원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 마스크 데이터(53)는 상기 사각형에 내접하는 원을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 마스크 데이터(53)를 시뮬레이션(Simulation)할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제1 마스크 데이터(53)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제1 예상 윤곽(Expected Contour; 55)을 획득하고, 상기 제1 예상 윤곽(55)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(55)은 상기 제1 마스크 데이터(53)보다 축소된 타원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(55)은 상기 제1 마스크 데이터(53)보다 축소된 원을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(55)을 검증하는 것은 상기 제1 예상 윤곽(55)이 이피이(Edge Placement Error; EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 예상 윤곽(55)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(Mask Rule Check; MRC)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(55)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터(51)에 바이어스(Bias)를 추가할 수 있다(B27). 일 실시예에서, 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(57)는 상기 임시 마스크 데이터(51)보다 확장된 사각형을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 제2 타원 함수(Elliptical Function), 제2 B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(57)를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터(58)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제2 마스크 데이터(58)는 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(57)에 내접하는 타원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 마스크 데이터(58)는 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(57)에 내접하는 원을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 제2 마스크 데이터(58)를 시뮬레이션 할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제2 마스크 데이터(58)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제2 예상 윤곽(Expected Contour; 59)을 획득하고, 상기 제2 예상 윤곽(59)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(59)은 상기 제2 마스크 데이터(58)보다 축소된 타원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(59)은 상기 제2 마스크 데이터(58)보다 축소된 원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(59)을 검증하는 것은 상기 제2 예상 윤곽(59)이 이피이(EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제2 예상 윤곽(59)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(MRC)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(55)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터(51)에 바이어스를 추가하고(B27), 제2 마스크 데이터(58)를 준비하고(B23), 그리고 상기 제2 마스크 데이터(58)를 시뮬레이션 하는 것은(B25), 상기 제2 예상 윤곽(59)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 제2 예상 윤곽(59)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제2 마스크 데이터(58)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(55)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제1 마스크 데이터(53)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
도 9 내지 도 15는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 레이아웃들(Layout)이다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아, 다각형, 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data; 61)가 제공될 수 있다(B21). 일 실시예에서, 상기 임시 마스크 데이터(61)는 바아 또는 직사각형을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 10을 참조하면, 제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터(61)를 수정하여 제1 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 제1 마스크 데이터(63)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제1 곡선 모양을 갖는 상기 제1 마스크 데이터(63)는 상기 바아(Bar) 또는 상기 직사각형의 모서리들에 내접하는 타원의 일부분을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 11을 참조하면, 상기 제1 마스크 데이터(63)를 시뮬레이션 할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제1 마스크 데이터(63)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제1 예상 윤곽(Expected Contour; 65)을 획득하고, 상기 제1 예상 윤곽(65)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(65)은 상기 제1 마스크 데이터(63)보다 축소된 모양을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(65)을 검증하는 것은 상기 제1 예상 윤곽(65)이 이피이(EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 예상 윤곽(65)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(MRC)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 12를 참조하면, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(65)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터(61)에 바이어스를 추가할 수 있다(B27). 일 실시예에서, 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(67)는 상기 임시 마스크 데이터(61)보다 부분적으로 확장된 바아(Bar) 또는 부분적으로 확장된 다각형을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 13을 참조하면, 제2 타원 함수, 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(67)를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터(68)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제2 마스크 데이터(68)는 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(67)의 모서리들에 인접한 타원의 일부분을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 14를 참조하면, 상기 제2 마스크 데이터(68)를 시뮬레이션 할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제2 마스크 데이터(68)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제2 예상 윤곽(69)을 획득하고, 상기 제2 예상 윤곽(69)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(69)은 상기 제2 마스크 데이터(68)보다 축소된 모양을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(69)을 검증하는 것은 상기 제2 예상 윤곽(69)이 이피이(EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제2 예상 윤곽(69)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(MRC)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(65)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터(61)에 바이어스를 추가하고(B27), 제2 마스크 데이터(68)를 준비하고(B23), 그리고 상기 제2 마스크 데이터(68)를 시뮬레이션 하는 것은(B25), 상기 제2 예상 윤곽(69)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
도 1 및 도 15를 참조하면, 상기 제2 예상 윤곽(69)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제2 마스크 데이터(68)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(65)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제1 마스크 데이터(63)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
도 16 내지 도 22는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 레이아웃들(Layout)이다.
