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KR102339943B1 - Apparatus and method for generting physical unclonable function by modifiying photo mask of semiconductor process - Google Patents

Apparatus and method for generting physical unclonable function by modifiying photo mask of semiconductor process Download PDF

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KR102339943B1
KR102339943B1 KR1020200161564A KR20200161564A KR102339943B1 KR 102339943 B1 KR102339943 B1 KR 102339943B1 KR 1020200161564 A KR1020200161564 A KR 1020200161564A KR 20200161564 A KR20200161564 A KR 20200161564A KR 102339943 B1 KR102339943 B1 KR 102339943B1
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KR
South Korea
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mask
inter
photomask
mask pattern
layer
Prior art date
Application number
KR1020200161564A
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최병덕
김동규
지광현
Original Assignee
주식회사 아이씨티케이 홀딩스
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Publication date
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Abstract

반도체 공정에 예측 불가능한 부분적 공정 실패를 야기하여 PUF를 생성하는 방법이 제시된다. 설계 단계에서 반도체 디자인 룰을 위반하지 않는 경우라도, 설계된 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우의 크기 및/또는 모양을 왜곡한 제2 마스크 패턴을 프린팅할 수 있다. 그리고 상기 프린트된 제2 마스크 패턴을 포함하는 포토 마스크를 포토 리소그래피를 수행에 이용하여 PUF가 생성될 수 있다.A method for generating a PUF by causing an unpredictable partial process failure in a semiconductor process is provided. Even when the semiconductor design rule is not violated in the design stage, the second mask pattern in which the size and/or shape of at least one mask window included in the designed first mask pattern is distorted may be printed. In addition, the PUF may be generated by performing photolithography using a photomask including the printed second mask pattern.

Description

반도체 프로세스의 포토 마스크를 변형하여 PUF를 생성하는 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR GENERTING PHYSICAL UNCLONABLE FUNCTION BY MODIFIYING PHOTO MASK OF SEMICONDUCTOR PROCESS}TECHNICAL FIELD [0002] A method and apparatus for generating a PFC by deforming a photomask of a semiconductor process

반도체 공정 분야에 연관되며, 보다 구체적으로는 반도체 프로세스의 포토 리소그래피(Photo lithography)에 사용되는 포토 마스크를 변경하여 PUF를 생성하는 방법에 연관된다.It relates to the field of semiconductor processing, and more specifically, relates to a method of generating a PUF by changing a photomask used in photo lithography of a semiconductor process.

PUF (Physically Unclonable Function)는 예측 불가능한 (Unpredictable) 디지털 값을 제공할 수 있다. 개개의 PUF들은 정확한 제조 공정이 주어지고, 동일한 설계 및 공정에서 제조되더라도, 상기 개개의 PUF들이 제공하는 디지털 값은 다르다.A Physically Unclonable Function (PUF) may provide an unpredictable digital value. Although individual PUFs are given an exact manufacturing process and are manufactured in the same design and process, the digital values provided by the individual PUFs are different.

따라서, 복제가 불가능한 POWF (Physical One-Way Function practically impossible to be duplicated)로 지칭될 수도 있다.Therefore, it may be referred to as POWF (Physical One-Way Function practically impossible to be duplicated) that cannot be duplicated.

이러한 PUF의 특성은 보안 및/또는 인증을 위한 암호 키의 생성에 이용될 수 있다. 이를테면, 디바이스를 다른 디바이스와 구별하기 위한 유니크 키(Unique key to distinguish devices from one another)를 제공하기 위해 PUF가 이용될 수 있다.This characteristic of the PUF may be used to generate an encryption key for security and/or authentication. For example, PUF may be used to provide a unique key to distinguish devices from one another.

한국 등록특허 10-1139630호(이하 '630 특허)에서 PUF를 구현하는 방법이 제시된 바 있다. '630 특허에서는 반도체의 공정 편차(Process variation)를 이용하여 반도체의 전도성 레이어들 사이의 인터-레이어 컨택(inter-layer contact) 또는 비아(via)의 생성 여부가 확률적으로 결정되도록 한 방법이 제시되었다.In Korean Patent Registration No. 10-1139630 (hereinafter the '630 patent), a method for implementing PUF has been proposed. The '630 patent proposes a method in which the generation of an inter-layer contact or a via between conductive layers of a semiconductor is determined probabilistically by using the process variation of the semiconductor. became

일측에 따르면, 반도체 디자인에 대응하는 제1 마스크 패턴을 입력 받는 경우, 상기 제1 마스크 패턴의 적어도 일부를 변형한 제2 마스크 패턴을 프린팅하는 단계; 및 상기 프린트된 제2 마스크 패턴을 포함하는 포토 마스크를 이용하여 포토 리소그래피를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 제2 마스크 패턴은 상기 반도체 디자인에 포함되는 복수 개의 인터-레이어 컨택 또는 비아의 형성이 확률적으로 이루어져서 상기 복수 개의 인터-레이어 컨택 또는 비아 중 적어도 일부는 형성되지 않도록, 상기 제1 마스크 패턴을 변형하여 생성되는 패턴인, 반도체 제조 방법이 제공된다.According to one side, when the first mask pattern corresponding to the semiconductor design is input, printing a second mask pattern obtained by deforming at least a portion of the first mask pattern; and performing photolithography using a photomask including the printed second mask pattern, wherein the second mask pattern has a probability of forming a plurality of inter-layer contacts or vias included in the semiconductor design. A semiconductor manufacturing method is provided, which is a pattern generated by deforming the first mask pattern so that at least some of the plurality of inter-layer contacts or vias are not formed.

일실시예에 따르면, 상기 제2 마스크 패턴은, 상기 제1 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 변형하거나 또는 왜곡하여 생성되는 패턴이다.According to an embodiment, the second mask pattern is a pattern generated by deforming or distorting at least one of a size and a shape of at least one mask window included in the first mask pattern.

일실시예에 따르면, 상기 복수 개의 인터-레이어 컨택 또는 비아는, 상기 제1 마스크 패턴을 이용한 포토 리소그래피의 수행에 의해서는 제1 임계 수율 이상으로 형성되고, 상기 제2 마스크 패턴을 이용한 포토 리소그래피의 수행에 의해서는 제2 임계 수율 이상 제3 임계 수율 이하로 형성되며, 상기 제3 임계 수율은 상기 제1 임계 수율보다 작고, 상기 제2 임계 수율은 상기 제3 임계 수율보다 작을 수 있다.According to an embodiment, the plurality of inter-layer contacts or vias is formed with a first critical yield or more by performing photolithography using the first mask pattern, and is formed using the second mask pattern in photolithography using the second mask pattern. It is formed to be greater than or equal to a second critical yield and less than or equal to a third critical yield by performing, the third critical yield may be smaller than the first critical yield, and the second critical yield may be smaller than the third critical yield.

