Optical proximity correction for EUV mask with pellicle

Abstract

Extreme ultraviolet (EUV) lithography is considered as one of the viable solutions for production of the next generation integrated devices. EUV mask defect control becomes more critical issue in order to sustain the quality of wafer fabrication process. A pellicle is the essential component to prevent patterning deformations caused by particle defects on EUV mask. And EUV optical proximity correction(OPC) that takes into account for pellicle effects on imaging quality is required for achieving better pattern fidelity and critical dimension control. In this study, image blurring effect induced by the EUV pellicle on mask pattern structures was investigated and it was performed using commercial software(Calibre WORKbench). In order to check the imaging error by transmission loss of a pellicle, we considered image difference caused by a pellicle for the various patterns such as line and space pattern with various pitches, line-end patterns with various gap size and metal 1 layer for logic structure. Finally, a method was suggested how patterning throughput loss caused by the transmission loss can be compensated by EUV OPC, which may allow pellicle transmission even below 90%.| 현재 반도체 시장의 소자는 점차 작아지고 있는데 그 크기가 x nm 에 도달하였다. 이에 따라서 극자외선 노광 시 사용되는 마스크에 결함이 생길 시에 이전보다 더 작은 크기의 결함 또한 문제를 된다. 그래서 펠리클 이라는 얇은 박막을 극자외선 마스크 위에 둠으로써 결함의 영향을 최소화 하는 것이 필수적이다. 하지만 극자외선 파장은 그 전의 리소그래피의 광원 보다 훨씬 짧은 파장의 광원으로 흡수에 의한 투과도 손실이 심하다. 이를 해결하기 위한 가장 간단한 방법은 단순히 노광량을 늘리는 것이다. 하지만 현재 극자외선 리소그래피의 광원의 파워는 아직 부족하기 때문에 노광시간을 증가시켜 부족한 빛을 보상하여야 한다. 이는 곧 생산량 저하를 야기하게 된다. 그래서 우리는 마스크를 보정하여 흡수영역을 줄이고 반사영역을 늘여 펠리클에 의해 손실된 빛을 보상하는 방법을 연구하였다. 간단한 구조의 규칙적인 패턴에서부터 여러 가지 모양과 밀도를 동시에 포함하고 있는 로직 패턴까지 고려할 수 있도록 연구를 진행하였다. 그 결과 밀도가 밀 할수록 투과도 손실로 인한 패터닝 결함이 더욱 심함을 알 수 있었고 이로 인해 더 큰 마스크 보정이 필요함을 알 수 있었다. 또한 이러한 마스크 보정을 통해 투과도 손실을 보상하는 방법으로 충분히 질 높은 패터닝 결과를 얻을 수 있음을 확인하였고 공정여유도 또한 확보되는 것을 알 수 있었다.; Extreme ultraviolet (EUV) lithography is considered as one of the viable solutions for production of the next generation integrated devices. EUV mask defect control becomes more critical issue in order to sustain the quality of wafer fabrication process. A pellicle is the essential component to prevent patterning deformations caused by particle defects on EUV mask. And EUV optical proximity correction(OPC) that takes into account for pellicle effects on imaging quality is required for achieving better pattern fidelity and critical dimension control. In this study, image blurring effect induced by the EUV pellicle on mask pattern structures was investigated and it was performed using commercial software(Calibre WORKbench). In order to check the imaging error by transmission loss of a pellicle, we considered image difference caused by a pellicle for the various patterns such as line and space pattern with various pitches, line-end patterns with various gap size and metal 1 layer for logic structure. Finally, a method was suggested how patterning throughput loss caused by the transmission loss can be compensated by EUV OPC, which may allow pellicle transmission even below 90%.