도 1 및 도 16을 참조하면, 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data; 71)가 제공될 수 있다(B21).
도 1 및 도 17을 참조하면, 제1 타원 함수(Elliptical Function), 제1 B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터(71)를 수정하여 제1 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 제1 마스크 데이터(73)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제1 곡선 모양을 갖는 상기 제1 마스크 데이터(73)는 상기 맨하탄 패스의 모서리들에 인접한 타원의 일부분을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 18을 참조하면, 상기 제1 마스크 데이터(73)를 시뮬레이션 할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제1 마스크 데이터(73)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제1 예상 윤곽(75)을 획득하고, 상기 제1 예상 윤곽(75)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(75)은 상기 제1 마스크 데이터(73)보다 축소된 모양을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(75)을 검증하는 것은 상기 제1 예상 윤곽(75)이 이피이(EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 예상 윤곽(75)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(MRC)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 19를 참조하면, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(75)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터(71)에 바이어스를 추가할 수 있다(B27). 일 실시예에서, 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(77)는 상기 임시 마스크 데이터(71)보다 부분적으로 확장된 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 20을 참조하면, 제2 타원 함수, 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(77)를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터(78)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제2 마스크 데이터(78)는 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터(77)의 모서리들에 인접한 타원의 일부분을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 21을 참조하면, 상기 제2 마스크 데이터(78)를 시뮬레이션 할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제2 마스크 데이터(78)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제2 예상 윤곽(79)을 획득하고, 상기 제2 예상 윤곽(79)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(79)은 상기 제2 마스크 데이터(78)보다 축소된 모양을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(79)을 검증하는 것은 상기 제2 예상 윤곽(79)이 이피이(EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제2 예상 윤곽(79)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(MRC)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(75)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터(71)에 바이어스를 추가하고(B27), 제2 마스크 데이터(78)를 준비하고(B23), 그리고 상기 제2 마스크 데이터(78)를 시뮬레이션 하는 것은(B25), 상기 제2 예상 윤곽(79)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
도 1 및 도 22를 참조하면, 상기 제2 예상 윤곽(79)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제2 마스크 데이터(78)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(75)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제1 마스크 데이터(73)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
도 23은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 23을 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고(B21), 타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 및 역 리소그래피 기술(Inverse Lithography Technology; ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하고(B23'), 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 임시 마스크 데이터에 바이어스를 추가하고(B27), 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 임시 마스크 데이터를 제공하고(B21), 타원 함수, B-스플라인 곡선, 및 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양을 갖는 마스크 데이터를 준비하고(B23'), 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 예상 윤곽(Expected Contour)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 임시 마스크 데이터를 제공하고(B21), 제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 및 제1 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 제1 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터에 바이어스를 추가하고(B27), 제2 타원 함수, 제2 B-스플라인 곡선, 및 제2 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하고(B23'), 상기 제2 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 제2 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제2 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터에 바이어스를 추가하고(B27), 상기 제2 마스크 데이터를 준비하고(B23'), 그리고 상기 제2 마스크 데이터를 시뮬레이션 하는 것은(B25), 상기 제2 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
도 24는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 24를 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고(B21), 타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 예상 윤곽(Expected Contour)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 레이아웃을 디자인하고(B10), 상기 레이아웃에 기초하여 임시 마스크 데이터를 제공하고(B21), 제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 제1 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 제1 타원 함수의 좌표를 수정한 제2 타원 함수, 상기 제1 B-스플라인 곡선의 좌표를 수정한 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하고(B23), 상기 제2 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고(B25), 상기 시뮬레이션 결과 제2 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제2 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것(B31)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 임시 마스크 데이터에 바이어스를 추가하고(B27), 상기 제2 마스크 데이터를 준비하고(B23), 그리고 상기 제2 마스크 데이터를 시뮬레이션 하는 것은(B25), 상기 제2 예상 윤곽이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
도 25 내지 도 30은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 레이아웃들(Layout)이다.