한편, 일실시예에 따르면, 상기 제2 마스크 패턴은, 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우에 1보다 작은 스케일 팩터를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우 크기를 스케일-다운 한 패턴일 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment, the second mask pattern is a pattern in which the size of the at least one mask window is scaled down by applying a scale factor smaller than 1 to at least one mask window included in the first mask pattern. can be

다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 마스크 패턴은, 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우 형태를 적어도 하나의 방향에 대하여 변형하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 왜곡한 패턴일 수도 있다.According to another embodiment, the second mask pattern may be a pattern in which the shape of the at least one mask window is distorted by deforming the shape of at least one mask window included in the first mask pattern in at least one direction. may be

또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 마스크 패턴은, 상기 제1 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우에 대해, OPC (Optical Proximity Correction)를 생략하거나 또는 변형된 형태의 OPC를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 왜곡한 패턴일 수도 있다.According to another embodiment, the second mask pattern may include omitting optical proximity correction (OPC) or applying a modified OPC to at least one mask window included in the first mask pattern. It may be a pattern in which the shape of at least one mask window is distorted.

다른 일측에 따르면, 반도체 전도성 레이어 사이에서 복수 개의 인터-레이어 컨택 또는 비아가 형성되도록 디자인 된 제1 마스크 패턴을 입력 받는 단계; 및 상기 복수 개의 인터-레이어 컨택 또는 비아 중 적어도 일부가 확률적으로 임플란트 되지 않도록 상기 제1 마스크 패턴을 왜곡하여 제2 마스크 패턴을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 마스크 패턴을 이용하여 포토 리소그래피를 수행하는 경우, 상기 복수 개의 인터-레이어 컨택 또는 비아 중, 형성되지 않는 것과 형성되어 상기 반도체 전도성 레이어 사이를 단락하는 것의 비율 차이는 제1 임계치 이하가 되는, 반도체 제조 방법이 제공된다.According to another aspect, the method comprising: receiving a first mask pattern designed to form a plurality of inter-layer contacts or vias between semiconductor conductive layers; and generating a second mask pattern by distorting the first mask pattern so that at least a portion of the plurality of inter-layer contacts or vias is not implanted in a stochastic manner, wherein photolithography is performed using the second mask pattern. When performing the method, a difference in a ratio between non-formed and formed short-circuiting between the semiconductor conductive layer among the plurality of inter-layer contacts or vias becomes less than or equal to a first threshold.

일실시예에 따르면, 상기 제2 마스크 패턴은, 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우에 1보다 작은 스케일 팩터를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우 크기를 스케일-다운 한 패턴일 수 있다.According to an embodiment, the second mask pattern may be a pattern in which the size of the at least one mask window is scaled down by applying a scale factor smaller than 1 to at least one mask window included in the first mask pattern. have.

또한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 마스크 패턴은, 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우 형태를 적어도 하나의 방향에 대하여 변형하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 왜곡한 패턴일 수 있다.According to another exemplary embodiment, in the second mask pattern, the shape of the at least one mask window is distorted by deforming the shape of at least one mask window included in the first mask pattern in at least one direction. can be

나아가 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 마스크 패턴은, 상기 제1 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우에 대해, OPC (Optical Proximity Correction)를 생략하거나 또는 변형된 형태의 OPC를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 왜곡한 패턴일 수도 있다.Further, according to another exemplary embodiment, the second mask pattern may be obtained by omitting OPC (Optical Proximity Correction) or applying a modified OPC to at least one mask window included in the first mask pattern. It may be a pattern in which the shape of the at least one mask window is distorted.

또 다른 일측에 따르면, 반도체 전도성 레이어들 사이를 단락하도록 디자인된 N 개의 인터-레이어 컨택의 임플란트 공정에 연관된 제1 마스크 패턴을 입력 받는 단계 - 단, N은 자연수이고, 상기 제1 마스크 패턴에는 상기 N 개의 인터-레이어 컨택의 각각에 대응하는 N 개의 마스크 윈도우가 포함됨 -; 및 상기 제1 마스크 패턴 내의 상기 N 개의 마스크 윈도우의 형태 및 크기 중 적어도 하나를 변형하거나 또는 왜곡하여 제2 마스크 패턴을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 마스크 패턴을 이용하여 상기 전도성 레이어들 사이에 상기 N 개의 인터-레이어 컨택의 임플란트 공정을 수행하는 경우, 상기 디자인된 N 개의 인터-레이어 컨택의 각각이 상기 전도성 레이어들 사이를 단락하는 지의 여부는 확률적으로 결정되는, 반도체 제조 방법이 제공된다.According to another aspect, receiving a first mask pattern associated with an implantation process of N inter-layer contacts designed to short-circuit between semiconductor conductive layers, where N is a natural number, and the first mask pattern includes the N mask windows corresponding to each of the N inter-layer contacts are included; and deforming or distorting at least one of the shapes and sizes of the N mask windows in the first mask pattern to generate a second mask pattern, wherein the second mask pattern is used to form a second mask pattern between the conductive layers. In the case of performing the implantation process of the N inter-layer contacts, it is probabilistically determined whether each of the designed N inter-layer contacts short-circuit between the conductive layers. do.

여기서, 상기 변형 또는 왜곡은, 상기 디자인된 N 개의 인터-레이어 컨택 중 상기 전도성 레이어들 사이를 단락하는 것의 비율과 단락하지 못하는 것의 비율의 차이가 제1 임계치 미만이 되도록, 상기 N 개의 마스크 윈도우의 형태 및 크기 중 적어도 하나를 변경하는 것일 수 있다.Here, the deformation or distortion is performed such that a difference between a ratio of short-circuiting between the conductive layers and a ratio of non-short-circuiting between the conductive layers among the designed N inter-layer contacts is less than a first threshold value of the N mask windows. It may be to change at least one of shape and size.

