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극 자외선 리소그래피용 펠리클의 주름 및 결함이 5-nm 급 패터닝에 끼치는 영향

Title
극 자외선 리소그래피용 펠리클의 주름 및 결함이 5-nm 급 패터닝에 끼치는 영향
Other Titles
Influence of wrinkles and defects in extreme ultraviolet lithography pellicle on 5-nm node
Author
김국진
Alternative Author(s)
Kim, Guk-Jin
Advisor(s)
오혜근
Issue Date
2018-02
Publisher
한양대학교
Degree
Doctor
Abstract
반도체 소자가 더욱 미세화됨에 따라 기존의 노광 공정으로 구현 가능한 최소 선폭은 한계에 다다랐기 때문에 새로운 리소그래피 기술이 요구되고 있다. 미세 패턴을 형성하기 위한 차세대 기술로는 directed self-assembly(DSA), nanoimprint, maskless lithography 및 극 자외선 리소그래피(extreme ultraviolet lithography, EUVL)가 거론되고 있다. 그 중에서 극 자외선 리소그래피 기술은 가장 실현 가능성이 있는 차세대 리소그래피 기술로 주목받고 있다. 극 자외선 리소그래피 기술은 기존 노광 공정에서 사용된 파장(193 nm)보다 매우 짧은 파장(13.5 nm)을 사용하여 높은 해상력을 가진다. 높은 해상도의 선폭을 구현하기 위해서는 마스크의 결함 제어가 필수적이기 때문에 펠리클은 반드시 사용되어야 한다. 하지만 극 자외선 파장은 13.5 nm로 매우 짧아 대부분의 물질에서 흡수가 많이 일어나기 때문에 극 자외선 리소그래피용 펠리클은 150 120 mm2의 면적에 비해 두께는 매우 얇아 수십 나노미터에 불과하다. 따라서 극 자외선 리소그래피용 펠리클은 제작 및 노광 공정 중에 주름이 발생할 수 있는데 이것이 선폭에 끼칠 수 있는 영향에 대한 연구가 필요하다. 마스크 및 펠리클의 위치에 따라 규칙적으로 혹은 불규칙적으로 주름진 펠리클의 주름 주기와 진폭을 이용하여 웨이퍼로 전달되는 투과율 변화를 계산하였다. 웨이퍼상에서 허용 가능한 선폭 변화 (0.2 nm 이내)를 만드는 주름진 펠리클의 허용도는 균등 및 비균등 광학계에서 각각 0.3 rad 및 0.37 rad이며, 주름진 펠리클에 의한 투과율 변화와 선폭 변화와의 관계가 선형으로 나타나는데, 1.3 % (균등 광학계)와 1.9 % (비균등 광학계)의 투과율 변화는 웨이퍼상에서 0.2 nm 의 선폭 변화를 초래한다. 이렇게 주름진 극 자외선 리소그래피용 펠리클 위에 1.2 (균등 광학계)및 2.0 (비균등 광학계) 크기의 결함이 달라붙게 되면 웨이퍼상에서 0.2 nm의 선폭 변화를 일으킨다. 결함의 크기가 1 ~ 2 로 작아도 펠리클에 주름이 발생하게 되면 광학계의 종류에 관계없이 선폭에 큰 영향을 끼친다. 극 자외선 리소그래피용 펠리클에 있어 허용 가능한 주름의 주기 또는 진폭 그리고 펠리클 위 결함의 임계 크기는 웨이퍼상에의 선폭 변화에 지대한 영향을 끼친다는 것을 확인하였다.
URI
http://www.dcollection.net/handler/hanyang/000000104804http://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/68392
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > APPLIED PHYSICS(응용물리학과) > Theses (Ph.D.)
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