도 24 및 도 25를 참조하면, 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data; 81)가 제공될 수 있다(B21). 일 실시예에서, 상기 임시 마스크 데이터(81)는 사각형을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 임시 마스크 데이터(81)는 정사각형을 포함할 수 있다.
도 24 및 도 26을 참조하면, 제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터(81)를 수정하여 제1 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 제1 마스크 데이터(83)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제1 곡선 모양을 갖는 상기 제1 마스크 데이터(83)는 상기 사각형에 내접하는 타원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 마스크 데이터(83)는 상기 정사각형에 내접하는 원을 포함할 수 있다.
도 24 및 도 27을 참조하면, 상기 제1 마스크 데이터(83)를 시뮬레이션 할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제1 마스크 데이터(83)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제1 예상 윤곽(85)을 획득하고, 상기 제1 예상 윤곽(85)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(85)은 상기 제1 마스크 데이터(83)보다 축소된 타원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 예상 윤곽(85)을 검증하는 것은 상기 제1 예상 윤곽(85)이 이피이(EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 예상 윤곽(85)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(MRC)을 포함할 수 있다.
도 24 및 도 28을 참조하면, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(85)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 상기 제1 타원 함수의 좌표를 수정한 제2 타원 함수, 상기 제1 B-스플라인 곡선의 좌표를 수정한 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터(81)를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터(88)가 준비될 수 있다(B23). 일 실시예에서, 상기 제2 마스크 데이터(88)는 상기 임시 마스크 데이터(81)의 외부에 부분적으로 확장된 타원을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 타원 함수는 상기 제1 타원 함수의 절편 좌표를 수정하여 획득한 것일 수 있다.
도 24 및 도 29를 참조하면, 상기 제2 마스크 데이터(88)를 시뮬레이션 할 수 있다(B25).
상기 시뮬레이션은 상기 제2 마스크 데이터(88)로부터 반도체 기판 상에 형성될 수 있는 제2 예상 윤곽(89)을 획득하고, 상기 제2 예상 윤곽(89)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위 이내에 있는지 검증하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(89)은 상기 제2 마스크 데이터(88)보다 축소된 타원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(89)은 상기 제2 마스크 데이터(88)보다 축소된 원을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제2 예상 윤곽(89)을 검증하는 것은 상기 제2 예상 윤곽(89)이 이피이(EPE) 허용오차에 적합한지 확인하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제2 예상 윤곽(89)을 검증하는 것은 마스크 규칙 확인(MRC)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(85)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하지 않는 경우(NG), 제2 마스크 데이터(88)를 준비하고(B23), 그리고 상기 제2 마스크 데이터(88)를 시뮬레이션 하는 것은(B25), 상기 제2 예상 윤곽(89)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족할 때까지 다수 회 반복될 수 있다.
도 24 및 도 30을 참조하면, 상기 제2 예상 윤곽(89)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제2 마스크 데이터(88)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
일 실시예에서, 상기 시뮬레이션 결과 상기 제1 예상 윤곽(85)이 원하는 패턴의 허용 오차 범위를 만족하는 경우(G), 상기 제1 마스크 데이터(83)에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다(B31).
도 31 및 도 32는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 레이아웃들(Layout)이다.