또 다른 일측에 따르면, 반도체 전도성 레이어 사이에서 복수 개의 인터-레이어 컨택이 임플란트되도록 디자인 된 제1 마스크 패턴을 입력 받는 경우, 상기 복수 개의 인터-레이어 컨택 중 적어도 일부가 확률적으로 임플란트 되지 않도록 상기 제1 마스크 패턴을 변형 또는 왜곡하여 제2 마스크 패턴을 생성하는 처리부; 및 상기 제2 마스크 패턴을 프린트하는 프린트부를 포함하고, 상기 제2 마스크 패턴은, 포토 리소그래피를 수행하는 경우, 상기 복수 개의 인터-레이어 컨택 중, 임플란트 되지 않는 인터-레이어 컨택과 임플란트 되어 상기 반도체 전도성 레이어 사이를 단락하는 인터-레이어 컨택의 비율 차이가 제1 임계치 이하가 되도록 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 일부의 마스크 윈도우의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 변형 또는 왜곡한 패턴인, 반도체 마스크 생성 장치가 제공된다.According to another aspect, when a first mask pattern designed to implant a plurality of inter-layer contacts between semiconductor conductive layers is received, the second mask pattern is not implanted probabilistically for at least some of the plurality of inter-layer contacts. a processing unit configured to deform or distort the first mask pattern to generate a second mask pattern; and a printing unit for printing the second mask pattern, wherein, when photolithography is performed, the second mask pattern is implanted with an inter-layer contact that is not implanted among the plurality of inter-layer contacts and the semiconductor conductivity Generating a semiconductor mask, which is a pattern in which at least one of the size and shape of at least a portion of the mask window included in the first mask pattern is deformed or distorted so that a difference in the ratio of inter-layer contacts that short-circuit between layers is less than or equal to a first threshold A device is provided.

일실시예에 따르면, 상기 처리부는, 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우에 1보다 작은 스케일 팩터를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우 크기를 스케일-다운 한 패턴을 상기 제2 마스크 패턴으로 생성한다.According to an embodiment, the processing unit applies a scale factor smaller than 1 to at least one mask window included in the first mask pattern to scale-down the size of the at least one mask window to the second mask. create as a pattern.

다른 일실시예에 따르면, 상기 처리부는, 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우 형태를 적어도 하나의 방향에 대하여 변형하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 왜곡한 패턴을 상기 제2 마스크 패턴으로서 생성할 수 있다.According to another exemplary embodiment, the processing unit may transform the shape of at least one mask window included in the first mask pattern in at least one direction to convert the shape of the at least one mask window into the second pattern. It can be created as a mask pattern.

또 다른 일실시예에 따르면, 상기 처리부는, 상기 제1 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우에 대해, OPC (Optical Proximity Correction)를 생략하거나 또는 변형된 형태의 OPC를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 왜곡한 패턴을 상기 제2 마스크 패턴으로서 생성할 수 있다.According to another embodiment, the processing unit may omit or apply a modified OPC (Optical Proximity Correction) to at least one mask window included in the first mask pattern to obtain the at least one mask window. A pattern in which the shape of the mask window is distorted may be generated as the second mask pattern.

도 1은 일실시예에 따른 반도체 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 일실시예에 따른 반도체 제조 방법에서 마스크 윈도우 크기를 왜곡에 의해 PUF가 생성될 수 있는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 일실시예에 따라 마스크 윈도우 크기를 왜곡함으로써 인터-레이어 컨택의 임플란트 성공을 확률적으로 결정하도록 하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 일실시예에 따라 인터-레이어 컨택의 임플란트 성공 확률을 조정하기 위해 마스크 윈도우 크기를 왜곡하는 정도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 일실시예에 따라 디자인 된 복수 개의 인터-레이어 컨택에 대응하는 마스크 패턴 디자인을 도시한다.
도 6은 일실시예에 따른 도 5의 마스크 패턴 디자인에 대응하는 제1 마스크 패턴을 도시한다.
도 7은 일실시예에 따라 도 6의 제1 마스크 패턴에 포함된 마스크 윈도우의 크기를 왜곡한 제2 마스크 패턴을 도시한다.
도 8은 다양한 실시예들에 따라 왜곡된 마스크 윈도우들을 도시한다.
도 9는 일실시예에 따른 반도체 마스크 생성 장치를 도시한다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a semiconductor according to an exemplary embodiment.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a process in which a PUF may be generated by distortion of a mask window size in a method of manufacturing a semiconductor according to an exemplary embodiment.
3 is a conceptual diagram for explaining a process of probabilistically determining implant success of an inter-layer contact by distorting a mask window size according to an embodiment.
4 is a graph for explaining a degree to which a mask window size is distorted in order to adjust an implant success probability of an inter-layer contact according to an embodiment.
5 illustrates a mask pattern design corresponding to a plurality of inter-layer contacts designed according to an exemplary embodiment.
6 illustrates a first mask pattern corresponding to the mask pattern design of FIG. 5 according to an exemplary embodiment.
7 illustrates a second mask pattern in which a size of a mask window included in the first mask pattern of FIG. 6 is distorted, according to an exemplary embodiment.
8 illustrates distorted mask windows in accordance with various embodiments.
9 illustrates an apparatus for generating a semiconductor mask according to an embodiment.

이하에서, 일부 실시예들를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, some embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is not limited or limited by these embodiments. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1은 일실시예에 따른 반도체 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a semiconductor according to an exemplary embodiment.

단계(110)에서 반도체 디자인에 따른 제1 마스크 패턴이 수신된다. 상기 제1 마스크 패턴은, 반도체의 전도성 레이어들 사이를 단락(short)시키도록 디자인된 복수 개의 인터-레이어 컨택을 형성(또는 '임플란트'라고도 함)하기 위한 포토 마스크 패턴일 수 있다.In operation 110 , a first mask pattern according to a semiconductor design is received. The first mask pattern may be a photo mask pattern for forming a plurality of inter-layer contacts (also referred to as 'implants') designed to short-circuit between conductive layers of a semiconductor.

여기서, 그리고 본 명세서 전반에 걸쳐서, 상기 인터-레이어 컨택은 전도성 물질로 구성되는 노드들(nodes made with conductive material) 사이를 단락시키는 임의의 형태의 전도성 요소(conductive element)를 의미한다. 이를테면, 전도성 레이어들 사이에 임플란트 되는 비아(Via)도 본 명세서에서 설명되는 상기 인터-레이어 컨택에 포함되는 것으로 이해되어야 하는 예시적 형태이다.Here, and throughout this specification, the inter-layer contact means any type of conductive element that short-circuits between nodes made with conductive material. For example, a via implanted between conductive layers is an exemplary form that should be understood to be included in the inter-layer contact described herein.

