KR20090057735A - Ｏｐｃ테스트 패턴용 레티클 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 OPC 테스트 패턴용 레티클(100)은 서로 일정하게 이격된 테스트 패턴(10)을 형성하고, 이 테스트 패턴(10)사이에 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴(20)을 정사각형 또는 가로 또는 세로 라인 형상으로 형성하되, 테스트 패턴(10)과 더미 패턴(20)사이에 0.8~1.5㎛의 간격(30)을 두고 제작함으로서, 빛이 투과하는 양을 조절하여 플레어 효과를 줄이는 동시에, 더미 패턴(20)에 의해 테스트 패턴(10)에 광학적 효과가 미치는 것을 방지한다. 이때, 테스트 패턴(10)에서 빛이 투과하는 밀도는 OPC가 적용된 칩과 동일하도록 결정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, OPC 모델링 데이터를 메인 칩과 동일한 광학적 환경에서 얻게 되므로 광학 근접 효과 보상의 에러가 감소하게 되어 포토리소그래피 공정의 안정화, 전기적 특성 및 수율을 향상하게 된다.

Description

ＯＰＣ테스트 패턴용 레티클 및 그 제조 방법{RETICLE FOR AN OPTICAL PROXIMITY CORRECTION TEST PATTERN AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 반도체 소자의 레티클 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 광학 근접 보상(Optical Proximity Correction: OPC) 공정에 사용되는 OPC 테스트 패턴의 제작 시 플레어(flare) 효과를 고려하여 OPC 모델링 데이터를 메인 칩과 동일한 광학적 환경에서 얻을 수 있는 OPC 테스트 패턴용 레티클 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 반도체 칩에 집적된 소자 및 연결선의 최소선폭이 작아짐에 따라 자외선을 이용한 전통적인 포토리소그래피 기술로는 웨이퍼에 형성되는 패턴의 왜곡현상을 피하기 어렵게 되었다. 즉, 일반적으로 사용되고 있는 자외선, i-선의 파장이 0.365㎛인 반면, 최소선폭은 0.35㎛에 달하고 있으므로 빛의 회절, 간섭 등에 의한 패턴의 왜곡은 공정에서 심각한 제약 조건으로 등장하였다.

이와 같은 패턴의 근접에 따른 왜곡 현상(Optical Proximity Effect: OPE)은 앞으로 최소선폭이 점점 작아짐에 따라 더욱 심각해지게 되었다. 이를 해소하고자 광학 근접 보상(Optical Proximity Correction : OPC) 공정을 실행하고 있다.

이러한 OPC 공정이란, 반도체 제조 공정 중 복잡한 전기적 설계회로를 실리콘 웨이퍼 기판 위에 그려 넣는 포토리소그래피 공정에서 빛의 특성 때문에 발생하는 굴절과 회절 등 왜곡 현상을 보정하여 원하는 설계 회로의 패턴이 웨이퍼위에 정확히 구현될 수 있게 해 주는 기술이다. 집적 회로가 유례없이 미세한 선폭으로 신뢰성있게 구현되면서 마스크 노광에 사용되는 빛의 파장은 이제 각 칩의 피처 사이즈보다 더 길어지고 있다. 즉 OPC 기법은 길어진 빛의 파장으로 인한 굴절 효과를 줄이기 위해 포토마스크의 형상을 선택적으로 왜곡시켜 회로 패턴을 웨이퍼에 보다 신뢰성있게 구현됨에 따라, OPC는 동일한 칩 상에서 선폭이 변화하는 곳에 사용된다.

최근, 첨단 전자기기들이 점차 소형화, 경량화되면서 반도체 회로의 선폭이 90nm급 이하로 정밀해진 첨단 반도체들과, 한 개의 칩에 다양한 기능을 요구하는 SOC(System On Chip) 반도체들이 개발되면서 복잡한 반도체 설계 회로를 기판 위에 정확히 패턴화할 수 있는 OPC기술의 중요성이 점차 부각되고 있다.