도 31 및 도 32를 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 다양한 모양과 배치를 갖는 마스크 데이터(88', 98)를 준비하는 것을 포함할 수 있다. 예를들면, 상기 마스크 데이터(88', 98)는 반복적인 배열을 갖는 제1 마스크 데이터(88') 및 제2 마스크 데이터(98)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 마스크 데이터(88')는 상기 제2 마스크 데이터(도 28의 88)에 회전 행렬(Rotation Matrix)을 적용하여 준비된 것일 수 있다.
도 33 내지 도 35는 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 33을 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 방법은 마스크 기판(210) 상에 반사 층(220, 230)을 형성하고 상기 반사 층(220, 230) 상에 캐핑 층(240)을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마스크는 이유브이(Extreme Ultraviolet; EUV) 리소그래피 마스크일 수 있다. 상기 마스크 기판(210)은 실리콘 층을 포함할 수 있다. 상기 반사 층(220, 230)은 다수의 제1 물질 층(220) 및 다수의 제2 물질 층(230)이 번갈아 가며 반복적으로 적층된 것일 수 있다. 상기 반사 층(220, 230)은 상기 다수의 제1 물질 층(220) 및 상기 다수의 제2 물질 층(230)이 인터리빙(Interleaving) 방식으로 적층된 것일 수 있다. 상기 다수의 제2 물질 층(230)은 상기 다수의 제1 물질 층(220)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 상기 다수의 제1 물질 층(220)의 각각은 실리콘 층을 포함할 수 있다. 상기 다수의 제2 물질 층(230)의 각각은 몰리브덴(Mo) 층을 포함할 수 있다. 상기 캐핑 층(240)은 루테늄(Ru) 층을 포함할 수 있다.
도 34를 참조하면, 상기 캐핑 층(240) 상에 마스크 패턴(250)이 형성될 수 있다. 마스크(200)는 상기 마스크 패턴(250), 상기 캐핑 층(240), 상기 반사 층(220, 230), 및 상기 마스크 기판(210)을 포함할 수 있다. 상기 마스크 패턴(250)은 도 1 내지 도 32를 통하여 설명된 상기 마스크 데이터에 기초하여 형성될 수 있다.
상기 캐핑 층(240) 상에 상기 마스크 패턴(250)을 형성하는 것은 박막 형성 공정 및 패터닝 공정을 포함할 수 있다. 상기 마스크 패턴(250)은 흡수제(260), 반사 방지층(270), 및 개구부(260T)를 포함할 수 있다. 상기 흡수제(260)는 상기 캐핑 층(240) 상에 직접적으로 접촉될 수 있다. 상기 흡수제(260)는 탄탈 붕소 질화물(TaBN)을 포함할 수 있다. 상기 반사 방지층(270)은 상기 흡수제(260) 상을 덮을 수 있다. 상기 반사 방지층(270)은 로렌슘(Lr)을 포함할 수 있다. 상기 개구부(260T)는 상기 반사 방지층(270) 및 상기 흡수제(260)를 관통하여 상기 캐핑 층(240)의 상면을 노출할 수 있다.
도 35를 참조하면, 상기 마스크(200)는 이유브이(Extreme Ultraviolet; EUV) 리소그래피 마스크일 수 있다.
일 실시예에서, 이유브이(EUV) 리소그래피 시스템에서 광(280) (예를 들어, 광원 장치에 의해 생성된 EUV 방사선 빔)은 경사진 입사각으로 상기 마스크(200)를 향해 투영될 수 있다. 상기 광(280)은 경사진 방식으로 상기 마스크(200)를 향해 투영되어 상기 마스크(200)의 표면에 수직인 수직 축(300)과의 입사 각도(290)를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 입사 각도(290)는 약 5도 내지 약 7도의 범위에서. 반사광(310)은 이유브이(EUV) 리소그래피 프로세스를 수행하기 위해 투영 광학계(도시되지 않음)를 향해 투영될 수 있다. 상기 마스크 패턴(250)의 높이에 기인하여 상기 마스크(200)의 표면에 그림자 영역(320)이 발생할 수 있다. 상기 그림자 영역(320)은 도 1 내지 도 32를 참조하여 설명된 마스크 데이터를 준비하고(B23, B23'), 시뮬레이션을 수행하고(B25), 및/또는 바이어스를 추가하는(B27) 단계에 반영될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마스크는 투광 마스크일 수 있다. 상기 마스크 기판(210)은 쿼츠와 같은 투광 기판을 포함할 수 있다. 상기 반사 층(220, 230) 및 상기 캐핑 층(240)은 생략될 수 있다. 상기 마스크 패턴(250)은 크롬(Cr) 층과 같은 차광 층을 포함할 수 있다.