따라서, "인터-레이어 컨택"은 반도체 회로 내의 전도성 레이어들 사이를 단락할 수 있는 임의의 형태를 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 명세서에서 예시적으로 설명되는 일부 구성으로 한정되어서는 안 된다.Accordingly, “inter-layer contact” should be understood to include any form capable of shorting between conductive layers in a semiconductor circuit, and should not be limited to some configurations illustratively described herein.

일실시예에 따르면, 상기 제1 마스크 패턴은 반도체 전도성 레이어들 사이에 임플란트 되는 N 개 - N은 자연수 - 의 인터-레이어 컨택에 연관된 N 개의 마스크 윈도우를 포함할 수 있다. 이러한 N 개의 마스크 윈도우는 상기 제1 마스크 패턴의 일부일 수 있다. 이러한 일부는 상기 공정에 연관되는 인터-레이어 컨택 중 PUF 생성을 위한 영역에 대응하는 부분일 수 있다.According to an embodiment, the first mask pattern may include N mask windows associated with N inter-layer contacts implanted between the semiconductor conductive layers, where N is a natural number. These N mask windows may be a part of the first mask pattern. This part may be a part corresponding to an area for PUF generation among inter-layer contacts related to the process.

제1 마스크 패턴에 포함되는 상기 N 개의 마스크의 홀(hole) 또는 윈도우는, 반도체 프로세스 이를 테면 포토 리소그래피 과정을 위한 것일 수 있다.The holes or windows of the N masks included in the first mask pattern may be for a semiconductor process, for example, a photolithography process.

여기서 제1 마스크 패턴은 반도체 디자인에 따른 통상의 공정에 의해, 상기 N 개의 인터-레이어 컨택이 상기 반도체 전도성 레이어들 사이에 성공적으로 임플란트되도록 보장할 수 있다.Here, the first mask pattern may ensure that the N inter-layer contacts are successfully implanted between the semiconductor conductive layers by a conventional process according to a semiconductor design.

따라서, 상기 제1 마스크 패턴을 이용하여 생성되는 포토 마스크를 이용하여 상기 N 개의 인터-레이어 컨택을 임플란트 하면, N 개의 인터-레이어 컨택은 각각 상기 반도체 전도성 레이어들 사이를 단락시킬 수 있다.Accordingly, when the N inter-layer contacts are implanted using a photo mask generated using the first mask pattern, each of the N inter-layer contacts may short-circuit between the semiconductor conductive layers.

일실시예에 따르면, 단계(120)에서 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 N 개의 마스크 윈도우의 크기(size) 및/또는 형태(shape)을 변형(modifying) 또는 왜곡(distort)하여 제2 마스크 패턴을 생성한다.According to an embodiment, in step 120 , the size and/or shape of the N mask windows included in the first mask pattern is modified or distorted to form a second mask pattern. create

예시적으로, 그러나 한정되지 않게, 상기 변형 또는 왜곡은 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 N 개의 마스크 윈도우 각각의 크기를 작게 변경시키는 것일 수 있다. 따라서, 제2 마스크 패턴에 포함되는 N 개의 마스크 윈도우 각각의 크기는 제1 마스크 패턴에 포함되는 N 개의 마스크 윈도우 각각의 크기보다 작을 수 있다.Illustratively, but not limitedly, the deformation or distortion may be to change the size of each of the N mask windows included in the first mask pattern to be small. Accordingly, the size of each of the N mask windows included in the second mask pattern may be smaller than the size of each of the N mask windows included in the first mask pattern.

그리고 단계(130)에서 상기 제2 마스크 패턴을 프린트하여, 일실시예에 따른 공정에서 포토 리소그래피에 사용할 포토 마스크를 생성한다. 상기 프린트는, 마스크를 생성하기 위한 글라스에 상기 제2 마스크 패턴에 대응하는 크롬 패턴을 물리적으로 형성하는 것으로 이해될 수 있다.Then, the second mask pattern is printed in step 130 to generate a photomask to be used for photolithography in the process according to an embodiment. The printing may be understood as physically forming a chromium pattern corresponding to the second mask pattern on glass for generating a mask.

그러면 단계(140)에서 포토 리소그래피를 수행하는 경우, PUF 생성에 연관되는 상기 N 개의 인터-레이어 컨택 중, 무작위적인 적어도 일부는 상기 반도체 전도성 레이어들 사이를 단락시키지 못할 수 있다.Then, when photolithography is performed in step 140 , at least some random among the N inter-layer contacts involved in PUF generation may not short-circuit between the semiconductor conductive layers.

통상의 반도체 프로세스에서는 이러한 결과가 공정 실패로 받아들여질 수 있다. 그리고, 디자인된 인터-레이어 컨택 중 일부가 정상적으로 임플란트 되지 못하게 됨으로써, 반도체는 불량으로 취급될 수 있다.In a typical semiconductor process, this result can be accepted as a process failure. In addition, since some of the designed inter-layer contacts are not normally implanted, the semiconductor may be treated as defective.

그러나, 일실시예에 따르면, 상기와 같이 무작위적이고 미리 예상할 수 없는 (random and unpredictable)인 일부의 인터-레이어 컨택이 반도체 전도성 레이어들 사이를 단락시키지 못하는 결과(통상의 반도체 제조 공정에서 실패로 인식되는 현상)를 이용하여, PUF를 생성한다.However, according to one embodiment, as described above, some of the random and unpredictable inter-layer contacts fail to short-circuit between the semiconductor conductive layers (failure in a typical semiconductor manufacturing process). A recognized phenomenon) is used to generate a PUF.

이러한 무작위적인(random) 공정 실패는, 이를테면 N 개의 마스크 윈도우 중 일부는 이후의 포토 리소그래피 공정에서 인터-레이어 상에 안착되어 있는 포토레지스트(Photoresist: 'PR'이라고도 함)가 인터-레이어 층까지 충분히 현상(develop)되지 못하여 인터-레이어의 식각(etching)이 발생하지 않는 것에 기인할 수 있다.Such a random process failure, for example, is that some of the N mask windows are not sufficiently deposited on the inter-layer in a subsequent photolithography process by the photoresist (also called 'PR') to the inter-layer layer. This may be due to the fact that the inter-layer is not etched because it is not developed.

또한, PR 현상이 되더라도, 식각 과정에서 인터-레이어가 식각 용액에 노출되는 면적이 작아 인터-레이어 전체를 식각하지 못하는 것에 기인할 수도 있다.In addition, even if the PR phenomenon occurs, it may be due to the fact that the entire inter-layer cannot be etched due to the small area exposed to the inter-layer to the etching solution during the etching process.

