• 한국광학회지
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• 제18권1호
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• pp.74-78
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• 2007

본 논문에서는 포토마스크 후면에 위상 패턴을 형성하여 웨이퍼 상 CD(critical dimension) 균일도를 개선할 수 있는 투과율 조절 포토마스크 기술을 ArF 리소그래피에 적용한 결과에 대하여 보고한다. 위상 패턴 조밀도에 따른 노광 광세기 변화 계산에 포토마스크 후면으로부터 포토마스크 전면까지의 광의 전파를 고려하여 ArF 파장에서의 위상 패턴 조밀도에 따른 노광 광세기 저하에 관한 실험결과를 이론적으로 재현할 수 있었다. 본 기술을 ArF 리소그래피에 적용하여 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 한 주요 레이어에 대해 필드 내 CD 균일도를 $3{\sigma}$ 값으로 13.8 nm에서 9.7 nm로 개선하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1996년도 Advance Program of 13th optics andquantum Electronics conference, 1996제13 회 광학 및 양자전자 학술 발표회 논문 요약집
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• pp.26-26
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• 1996

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.269-274
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• 1999

As the semiconductor industry enters the next century, we are facing to the technological changes and challenges. Optical lithography has driven by the miniaturisation of semiconductor devices and has been accompanied by an increase in wafer productivity and performance through the reduction of the IC image geometries. In the last decade, DRAM(Dynamic Random Access Memories) have been quadrupoling in level of integration every two years. Korean chip makers have been produced the memory devices, mainly DRAM, which are the driving force of IC＇s(Integrated Circuits) development and are the technology indicator for advanced manufacturing. Therefore, Korean chip makers have an important position to predict and lead the patterning technology. In this paper, we will be discussed the limitations of the optical lithography, such as KrF and ArF. And, post optical lithography technology, such as E-beam lithography, EUV and E-beam Projection Lithography shall be introduced.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.66-66
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• 2006

Development of ArF Photo-lithography process has proceeded with the increase of numerical aperature (NA) and the decrease of resist thickness. It makes many problems such as cost and process complexity. A novel spin-on hard mask system is proposed to overcome many problems Spin-on hard mask composed of two layers of siloxane and carbon. The optical thickness of two layers is designed from reflectivity measurement at specified n, k respectively. The property of photo-resist shows different results according to Si contents. Si-contents was measured XPS(X-ray Photoelectron spectroscopy).

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.6-11
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• 2001

We studied the feasibility of optical lithography for the critical layers of 0.12${\mu}{\textrm}{m}$ DRAM assuming ArF excimer laser as a light source. To enhance the fidelity of aerial image and process margin, Phase shift mask (PSM) patterns as well as binary mask patterns are corrected with in-house developed Optical Proximity Correction (OPC) software. As the result, w found that the aerial image of critical layers of DRAM cell with 0.12${\mu}{\textrm}{m}$ design rule could not be reproduced with binary masks. But if we use PSM or optical proximity corrected PSM, the fidelity of aerial image ,resolution and process margin are so much enhanced that they could be processed with optical lithography.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권12호
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• pp.62-67
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• 1997

The optical lithography wit an ArF excimer laser as a light source is expected to be used in the mass production of giga-bit DRAMs which require less than 0.2.mu.m minimum feature size. In this case, the distortion of a patterned image becomes very severe, since the lithography porcess is performed at the resolution limit. Traditionally, the photomask pattern was designed and revised with trial-and-error methods, such as repeated execution of process simulators or actual process experiments which require time and effort. Ths paper describes a program which automatically finds an optimal mask pattern. The program divides the mask plane into cells with same sizes, chooses a cell randomly, changes the transparent/opaque property of the cell, and eventually genrates a mask pattern which produces required image pattern. The program was applied to real DRAM cell patterns to produce mask patterns which genertes image patterns closer to object images than original mask patterns.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.901-907
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• 2000

As the minimum feature size for making ULSI approaches the wavelength of light source in optical lithography, the aerial image is so hardly distorted because of the optical proximity effect that the accurate mask image reconstruction on wafer surface is almost impossible. We applied the Optical Proximity Correction(OPC) on isolated patterns assuming Attenuated Phase Shift Mask(APSM) as well as binary mask, to correct the widening of isolated patterns. In this study, we found that applying OPC to APSM shows much better improvement not only in enhancing the resolution and fidelity of t도 images but also in enhancing the process margin than applying OPC to the binary mask. Also, we propose the OPC method of APSM for isolated patterns, the size of which is less than the wavelength of the ArF excimer laser. Finally, we predicted the resolution limit of optical lithography through the aerial image simulation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.475-475
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• 2010

We have generated Ar plasma in dense plasma focus device with coaxial electrodes for extreme ultraviolet (EUV) lithography and investigated an emitted visible light for electro-optical plasma diagnostics. We have applied an input voltage 4.5 kV to the capacitor bank of 1.53 uF and the diode chamber has been filled with Ar gas of pressure 8 mTorr. The inner surface of the cylindrical cathode has been attatched by an acetal insulator. Also, the anode made of tin metal. If we assumed that the focused plasma regions satisfy the local thermodynamic equilibrium (LTE) conditions, the electron temperature and density of the coaxial plasma focus could be obtained by Stark broadening of optical emission spectroscopy (OES). The Lorentzian profile for emission lines of Ar I of 426.629 nm and Ar II of 487.99 nm were measured with a visible monochromator. And the electron density has been estimated by FWHM (Full Width Half Maximum) of its profile. To find the exact value of FWHM, we observed the instrument line broadening of the monochromator with a Hg-Ar reference lamp. The electron temperature has been calculated using the two relative electron density ratios of the Stark profiles. In case of electron density, it has been observed by the Stark broadening method. This experiment result shows the temporal behavior of the electron temperature and density characteristics for the focused plasma. The EUV emission signal whose wavelength is about 6 ~ 16 nm has been detected by using a photo-detector (AXUV-100 Zr/C, IRD). The result compared the electron temperature and density with the temporal EUV signal. The electron density and temperature were observed to be $10^{16}\;cm^{-3}$ and 20 ~ 30 eV, respectively.