도 36은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 시스템을 설명하기 위한 개념도이다. 일 실시예에서 상기 마스크 제작 시스템은 이유브이(Extreme Ultraviolet; EUV) 리소그래피 마스크 제작 시스템일 수 있다.
도 36을 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 마스크 제작 시스템은 레이아웃 디자인 장치(12), 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data) 생성 장치(22), 마스크 데이터 생성 장치(24), 시뮬레이션 장치(26), 및 마스크 패턴 형성 장치(32)를 포함할 수 있다.
상기 레이아웃 디자인 장치(12)는 도 1, 도 23, 및 도 24를 통하여 설명된 레이아웃을 디자인 하는(B10) 역할을 수행할 수 있다. 상기 임시 마스크 데이터 생성 장치(22)는 상기 레이아웃 디자인 장치(12)에 접속될 수 있다. 상기 임시 마스크 데이터 생성 장치(22)는 도 1, 도 23, 및 도 24를 통하여 설명된 바와 같이 상기 레이아웃 디자인 장치(12)에서 입력된 레이아웃에 기초하여 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하는(B21) 역할을 수행할 수 있다.
상기 마스크 데이터 생성 장치(24)는 상기 임시 마스크 데이터 생성 장치(22)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 마스크 데이터 생성 장치(24)는 상기 임시 마스크 데이터 생성 장치(22)에 접속될 수 있다. 상기 마스크 데이터 생성 장치(24)는 도 1, 도 23, 및 도 24를 통하여 설명된 마스크 데이터를 준비하는(B23, B23') 역할을 수행할 수 있다. 예를들면, 상기 마스크 데이터 생성 장치(24)는 타원 함수(Elliptical Function) 및 B-스플라인 곡선(B-Spline Curve) 중에서 선택된 적어도 하나를 적용하거나 또는 상기 타원 함수, 상기 B-스플라인 곡선, 및 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 상기 마스크 데이터를 준비하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 시뮬레이션 장치(26)는 상기 마스크 데이터 생성 장치(24)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 시뮬레이션 장치(26)는 상기 마스크 데이터 생성 장치(24)에 접속될 수 있다. 상기 시뮬레이션 장치(26)는 도 1, 도 23, 및 도 24를 통하여 설명된 상기 마스크 데이터를 시뮬레이션 하는(B25) 역할을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 임시 마스크 데이터 생성 장치(22), 상기 마스크 데이터 생성 장치(24), 및 상기 시뮬레이션 장치(26)는 다수의 사용자가 병렬 접속할 수 있는 워크스테이션과 같은 연산처리 장치를 이용하여 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 레이아웃 디자인 장치(12), 상기 임시 마스크 데이터 생성 장치(22), 상기 마스크 데이터 생성 장치(24), 및 상기 시뮬레이션 장치(26)는 다수의 사용자가 병렬 접속할 수 있는 워크스테이션과 같은 연산처리 장치를 이용하여 구현될 수 있다.
상기 마스크 패턴 형성 장치(32)는 상기 마스크 데이터 생성 장치(24) 또는 상기 시뮬레이션 장치(26)에 접속될 수 있다. 상기 마스크 패턴 형성 장치(32)는 상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는(B31) 역할을 수행할 수 있다. 상기 마스크 패턴 형성 장치(32)는 박막 형성 장치 및 패터닝 장치를 포함할 수 있다.