상기한 바와 같이, 마스크 윈도우의 크기 및/또는 형태를 공정 단계에서 변형 또는 왜곡함으로써, 상기 N 개의 인터-레이어 컨택 중 일부는 상기 반도체 전도성 레이어들 사이를 단락시키지 못하게 되는데, N 개의 인터-레이어 컨택 중 어느 것이 이에 해당될 지는 미리 예측할 수 없다. 이는 PUF가 생성하는 N 비트의 디지털 값의 무작위성(randomness)를 보장한다.As described above, by deforming or distorting the size and/or shape of the mask window in a process step, some of the N inter-layer contacts fail to short-circuit between the semiconductor conductive layers, and the N inter-layer contacts Which of these will fall into this category cannot be predicted in advance. This guarantees the randomness of the N-bit digital value generated by the PUF.

한편, 한 번 공정이 수행된 이후에는 상기 N 개의 인터-레이어 컨택 중 상기 반도체 전도성 레이어들 사이를 단락시키지 못한 특정의 일부는 별도의 프로세스를 거치지 않는 한 그대로 유지된다. 따라서, PUF가 생성하는 N 비트의 디지털 값의 시불변성(time-invariance)이 높은 수준으로 보장될 수 있다.Meanwhile, after a process is performed, a specific portion of the N inter-layer contacts that is not short-circuited between the semiconductor conductive layers is maintained unless a separate process is performed. Accordingly, the time-invariance of the N-bit digital value generated by the PUF can be guaranteed to a high level.

나아가, 동일한 제2 마스크 패턴을 이용하여 복수 회 공정을 수행함으로써, 복수 개의 PUF를 생성하더라도, N 개의 인터-레이어 컨택 중 정상적인 임플란트에 실패하는 것이 어느 것인지는 반도체 마다 다를 수 있다.Furthermore, even if a plurality of PUFs are generated by performing a process a plurality of times using the same second mask pattern, which of the N inter-layer contacts fails a normal implant may be different for each semiconductor.

따라서, 제2 마스크 패턴을 동일하게 하더라도, 서로 다른 디지털 값이 생성되기 때문에 PUF의 특성, 즉 물리적 복제 불가능성이 만족될 수 있다.Accordingly, even if the second mask pattern is the same, since different digital values are generated, the characteristic of the PUF, that is, physical replication impossibility, may be satisfied.

따라서, 실시예들에 따르면, 마스크 제작 단계에서 글라스 상에 형성되는 N 개의 마스크 윈도우를, 제1 마스크 패턴에 대응하는 원래의 디자인으로부터 변형된 제2 디자인 패턴으로 생성함으로써, 이후의 포토 리소그래피 공정이 진행된 후 무작위적인 일부에 인터-레이어 컨택이 임플란트 되지 않게 된다. 그리고, N 개의 인터-레이어 컨택의 임플란트 성공 여부의 무작위성에 의해 PUF가 생성된다.Accordingly, according to embodiments, by generating N mask windows formed on the glass in the mask manufacturing step as a second design pattern modified from an original design corresponding to the first mask pattern, a subsequent photolithography process is performed After the process, inter-layer contacts are not implanted in random parts. And, the PUF is generated by the randomness of the success or failure of implantation of the N inter-layer contacts.

다양한 실시예들에 따른 마스크 패턴 왜곡을 이하에서 보다 상세히 설명한다.Mask pattern distortion according to various embodiments will be described in more detail below.

도 2는 일실시예에 따른 반도체 제조 방법에서 마스크 윈도우 크기를 왜곡에 의해 PUF가 생성될 수 있는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a process in which a PUF may be generated by distortion of a mask window size in a method of manufacturing a semiconductor according to an exemplary embodiment.

반도체 제조 공정에서 전도성 레이어(201)와 전도성 레이어(202)에 인터-레이어 컨택, 이를테면 비아(Via)를 임플란트하기 위한 네 개의 마스크 윈도우 그룹들(210, 220, 230 및 240)이 도시되었다.Four mask window groups 210 , 220 , 230 and 240 are shown for implanting an inter-layer contact, such as a via, into the conductive layer 201 and the conductive layer 202 in a semiconductor manufacturing process.

그룹(210)에 포함된 마스크 윈도우들은 통상의 포토 리소그래피 공정을 위한 제1 마스크 패턴에 포함되는 마스크 윈도우들일 수 있다.The mask windows included in the group 210 may be mask windows included in the first mask pattern for a typical photolithography process.

그룹(210)에 포함된 마스크 윈도우들을 포토 마스크에 형성하여 포토 리소그래피 공정을 수행하는 경우, 세 개의 인터-레이어 컨택은 모두 성공적으로 임플란트 되었다. 따라서, 전도성 레이어(201)와 전도성 레이어(202)는 각각의 노드에서 모두 단락된다. 이 경우, 세 개의 노드가 생성하는 디지털 값은 "000"일 수 있다. When a photolithography process is performed by forming mask windows included in the group 210 on a photomask, all three inter-layer contacts are successfully implanted. Accordingly, the conductive layer 201 and the conductive layer 202 are both shorted at each node. In this case, the digital value generated by the three nodes may be “000”.

한편, 그룹(240)에 포함된 마스크 윈도우들은 그룹(210)에 포함된 마스크 윈도우들의 크기를 극단적으로 줄인 것이다.Meanwhile, the mask windows included in the group 240 are extremely reduced in size of the mask windows included in the group 210 .

이러한 그룹(240)에 포함된 마스크 윈도우들을 포토 마스크에 프린트하여 포토 리소그래피 공정을 수행하는 경우, 세 개의 인터-레이어 컨택은 모두 성공적으로 임플란트 되지 못했다. 그룹(240)의 경우, 일부는 현상 과정에서 PR이 인터-레이어 층까지 완전히 현상되지 못하여 인터-레이어 층이 식각 용액에 노출되지 않을 수도 있고, 일부는 PR이 인터-레이어 층까지 현상은 되었지만 식각 용액에 노출되는 인터-레이어의 면적이 너무 작아 인터-레이어 전체를 식각하지 못할 수 있다.When a photolithography process is performed by printing the mask windows included in the group 240 on a photomask, all three inter-layer contacts were not successfully implanted. In the case of group 240, in some cases, the PR is not fully developed to the inter-layer layer during the development process, so the inter-layer layer may not be exposed to the etching solution. The area of the inter-layer exposed to the solution may be too small to etch the entire inter-layer.