• 한국광학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-8
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• 1994

축소배율(M=+1/5)을 갖는 극자외선(deep dultra-violet)리소그라피용 5-반사광학계를 설계하였다. 우선 모든 3차 수치를 영으로 하는 수치적인 해를 반사경이 구면인 경우에 대해서 구하였다. 이렇게 하여 구한 3차원적인 분포를 하는 해의 영역에서 잔류수차량과 MTF에 큰 영향을 주는 central obscuration이 될 수 있는 한 적은 해들을 선택하여 마지막 두 반사경을 비구면화 하였다. 이 중 최종적인 해로서 선택한 것은 central obscuration이 약 25%이고 광원을 ArF 엑시머 레이저(파장 0.193 ${\mu}m$)로 하는 nearly inchorent illumination(${\sigma}$=1)인 경우 NA가 0.45이며 분해능이 50% MTF 기준치와 초점심도 0.8 ${\mu}m$에 대해 약 650 cycles/mm 정도인 성능을 갖는 시스템이 되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.114-114
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• 1999

Boron nitride (BN)는 매우 뛰어난 물리적, 화학적 성질을 가지고 있는 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. hexagonal 형태의 hBN의 경우 큰 전기 저항과 열 전도도를 가지고 있고 열적 안정성을 가지고 있어 반도체 소자에서 절연층으로 쓰일 수 있다. 또한 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray lithography이 mask 기판으로 사용될 수 있다. Boron-carbon-nitrogen (BCN) 역시 뛰어난 기계적 성질과 투명성을 가지고 있어 보호 코팅이나 X-ray lithography에 이용될 수 있다. 또한 원자 조성이나 구성을 변화시켜 band gap을 조절할 수 있는 가능성을 가지고 있기 때문에 전기, 광소자의 재료로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 여러 합성 조건 변화에 따른 hBN 막의 합성 거동을 관찰하고, 카본 농도변화에 따른 BCN 막의 기계적 성질과 구조의 변화, 그리고 실리콘 첨가에 의한 물성 변화를 관찰하였다. BN박막은 실리콘 (100) 기판 위에 r.f. plasma assisted CVD를 이용하여 합성하였다. 합성 압력 0.015 torr, 원료 가스로 BCl3 1.5 sccm, NH3 6sccm을 Ar 15 sccm을 사용하여 기판 bias (-300~-700V)와 합성온도 (상온~50$0^{\circ}C$)를 변화시켜 BN막을 합성하였다. BCN 박막은 상온에서 기판 bias를 -700V로 고정시킨 후 CH4 공급량과 Ar 가스의 첨가 유무를 변화시켜 합성하였다. 또한 SiH4 가스를 이용하여 실리콘을 함유하는 Si-BCN 막을 합성하였다. 합성된 BN 막의 경우, 기판 bias와 합성 온도가 증가할수록 증착속도는 감소하는 경향을 보여 주었다. 기판 bias와 합성온도에 따른 구조 변화를 SEM과 Xray로 분석하였다. 상온에서 합성한 경우는 표면형상이 비정질 형태를 나타내었고, X-ray peak이 거의 관찰되지 않았다. 합성온도가 증가하게 되면 hBN (100) peak이 나타나게 되고 이것은 합성된 막이 turbostratic BN (tBN) 형태를 가지고 있다는 것을 나타낸다. 50$0^{\circ}C$의 합성 온도에서 기판 bias가 -300V에서 hBN (002) peak이 관찰되었고, -500, -700 V에서는 hBN (100) peak만이 관찰되었다. 따라서 고온에서의 큰 ion bombardment는 합성되는 막의 결정성을 저해하는 요소로 작용한다는 것을 확인 할 수 있었다. 합성된 BN 막은 ball on disk type의 tribometer를 이용하여 마모 거동을 관찰한 결과 대부분 1이상의 매우 큰 friction coefficient를 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10 GPa 정도 까지의 값을 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN 막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10GPa 정도 까지의 값을 가지며 변하였다. 합성된 BCN, Si-BCN 막은 FT-IR, Raman, S-ray, TEM 분석을 통하여 그 구조와 합성된 상에 관하여 분석하였다. FT-IR 분석을 통해 B-N 결합과 C-N 결합을 확인할 수 있었고, Raman 분석을 통하여 DLC의 특성을 분석하였다. 마모 거동에서는 BCN 막의 경우 0.6~0.8 정도의 friction coefficient를 나타내었고 Si-BCN 막은 0.3이하의 낮은 friction coefficient를 나타내었다. Hardness는 carbon의 함유량과 Ar 가스의 첨가 유무에 따라 각각을 측정하였고 이것은 BN 막 보다 향상된 값을 나타내었다.