초록 ▼

세계각국의 여러 선진국들이 첨단기술의 하나인 반도체 분야에 집중적으로 연구하고 있는 실정에서 앞으로의 256MB 및 1GB DRAM의 개발을 위해서는 최소 선폭이 256MDRAM 의 경우 약 0.25${{\mu}m}$, 1GB DRAM 의 경우에는 0.15-0.2 ${{\mu}m}$ 의 선폭 형성기술이 필요하다. 이러한 미세 선폭을 구현하기 위해서 전자빔 리소그래피가 크게 두 가지 방향으로 연구되고 있다. 높은 에너지를 사용하여 전방 산란 범위를 줄여서, 주변의 회로 밀도에 따라 근접 효과를

세계각국의 여러 선진국들이 첨단기술의 하나인 반도체 분야에 집중적으로 연구하고 있는 실정에서 앞으로의 256MB 및 1GB DRAM의 개발을 위해서는 최소 선폭이 256MDRAM 의 경우 약 0.25${{\mu}m}$, 1GB DRAM 의 경우에는 0.15-0.2 ${{\mu}m}$ 의 선폭 형성기술이 필요하다. 이러한 미세 선폭을 구현하기 위해서 전자빔 리소그래피가 크게 두 가지 방향으로 연구되고 있다. 높은 에너지를 사용하여 전방 산란 범위를 줄여서, 주변의 회로 밀도에 따라 근접 효과를 교정하는 방법과, 또하나의 경향은 에너지를 줄임으로써, 전자의 리지스트와 기관에서의 산란 범위를 패턴의 사이즈보다 작게하여 근처의 패턴에서 나오는 전자의 영향을 적게하는 방법이 있다. 기본적으로 이러한 전자빔 리소그래피를 실험하기 위해서는 많은 시간과 장비가 필요하므로 시뮬레이션이 필수적이다. 또한 이런 연구개발과정 중에서 컴퓨터 시뮬레이션은 근본적인 공정불량의 원인을 쉽게 찾아내어 해결책까지 쉽게 구할 수 있으며 극미세 패턴형성에 있어서 전자빔 리소그라피를 구현하는데 의미가 있다.
본 연구에서는 아직 연구가 미약한 전자빔 모의실험 연구와 앞으로의 전자빔이 소자제조에 적용되는 단게에 대응되는 소프트웨어 개발이 필요하여 정밀하고 최적화된, 사용자가 쓰기 편한 모의실험 틀을 개발하는 것이다. 1차년도에스는 전자빔이 실리콘 기판에 노광될 때 단층(mono-layer)이 아닌 실제와 비슷한 다층(multi-layer) 공정에 적합하게 전자의 산란을 계산할 수 있는 몬테카를로 시뮬레이터에 대해서 개발하였고, 낮은 에너지와 높은 에너지에 사용가능한 모델을 적용하였다. 그리고 다양한 모양의 설계패턴에 여러 가지 전자빔 형태를 놔공할 수 있는 gaussian beam, variable shaped beam, cell projection 등의 노광 방법에 대해서 모델링을 하고 노광 시뮬레이터를 개발하였다. 2차년도에서는 노광한 결과를 실험 결과와 정확하게 맞추기 위해서 리지스트의 현상률을 구하고 ray tracing algorithm 을 이용해서 현상 시뮬레이터를 작성했으며, 화학 증폭형 리지스트(Chemically Amplified Resist)의 경우에는 온도와 시간에 따라 산이 확산되는 효과를 고려하여 프로그램을 작성하였고, 이 모든 것을 MS Windows 환경하에서 MFC를 이용하여 유저가 쉽게 사용할 수 있는 GUI로 구축하였다.

Abstract ▼

In the facts of the case that various advanced nations have concentratively studied the semicondctor, which is one of the advanced technology, pattern delineation tdchnology is required to develop 256Mb DRAM and 1Gb DRAM in the future because the minimum feature size of 256Mb DRAM is 0.25${{\mu

In the facts of the case that various advanced nations have concentratively studied the semicondctor, which is one of the advanced technology, pattern delineation tdchnology is required to develop 256Mb DRAM and 1Gb DRAM in the future because the minimum feature size of 256Mb DRAM is 0.25${{\mu}m}$ and that of 1Gb DRAM is 0.15${{\mu}m}$-0.2${{\mu}m}$. E-beam lithography is studied in two ways. For high energy, Reducing forward scattering range decreases the proximity effects, and for low energy, the scattering range of electrons in the resist and substrate can be reduced to less than the minimum feature size, so that the line width of a feature is not affected by stray electros from neighboring pattern. Simulation is necessary in the E-beam lithography because of the difficulties in experiments. Computer simulation, in the process of this research, can detect the basic problems of process and can easily solve the problems.
In this research, we aim to study the electron beam.lithography simulation te.chnique which is not clearly understood yet, and to develop an accurate, optimized and user-friendly simulation program. In the first year, we developed the Monte Carlo simulator for multi-layer as well as mono-layer samples, which calculates the electron scatterings and energy loss. And it was applied to low and high energy ranges. The beam types, such as Gaussian beam, variable shaped beam and cell projection beam are modeled and the exposure simulator was developed for the variable patterns. In the second year, we got the development rate for each resist, and completed the development programs using the ray tracing algorithm. And for the Chemically Amplified Resist, the acid diffusion wass considered with respect to temperature and time. All simulation programs are integrated in the MSwindows environment usingMS Visual C++and MFC.

목차 Contents

• 표지...1
• 목차...2
• 제출문...3
• 연구계획서 요약...4
• 연구내용...5
• 가. 연구결과 요약문(국.영문)...5
• 나. 서론...7
• 다. 연구방법 및 이론...10
• 라. 결과 및 고찰...33
• 마. 결론...37
• 바. 인용문헌...38
• 논문발표 목록서...39
• 자체평가서...40