따라서, 그룹(240)의 경우, 전도성 레이어(201)와 전도성 레이어(202)는 각각의 노드에서 모두 단락되지 못했다. 이 경우, 세 개의 노드가 생성하는 디지털 값은 "111"일 수 있다. Thus, in the case of group 240, the conductive layer 201 and the conductive layer 202 are both short-circuited at each node. In this case, the digital value generated by the three nodes may be “111”.

그러면, 모두 성공적으로 임플란트 되는 결과를 만드는 그룹(210)의 마스크 윈도우 사이즈 A와, 모두 성공적인 임플란트에 실패하는 결과를 만드는 그룹(240)의 마스크 윈도우 사이즈 D 사이의 어떤 값인 사이즈 B 또는 사이즈 C를 선택하면, 확률적으로 결정되어 미리 예측할 수 없는 일부의 인터-레이어 컨택은 성공적으로 임플란트되고 다른 나머지 인터-레이어 컨택은 정상적으로 임플란트 되지 않을 것을 예상할 수 있다.Then, select a size B or size C, which is a value between the mask window size A of the group 210 that results in successful implantation, and the mask window size D of the group 240 that results in both successful implantation and failure. Then, it can be expected that some inter-layer contacts that are determined probabilistically and cannot be predicted in advance are successfully implanted, and other inter-layer contacts are not normally implanted.

그룹(220)의 마스크 윈도우 사이즈 B는 이렇게 선택되는 것일 수 있다.The mask window size B of the group 220 may be selected in this way.

그룹(220)에 포함된 마스크 윈도우들을 포토 마스크에 형성하여 포토 리소그래피 공정을 수행하는 경우, 세 개의 인터-레이어 컨택 중 두 개는 성공적으로 임플란트 되었으나, 나머지 하나는 정상적으로 임플란트 되지 못했다. 따라서, 전도성 레이어(201)와 전도성 레이어(202)는 일부 노드에서는 단락되고 나머지 노드에서는 단락되지 못했다. 도시된 바와 같이, 이 경우에 세 개의 노드가 생성하는 디지털 값은 "001"일 수 있다.When the photolithography process is performed by forming the mask windows included in the group 220 on the photomask, two of the three inter-layer contacts were successfully implanted, but the other one was not normally implanted. Accordingly, the conductive layer 201 and the conductive layer 202 are short-circuited at some nodes and not short-circuited at other nodes. As shown, the digital value generated by the three nodes in this case may be “001”.

여기서, 그룹(220)의 마스크 윈도우에 포함된 마스크 윈도우들은, 일실시예에 따른 제2 마스크 패턴에 포함되는 마스크 윈도우들일 수 있다.Here, the mask windows included in the mask window of the group 220 may be mask windows included in the second mask pattern according to an embodiment.

또한, 그룹(230)의 마스크 윈도우 사이즈 C는 사이즈 B 보다 더 작은 값일 수 있다. 이 경우, 한 노드에서는 PR이 인터-레이어 층까지 현상은 되었지만 식각 용액에 노출되는 인터-레이어의 면적이 너무 작아 인터-레이어 전체를 식각하지 못하였고, 다른 노드에서는 현상 과정에서 PR이 인터-레이어 층까지 완전히 현상되지 못하여 인터-레이어 층이 식각 용액에 노출되지 않았으며, 또 다른 한 노드에서는 식각이 이루어져 전도성 레이어(201)과 전도성 레이어(202) 사이가 단락되었다. 도시된 바와 같이, 이 경우에 세 개의 노드가 생성하는 디지털 값은 "110"일 수 있다.Also, the mask window size C of the group 230 may be smaller than the size B. In this case, in one node, the PR was developed up to the inter-layer layer, but the area of the inter-layer exposed to the etching solution was too small to etch the entire inter-layer. Since the layer was not fully developed, the inter-layer layer was not exposed to the etching solution, and the conductive layer 201 and the conductive layer 202 were short-circuited due to etching at another node. As shown, the digital value generated by the three nodes in this case may be “110”.

이렇게 마스크 윈도우 크기 및/또는 모양을 변형함으로써 미리 예측할 수 없는 무작위의 일부 인터-레이어 컨택은 전도성 레이어들(201 및 202) 사이에서 성공적으로 임플란트되고, 다른 나머지 인터-레이어 컨택은 성공적으로 임플란트 되지 못하게 할 수 있고, 따라서 PUF가 생성될 수 있다.By changing the mask window size and/or shape in this way, some random inter-layer contacts that cannot be predicted in advance are successfully implanted between the conductive layers 201 and 202, and other inter-layer contacts are not successfully implanted. and thus a PUF can be generated.

포토 리소그래피 공정에서 이러한 마스크 윈도우 크기 왜곡에 의한 영향은 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.The effect of such mask window size distortion in the photolithography process will be described in more detail with reference to FIG. 3 .

도 3은 일실시예에 따라 마스크 윈도우 크기를 왜곡함으로써 인터-레이어 컨택의 임플란트 성공을 확률적으로 결정하도록 하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram for explaining a process of probabilistically determining implant success of an inter-layer contact by distorting a mask window size according to an embodiment.

예시적인 하나의 인터-레이어 컨택을 생성하기 위한 디자인(301)에 따라, 통상의 정상적인 공정에서는, 마스크 윈도우(310)를 포토 마스크 상에 생성한다.In accordance with the design 301 for creating one exemplary inter-layer contact, a mask window 310 is created on the photo mask in a typical normal process.

예시적으로, 통상적 공정에서는 OPC (Optical Proximity Correction)를 수행할 수 있으며, 마스크 윈도우(310)은 OPC를 수행하여 디자인(301)과 동일하게 포토 레지스트(Photo-resist: PR)를 현상(develop)하게 하는 크기와 모양을 갖는다. OPC에 대해서는 반도체 공정 엔지니어에게 잘 알려져 있으므로 보다 상세한 설명은 생략한다.For example, in a typical process, OPC (Optical Proximity Correction) may be performed, and the mask window 310 performs OPC to develop a photo-resist (PR) in the same manner as in the design 301 . It has a size and shape that makes it Since OPC is well known to semiconductor process engineers, a detailed description thereof will be omitted.

