EUV OPC TECH

EUV OPC는 기존 ArF, KrF에서 진행했던 OPC와는 다른 Work flow를 가지고 있습니다. EUV 설비의 구조적 차이점과 EUV 광의 특성으로 인해서 다른 term을 EUV OPC Model에 반영해줘야 합니다.

일반적인 ArF OPC와 다른 점은 하기와 같습니다.

1. EUV mask S/L 외곽에 OD(Optical Density) 공정(Annealing)을 통해서 EUV광 반사율을 감소시켜주고, OoB(Out of Band) 제거 공정을 통해 Grating을 삽입하여 DUV광을 제거해 줍니다. OPC에선 shot edge에서의 Mask BB의 불필요한 EUV reflection 및 half shadow 영향성을 correction 해줍니다.

2. UNICOM은 Uniformity Correction Module의 약자로 조명계 방향에 따라 slit intensity가 달라지게 되는데, 이 차이를 Slit 위치 별 UNICOM finger가 slit 안쪽으로 이동하면서 dose를 조절하여 uniform하게 조절해주는 Module입니다. 그럼에도 불구하고 slit별 CD 산포가 보일 때 ADI CD 산포를 개선하기 위해서 massive CD MAP을 이용하여 인위적으로 UNICOM을 어그러뜨리면서 Intensity를 조절하는데 이 기술이 Dose CPE 입니다. (UNICOM은 특별한 일이 없는 한 기능을 끌 수 없습니다.)

3. EUV flare effect에 대한 영향성을 반영하기 위해 Photo mask Full field에 대한 Flare map을 추출합니다. 이는 추후 EUV OPC 진행 시 Flare map 과 pattern image intensity를 convolution하여 최종 OPC shape을 계산하게 됩니다.

4. 그리고 EUV scanner는 반사형태이기 때문에 발생하는 구배형 slit position 별 입사광경로 차이로 인한 보정이 필요하여 각 slit 별 M3D library 정보가 필요합니다.

5. EUV modeling 시 Apply UNICOM term(default=1 사용)을 사용하여 UNICOM 보정으로 인한 slit intensity를 uniform하게 맞춰 산포 개선 효과를 볼 수 있도록 합니다.

6. Iterative-recovery OPC는 Mask one shot 내 여러 Die가 존재할 경우, 한 Die DB만 OPC를 적용하고, 나머지 Die에 대해서는 EUV Shadowing 및 Flare effect를 반영하여 짧은 iteration만 수행합니다. Mask image loading시간 및 iteration 횟수 감소로 runtime 25~35% 줄어드는 효과를 주는 기술입니다.

7. Metallic PR(EUV NTD), Metallic Oxide Resist로도 불리우며 기존 CAR 보다 polymer 단위체 size가 작아서 해상력을 향상 시킬 수 있습니다. LER/LWR의 개선을 가져올 수 있으며 이로 인해 line Bridge, Pinch 위험성을 미리 차단할 수 있습니다. EUV NTD Model에 대한 PR calibration term이 추가 됩니다.

8. High NA OPC는 EUV 노광 설비가 High NA로 감에 따라 Half-field 노광밖에 안되고  anamorphic (4x, 8x)로 X/Y 배율이 바뀌게 되는데 OPC에서 X, Y 배율 차이 및 shot 간 stitch되는 영역을 매끄럽게 OPC될 수 있도록 만드는 기술입니다.

 

9. EUV flare 효과는 DUV의 flare보다 200배 정도로 큰 영향을 미칩니다. 그래서 노광하기 전 꼭 보정해줘야 합니다. 그래서 OPC에서 Flare map을 넣어서 OPC할 때 보정해줍니다. 우선, pattern density map을 뽑아놓고 Point Spread Function과 Convolution해서 Flare map을 만들어줍니다. 이 때 중요한 점은 EUV OPC PSF ver과 EUV 설비 PSF ver을 서로 매칭해주는 것이 중요합니다. EUV modeling 시 반영했던 PSF ver보다 EUV OPC를 진행할 때 PSR ver이 더 큰 영향을 미치기 때문입니다. EUV 설비 grade가 높아질 수록 PSF ver도 함께 높아집니다. 

10. EUV High NA 설비가 2024년 처음 도입된다고 합니다. EUV High NA는 In-Die Stitching으로 X, Y의 배율이 다릅니다. 그래서 노광하는 영역(26mm x 16.5mm)도 달라지고 X, Y의 pattern 비율 size도 다르게 됩니다. Stitching 기술을 쓰기 때문에 겹치는 영역에서의 기술이 매우 중요해집니다. 설계할 때부터 chip size를 조절하여 stitching area에 Scribe Lane이 오도록 하거나, Stitching Area의 영역의 OPC를 매우 잘 control하면 됩니다. 

11. EUV PSM은 Absorber로 TaBN을 사용하고 현재는 평가 중인데, 해상력을 증가 할 수 있는 EUV Photo mask 기술입니다. EUV PSM을 사용해야지 EUV M3D effect가 줄어들게 되는데, 이는 High NA Stitching Area에 PR damage를 남길 수 있어 아직 풀어야 할 숙제 입니다.  

12. EUV slit은 둥근 초승달 모양입니다. 이는 반사광의 6도 사입사로 인해 Pole의 inbalance가 발생하고, mirror가 arc shape으로 생기기 때문인데 이는 mirror의 flatness를 좋게 하기 위하여 둥글게 만들었기 때문입니다. 그래서 EUV scanner slit 모양이 초승달 모양으로 형성되었습니다. Slit position별 CD차이는 ADI CD 산포로 이어지기 때문에 관리가 매우 중요하며 UNICOM으로 sigma 0.2~3nm정도 보정이 가능합니다.