이와 같이 점차 중요성이 부각되고 있는 OPC 작업을 하기 위해서는 먼저 OPC 테스크 패턴을 제작하여 OPC 모델링에 필요한 CD(Critical Dimension) 데이터를 얻게 된다. 그렇기 때문에 OPC 테스트 패턴이 잘못 제작되면 OPC 정확도가 떨어지게되어 광학 근접 효과를 제대로 보상하지 못하게 되므로 포토리소그래티 공정에서 문제가 발생하게 된다.

한편, 지금까지는 OPC 테스트 패턴을 제작할 때 광학 근접 효과 중 플레어(flare) 효과를 고려하지 않았지만, 점점 미세패턴화함에 따라 플레어 효과가 중 요시되고 있다. 플레어 효과란 수차 이외에 패턴의 형성에 영향을 미치는 렌즈 재질의 불균일, 설계상의 문제, 또는 제조상의 문제 등에 의해 불필요한 광이 패턴 형성에 악영향을 주게 되는데 이와 같이 불필요한 광이 패턴의 형성에 악영향을 주는 것을 의미한다.

도 1에는 종래의 OPC 테스트 패턴용 레티클중 명암도가 강한 부분(dense line)을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 레티클(1)의 각 패턴(2)의 사이는 일정한 간격(D)(d)으로 떨어져 있다. 이와 같이 간격이 떨어질수록 빛이 투과하는 양이 많아지므로 플레어 효과가 증가하게 된다.

이와 같이 플레어 효과가 증가하게 되면 배경 명암도(background intensity)에 차이가 발생하여 도 2에 도시된 바와 같이, 플레어 효과가 없는 경우에 비하여 에어리얼 이미지(aerial image)가 변하게 되어, CD 차이가 발생하게 된다.

본 발명의 하나의 목적은 광학 근접 보상을 위하여 최적화된 OPC 테스트 패턴을 이용하여 포토리소그래피 공정의 마진 및 수율을 향상할 수 있는 OPC 테스트 패턴용 레티클 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

이상의 목적을 구현하기 위한 본 발명의 OPC 테스트 패턴 레티클은 각 패턴사이에 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴을 형성하되, 상기 패턴과 더미 패턴사이에 간격을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 OPC 테스트 패턴용 레티클 제조 방법은 서로 일정하게 이격된 상기 테스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 테스트 패턴사이에 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴을 형성하되, 상기 테스트 패턴과 더미 패턴사이에 간격을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 레티클의 빛을 투과하는 밀도는 OPC 적용 칩과 동일하고, 상기 더미 패턴은 직사각형 형상 내지 일정 간격을 가지는 가로 또는 세로 라인으로, 테스트 패턴과 더미 패턴사이의 간격은 0.8~1.5㎛인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, OPC 모델링 데이터를 메인 칩과 동일한 광학적 환경에서 얻게 되므로 광학 근접 효과 보상의 에러가 감소하게 되어 포토리소그래피 공정의 안정화, 전기적 특성 및 수율을 향상하게 된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 OPC테스트 패턴용 레티클 및 그 제조방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.

실시예 1

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 OPC 테스트 패턴용 레티클을 나타내는 일부 상세 도면이다.

도 3에 있어서, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 OPC 테스트 패턴용 레티클(100)은 서로 일정하게 이격된 테스트 패턴(10)을 형성하고, 이 테스트 패턴(10)사이에 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴(20)을 형성하되, 테스트 패턴(10)과 더미 패턴(20)사이에 간격(30)을 형성하여 제작한다.

이와 같이 제작된 본 발명의 레티클(100)은 서로 일정하게 이격된 각 테스트패턴(10)사이에 형성된 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴(20)에 의해 빛이 투과하는 양이 조절되어 플레어 효과를 줄이게 된다.

