Contact Hole Array에 따른 감광제 재흐름 전산모사

Abstract

감광제 재흐름 (Resist Reflow) 공정은 100 nm 이하의 컨택홀(contact hole, CH)을 형성하기 위한 간단하고도 경제적인 기술이다. 레지스트 리플로우에 가장 큰 영향을 미치는 변수로는 가열 온도와 시간, 컨택홀을 둘러싸고 있는 레지스트의 부피, 패턴의 배열, 감광제 물질 등이 있다. 레이아웃 디자인과 공정변수를 최적화하기 위해, 우리는 온도, 시간, 초기 컨택홀의 형태, pitch, 불규칙 배열에 따른 감광제 재흐름의 경향을 예측해 볼 수 있는 시뮬레이션 모델링을 하고자 했다. 기본적인 유체의 유동방정식을 이용하여 감광제의 흐름을 나타내었고, 온도와 시간의 변화에 따른 점성과 밀도의 변화가 고려되었다. 뿐만 아니라 본 감광제 재흐름 모델링에는 표면장력과 벌크(bulk effect)의 효과가 또한 고려되었다. 그래서 표면장력의 변화에 따라 컨택홀 표면의 기울기가 달라지는 것을 확인할 수 있다. 벌크효과를 고려함으로 인해, 우리는 불규칙적인 배열뿐만 아니라 다른 선폭을 가지고 있는 컨택홀 사이의 선폭차이를 확인할 수 있다. 또한 위와 같은 원인으로 인해 발생한 선폭의 차이를 일정한 바이어스를 가함으로써 보정할 수 있음을 확인했다.; Resist reflow is a simple and cost effective technique to make the sub-100 nm contact hole (CH) pattern. The effective factors affecting resist reflow are baking temperature and time, the volume surrounding the CH, the pattern layout, the resist material properties, etc. Thus, in order to optimize the layout design and process parameters, we wished to develop a simple resist flow model that can predict the resist reflow tendency as functions of the reflow temperature, CH size, the initial shape, pitch and irregular CH array. The basic fluid equation is used to express the flow of resist and the variation of viscosity and density as a function of reflow temperature and time are considered. We also included the surface tension and bulk effect to our reflow model. So that we could see the CH surface roundness difference with different surface tension. We could also see the CH size difference among the irregular CHs and with different duty ratios by including the bulk effect. Moreover we simply try to correct the CD difference by pitch as imposing the bias.