마스크 윈도우(310)는, 상기한 제1 마스크 패턴에 포함되는 것일 수 있으며, 충분한 크기로 PR을 현상하여 인터레이어 위에 있는 PR을 모양(311)과 같이 현상한다. 그러면, 포토 리소그래피 과정에 포함되는 PR 디벨롭핑 및 에칭(Developing and etching of PR) 결과는 그림(312)의 형태가 되고, 이 경우에는 인터-레이어 컨택은 모두 성공적으로 임플란트 될 수 있다.The mask window 310 may be included in the first mask pattern, and the PR is developed to a sufficient size to develop the PR on the interlayer as in the shape 311 . Then, the PR development and etching of PR included in the photolithography process is in the form of a figure 312, and in this case, all inter-layer contacts can be successfully implanted.

한편, 마스크 윈도우(330)는, 제1 마스크 패턴에 포함되는 마스크 윈도우(310)의 크기를 극단적으로 줄인 것으로, PR을 모양(331)과 같이 현상한다. 그러면, PR 디벨롭핑 및 에칭 결과는 그림(332)의 형태가 되고, 이 경우에는 인터-레이어 컨택은 대부분 실패할 수 있다.Meanwhile, the mask window 330 is an extremely reduced size of the mask window 310 included in the first mask pattern, and the PR is developed like the shape 331 . Then, the PR developing and etching result is in the form of figure 332, in which case the inter-layer contact can most likely fail.

일실시예에 따르면, 마스크 윈도우(320)을 선택하여, 제2 마스크 패턴을 생성한다. 마스크 윈도우(320)를 이용하면, PR은 정상보다 작은 크기를 갖는 왜곡된 모양(321)으로 현상된다. 그러면, PR 디벨롭핑 및 에칭 결과는 그림(322)의 형태가 된다. 일실시예에 따르면, 이 경우에 인터-레이어 컨택의 성공적 임플란트 확률이 50% 정도가 되도록 마스크 윈도우(320)를 만들 수 있다.According to an embodiment, a second mask pattern is generated by selecting the mask window 320 . Using the mask window 320, the PR is developed into a distorted shape 321 having a size smaller than normal. The PR development and etching result is then in the form of figure 322 . According to an embodiment, in this case, the mask window 320 may be created such that the probability of successful implantation of the inter-layer contact is about 50%.

예를 들자면, 예시적인 0.18 미크론(um)의 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 공정에서의 정상적 마스크 윈도우(310) 크기가 0.25 미크론(um)이라고 하면, 일실시예에 따라 제2 마스크 패턴에 포함되는 마스크 윈도우(320) 크기는 0.19 미크론일 수 있다.For example, if the size of the normal mask window 310 in the exemplary 0.18 micron (um) complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process is 0.25 microns (um), the second mask pattern is The included mask window 320 may have a size of 0.19 microns.

물론, 위의 예시적 수치는 반도체 공정 회사 마다 상이하고, 다른 여러 가지 공정 팩터(process factors)에 따라 얼마든지 바뀔 수 있는 예시적인 것에 불과하다. 따라서, 상기한 실시예에 따라 인터-레이어의 성공적 임플란트에 의한 전도성 레이어들 사이의 단락 확률이 50% 정도가 되도록 하는 것은 다양한 크기의 마스크 윈도우를 만들어 테스트해 봄으로써 결정할 수 있으며, 이렇게 결정된 마스크 윈도우의 크기를, 실시예들에 따른 마스크 윈도우 변형에 사용할 수 있다.Of course, the above exemplary figures are merely exemplary, which are different for each semiconductor processing company and can be changed according to various other process factors. Therefore, according to the above embodiment, the probability of short circuit between conductive layers due to successful implantation of the inter-layer being about 50% can be determined by making and testing mask windows of various sizes. The size of may be used for mask window deformation according to embodiments.

한편, 도 2의 그룹(230) 또는 그룹(240)을 참조하여 설명한 바와 같이, 경우에 따라서는 마스크 윈도우 사이즈가 너무 작아서 PR 디벨롭핑 과정이 불완전하게 수행되어 PR이 인터-레이어 층까지 완전히 현상되지 않는 경우도 있다(미도시). 이러한 경우에는 그림(322)와 달리 인터-레이어 층이 전혀 식각되지 않는 경우도 있을 수 있다.On the other hand, as described with reference to the group 230 or the group 240 of FIG. 2, in some cases, the PR development process is incompletely performed because the mask window size is too small, so that the PR is not fully developed to the inter-layer layer. In some cases it is not (not shown). In this case, unlike the figure 322 , there may be a case where the inter-layer layer is not etched at all.

도 4는 일실시예에 따라 인터-레이어 컨택의 임플란트 성공 확률을 조정하기 위해 마스크 윈도우 크기를 왜곡하는 정도를 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph for explaining a degree to which a mask window size is distorted in order to adjust an implant success probability of an inter-layer contact according to an embodiment.

그래프에서 마스크 윈도우의 사이즈가 커질수록, 인터-레이어 컨택의 성공적 임플란트 확률이 1에 가까운 것을 알 수 있다. 통상적인 반도체 공정에서는 제1 임계 수율 이상으로 임플란트되도록 하기 위해, 마스크 윈도우 사이즈를 Sd로 설정할 수 있다.It can be seen from the graph that as the size of the mask window increases, the probability of successful implantation of the inter-layer contact is close to 1. In a typical semiconductor process, the mask window size may be set to Sd in order to be implanted with a yield greater than or equal to a first threshold yield.

그리고, Sm은 이론적으로 인터-레이어 컨택이 성공적으로 임플란트 될 확률이 0.5가 되는 마스크 윈도우 크기인데, 상기한 바와 같이, 공정에 따라 값이 상이하며 실험에 의해 최대한 비슷한 값을 찾을 수는 있지만, 정확한 Sm을 찾는 것은 어렵다.In addition, Sm is the theoretical mask window size at which the probability that the inter-layer contact will be successfully implanted is 0.5. Finding Sm is difficult.

따라서, 일실시예에 따르면, 구체적인 실험에 따라 인터-레이어의 성공적인 임플란트 확률이 0.5에 충분히 가깝도록 마스크 윈도우 사이즈 Sx를 선택한다.Therefore, according to an embodiment, the mask window size Sx is selected so that the probability of successful implantation of the inter-layer is sufficiently close to 0.5 according to a specific experiment.

이 경우, Sx는 성공적인 임플란트 확률, 즉 수율이 0.5 근처인 일정 범위 내가 되도록 결정될 수 있다. 예시적으로, 임플란트 성공 확률이 제2 임계 수율인 0.45가 되는 윈도우 사이즈의 값과, 임플란트 성공 확률이 제3 임계 수율인 0.55가 되는 윈도우 사이즈 값 사이의 어떤 값으로, 실제 Sx 값이 결정될 수 있다.In this case, Sx may be determined to be within a certain range where the probability of successful implantation, that is, the yield is near 0.5. Exemplarily, the actual Sx value may be determined as any value between the window size value at which the implant success probability becomes 0.45, the second threshold yield, and the window size value, at which the implant success probability becomes 0.55, the third threshold yield. .