도 37은 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 반도체 소자 형성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 37을 참조하면, 본 발명 기술적 사상의 실시예들에 따른 반도체 소자 형성 방법은 레이아웃(Layout)을 디자인 하고(B10), 마스크를 제작하고(B30), 그리고 반도체 소자를 형성하는 것(B40)을 포함할 수 있다. 상기 마스크를 제작하는(B30) 것은 도 1 내지 도 36을 이용하여 설명된 것과 유사한 방법 및 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 반도체 소자를 형성하는 것(B40)은 반도체 기판을 준비하고, 상기 반도체 기판 상에 다수의 반도체 패턴을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 다수의 반도체 패턴을 형성하는 것은 박막 형성 공정 및 리소그래피 공정을 포함할 수 있다. 상기 리소그래피 공정은 리소그래피 장치 및 상기 마스크를 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 리소그래피 장치는 이유브이(Extreme Ultraviolet; EUV) 리소그래피 장치를 포함할 수 있으며, 상기 마스크는 이유브이(EUV) 리소그래피 마스크를 포함할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
12: 레이아웃 디자인 장치
22: 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data) 생성 장치
24: 마스크 데이터 생성 장치 26: 시뮬레이션 장치
32: 마스크 패턴 형성 장치
51, 61, 71, 81: 임시 마스크 데이터
53, 58, 63, 68, 73, 78, 83, 88, 88', 98: 마스크 데이터
55, 59, 65, 69, 75, 79, 85, 89: 예상 윤곽
57, 67, 77: 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터
200: 마스크 210: 마스크 기판
220: 제1 물질 층 230: 제2 물질 층
240: 캐핑 층 250: 마스크 패턴
260: 흡수제 260T: 개구부
270: 반사 방지층 280: 광
290: 입사 각도 300: 수직 축
310: 반사광 320: 그림자 영역

Claims (20)

  1. 레이아웃(Layout)을 디자인하고,
    상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고,
    타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하고, 그리고
    상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것을 포함하는 마스크 제작 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 데이터를 준비하는 것은
    제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고,
    상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션(Simulation) 하고,
    상기 임시 마스크 데이터에 바이어스(Bias)를 추가하고, 그리고
    제2 타원 함수, 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하는 것을 포함하는 마스크 제작 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 바이어스(Bias)는
    사각형의 부분 추가, 사각형의 부분 삭제, 햄머-헤드(Hammer-head), 세리프(Serif), 조그(Jog), 또는 이들의 조합을 포함하는 마스크 제작 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 데이터를 준비하는 것은
    제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고,
    상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션하고, 그리고
    상기 제1 타원 함수의 좌표를 수정한 제2 타원 함수, 상기 제1 B-스플라인 곡선의 좌표를 수정한 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하는 것을 포함하는 마스크 제작 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 기판 상에 반사 층을 형성하고, 그리고
    상기 반사 층 상에 캐핑 층을 형성하는 것을 더 포함하되,
    상기 마스크 패턴은 상기 캐핑 층 상에 배치되고,
    상기 반사 층은 번갈아 가며 반복적으로 적층된 다수의 제1 물질 층 및 다수의 제2 물질 층을 갖는 마스크 제작 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 마스크 기판은 실리콘 층을 포함하고,
    상기 다수의 제1 물질 층의 각각은 실리콘 층을 포함하고,
    상기 다수의 제2 물질 층의 각각은 몰리브덴(Mo) 층을 포함하고,
    상기 캐핑 층은 루테늄(Ru) 층을 포함하는 마스크 제작 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 마스크 패턴은
    상기 캐핑 층 상의 흡수제; 및
    상기 흡수제를 관통하여 상기 캐핑 층의 상면을 노출하는 개구부를 포함하는 마스크 제작 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 흡수제는 탄탈 붕소 질화물(TaBN)을 포함하는 마스크 제작 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 흡수제 상의 반사 방지층을 더 포함하되,
    상기 반사 방지층은 로렌슘(Lr)을 포함하는 마스크 제작 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 기판은 투광 기판을 포함하고,
    상기 마스크 패턴은 차광 층을 포함하는 마스크 제작 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 기판은 쿼츠를 포함하고,
    상기 마스크 패턴은 크롬(Cr) 층을 포함하는 마스크 제작 방법.