이때, 테스트 패턴(10)과 그 사이에 형성된 더미 패턴(20)사이에는 0.8~1.5㎛, 바람직하게는 1㎛의 간격(30)을 둠에 따라 더미 패턴(20)에 의해 테스트 패턴(10)에 광학적 효과가 미치는 것을 방지한다. 즉, 아이소 라인의 경우, 간격을 0.8㎛이하가 되면 더미패턴(20)에 의해 원하는 패턴을 구할 수 없게 되고, 1.5㎛ 이상이 되면 원하는 CD를 얻을 수 없기 때문이다.

또한 칩마다 패턴 밀도가 다르기 때문에 테스트 패턴(10)에서 빛이 투과하는 밀도는 OPC가 적용된 칩과 동일하도록 결정하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서, 도 3으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 더미 패턴(20)은 정사각형 형상으로 제작하여 빛이 투과하는 양을 조절하였다.

실시예 2

도 4에는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 OPC 테스트 패턴용 레티클을 도시하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 OPC 테스트 패턴용 레티클(200)은 서로 일정하게 이격된 테스트 패턴(10)을 형성하고, 이 테스트 패턴(10)사이에 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴(40)을 형성하되, 테스트 패턴(10)과 더미 패턴(40)사이에 간격(30)을 형성하여 제작한다.

이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레티클(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 더미 패턴(40)을 제 1 실시예의 정사각형 형상에서, 복수의 라인으로 하되 가로 또는 세로 방향으로 조절한 것으로 더미패턴(40a)은 가로 방향으로 조절된 것이고, 더미패턴(40b)은 가로 및 세로 방향으로 동시에 조절되어 OPC 테스트 패턴(20)에 빛이 투과하는 양을 조절할 수 있다. 이때 역시 OPC 테스트 패턴(10)과 더미 패턴(40) 사이의 간격(30)은 0.8~1.5㎛를 유지함으로서 더미 패턴(40)에 의해 테스트 패턴(10)에 광학적 효과가 미치는 것을 방지하며, 테스트 패턴(10)에서 빛이 투과하는 밀도를 OPC가 적용된 칩과 동일하도록 결정하는 것이 바람직하다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 OPC 테스트 패턴용 레티클중 밀집 라인을 나타내는 일부 상세 도면이고,

도 2는 플레어 효과에 따른 에어리얼 이미지의 변화를 나타내는 도면이고,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 OPC 테스트 패턴용 레티클을 나타내는 일부 상세 도면이고,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 OPC 테스트 패턴이 형성된 레티클을 나타내는 일부 상세 도면이다.

<도면의 주요부에 대한 부호의 설명>

10 : OPC 테스트 패턴 20 : 더미 패턴

30 : 간격 100 : OPC 테스트 패턴용 레티클

Claims (6)

1. OPC 테스트 패턴용 레티클에 있어서,

   각 패턴사이에 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴을 형성하되, 상기 패턴과 더미 패턴사이에 간격을 형성한

   OPC 테스트 패턴용 레티클.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 레티클의 빛을 투과하는 밀도는 OPC 적용 칩과 동일한 것을 특징으로 하는

   OPC 테스트 패턴용 레티클.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 간격은 0.8~1.5㎛인 것을 특징으로 하는

   OPC 테스트 패턴용 레티클.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 더미 패턴은 정사각형 형상인 것을 특징으로 하는

   OPC 테스트 패턴용 레티클.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 더미 패턴은 일정 간격을 가지는 가로 또는 세로 방향으로 조절된 라인 형상인 것을 특징으로 하는

   OPC 테스트 패턴용 레티클.
6. OPC 테스트 패턴용 레티클 제조방법에 있어서,

   서로 일정하게 이격된 상기 테스트 패턴을 형성하는 단계와,

   상기 테스트 패턴사이에 소정 형상의 빛 투과량 조절용 더미 패턴을 형성하되, 상기 테스트 패턴과 더미 패턴사이에 간격을 형성하는 단계를 포함하는

   OPC 테스트 패턴용 레티클 제조 방법.

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