  12. 제1 항의 마스크 제작 방법에 의하여 형성된 이유브이(EUV) 리소그래피 마스크.
  13. 레이아웃을 디자인하고,
    마스크를 제작하고, 그리고
    상기 마스크를 사용하여 반도체 기판 상에 다수의 반도체 패턴을 형성하는 것을 포함하되,
    상기 마스크를 제작하는 것은
    상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고,
    타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하고, 그리고
    상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것을 포함하는 반도체 소자 형성 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 다수의 반도체 패턴을 형성하는 것은 박막 형성 공정 및 리소그래피 공정을 포함하되,
    상기 리소그래피 공정은 리소그래피 장치 및 상기 마스크를 사용하는 반도체 소자 형성 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 리소그래피 장치는 이유브이(Extreme Ultraviolet; EUV) 리소그래피 장치를 포함하고,
    상기 마스크는 이유브이(EUV) 리소그래피 마스크를 포함하는 반도체 소자 형성 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 마스크 데이터를 준비하는 것은
    제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고,
    상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고,
    상기 임시 마스크 데이터에 바이어스를 추가하고, 그리고
    제2 타원 함수, 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하는 것을 포함하는 반도체 소자 형성 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 마스크 데이터를 준비하는 것은
    제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고,
    상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션하고, 그리고
    상기 제1 타원 함수의 좌표를 수정한 제2 타원 함수, 상기 제1 B-스플라인 곡선의 좌표를 수정한 제2 B-스플라인 곡선, 또는 이들의 조합을 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하는 것을 포함하는 반도체 소자 형성 방법.
  18. 레이아웃을 디자인하고,
    상기 레이아웃에 기초하여 사각형, 바아(Bar), 다각형(Polygon), 또는 이들의 조합과 같은 맨하탄 패스(Manhattan Path)를 갖는 임시 마스크 데이터(Preliminary Mask Data)를 제공하고,
    타원 함수(Elliptical Function), B-스플라인 곡선(B-Spline Curve), 및 역 리소그래피 기술(Inverse Lithography Technology; ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 곡선 모양(Curvilinear Shape)을 갖는 마스크 데이터를 준비하고, 그리고
    상기 마스크 데이터에 기초하여 마스크 기판 상에 마스크 패턴을 형성하는 것을 포함하는 마스크 제작 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 마스크 데이터를 준비하는 것은
    제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 및 제1 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고,
    상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션 하고,
    상기 임시 마스크 데이터에 바이어스를 추가하고, 그리고
    제2 타원 함수, 제2 B-스플라인 곡선, 및 제2 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 바이어스가 추가된 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하는 것을 포함하는 마스크 제작 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 마스크 데이터를 준비하는 것은
    제1 타원 함수, 제1 B-스플라인 곡선, 및 제1 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제1 곡선 모양을 갖는 제1 마스크 데이터를 준비하고,
    상기 제1 마스크 데이터를 시뮬레이션하고, 그리고
    상기 제1 타원 함수의 좌표를 수정한 제2 타원 함수, 상기 제1 B-스플라인 곡선의 좌표를 수정한 제2 B-스플라인 곡선, 및 제2 역 리소그래피 기술(ILT) 중에서 선택된 적어도 두 개를 적용하여 상기 임시 마스크 데이터를 수정하여 제2 곡선 모양을 갖는 제2 마스크 데이터를 준비하는 것을 포함하는 마스크 제작 방법.
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