한편, 실험에 의해 임플란트 성공 확률이 0.5에 가까운 마스크 윈도우 사이즈 Sx 값을 결정하더라도, 공정을 마친 후에 실제 임플란트 성공 비율은 50%가 아닐 수 있다. 이는 다양한 공정 팩터의 영향일 수 있다.On the other hand, even if the implant success probability determines the mask window size Sx value close to 0.5 by experiment, the actual implant success rate after the process is finished may not be 50%. This may be the effect of various process factors.

일실시예에 따르면, N 개의 인터-레이어 컨택을 상시 실시예에 의해 생성한 이후에, 생성된 N 개의 인터-레이어 컨택들을 그룹핑하여 k 개의 그룹 - k는 자연수 -으로 나눌 수 있다.According to an embodiment, after the N inter-layer contacts are always generated according to the embodiment, the generated N inter-layer contacts are grouped to divide k groups, where k is a natural number.

그러면, 개별 그룹들에는 N/k 개의 인터-레이어 컨택이 포함될 수 있다. 그리고, 두 개의 그룹 각각이 생성하는 N/k 비트의 디지털 값을 비교하여, 상기 두 개의 그룹을 대표하는 1 비트의 디지털 값을 "0" 또는 "1"로 결정할 수 있다.Then, N/k inter-layer contacts may be included in individual groups. In addition, by comparing N/k-bit digital values generated by each of the two groups, a 1-bit digital value representing the two groups may be determined as “0” or “1”.

이는, 실제 사용될 PUF에서 디지털 값 "0"과 "1" 사이의 밸런싱(balancing)을 수행하는 과정으로 이해될 수 있다. 이러한 밸런싱은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있으며, 상기 예시적인 서술에 한정되지 않는다.This may be understood as a process of balancing between digital values “0” and “1” in the PUF to be actually used. Such balancing may be performed by various methods, and is not limited to the above exemplary description.

이하에서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 PUF를 구현하기 위한 인터-레이어 컨택 디자인, 통상의 공정에 의한 제1 마스크 패턴 및 실시예들에 따른 제2 마스크 패턴의 예시를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, examples of an inter-layer contact design for implementing a PUF, a first mask pattern by a conventional process, and a second mask pattern according to embodiments will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8 .

도 5는 일실시예에 따라 디자인 된 복수 개의 인터-레이어 컨택에 대응하는 마스크 패턴 디자인을 도시한다.5 illustrates a mask pattern design corresponding to a plurality of inter-layer contacts designed according to an exemplary embodiment.

반도체 디자인(510)에는 PUF를 구성하는 부분(520)이 포함될 수 있다. PUF를 구성하는 부분(520)은 통상의 집적 회로(Integrated Circuit) 내에 숨겨질 수 있으며(hided), 이러한 실시예에 의해 X-Ray 등으로 반도체 집적 회로를 분석하더라도 PUF를 구성하는 부분(520)이 어디인지를 찾기 힘들게 하는 것이 가능하다. The semiconductor design 510 may include a portion 520 constituting the PUF. The portion 520 constituting the PUF may be hidden in a general integrated circuit (Integrated Circuit), and even if the semiconductor integrated circuit is analyzed by X-Ray or the like according to this embodiment, the portion 520 constituting the PUF It is possible to make it difficult to find where this is.

PUF를 구성하는 부분(520)에는 예시적으로, 16 개의 인터-레이어 컨택(521)이 디자인 되어 있다. 이러한 디자인에 따라, 16 개의 인터-레이어를 포토 리소그래피 공정에 의해 임플란트 하기 통상의 제1 마스크 패턴은 도 6에서 도시된다.For example, in the portion 520 constituting the PUF, 16 inter-layer contacts 521 are designed. According to this design, a typical first mask pattern for implanting 16 inter-layers by a photolithography process is shown in FIG. 6 .

도 6은 일실시예에 따른 도 5의 마스크 패턴 디자인에 대응하는 제1 마스크 패턴(610)을 도시한다.6 illustrates a first mask pattern 610 corresponding to the mask pattern design of FIG. 5 according to an exemplary embodiment.

도 5에서 도시된 16개의 인터-레이어 디자인 각각에 대응하는 16 개의 마스크 윈도우들(620)이 도시되어 있다. 예시적으로 각각의 마스크 윈도우들(620)에는 OPC가 적용되어 있다.Sixteen mask windows 620 corresponding to each of the sixteen inter-layer designs shown in FIG. 5 are shown. For example, OPC is applied to each of the mask windows 620 .

일실시예에 따르면, 이러한 제1 마스크 패턴(610)을 변경한 제2 마스크 패턴을 생성한다. 제2 마스크 패턴의 예가 도 7에 도시된다.According to an embodiment, a second mask pattern obtained by changing the first mask pattern 610 is generated. An example of the second mask pattern is shown in FIG. 7 .

도 7은 일실시예에 따라 도 6의 제1 마스크 패턴에 포함된 마스크 윈도우의 크기를 왜곡한 제2 마스크 패턴(710)을 도시한다.7 illustrates a second mask pattern 710 in which the size of a mask window included in the first mask pattern of FIG. 6 is distorted according to an exemplary embodiment.

제2 마스크 패턴(710)에 포함되는 16 개의 마스크 윈도우들(720)은 제1 마스크 패턴(610)에 포함되는 16 개의 마스크 윈도우들(620) 각각의 크기 및/또는 모양을 왜곡한 것이다. 일실시예에 따르면, 이러한 왜곡은 각각의 마스크 윈도우들(620)의 크기를 다운 스케일링(down-scaling)하는 것일 수 있다. 이러한 실시예에서도, PUF를 구성하기 위한 도 5의 부분(520)에 대응하는 마스크 윈도우들만이 이러한 다운 스케일링 처리 될 수 있으며, PUF 구성과는 관계 없는 다른 부분(미도시)은 통상의 공정대로 진행할 수 있다.The 16 mask windows 720 included in the second mask pattern 710 are distorted in size and/or shape of each of the 16 mask windows 620 included in the first mask pattern 610 . According to an embodiment, the distortion may be down-scaling the size of each of the mask windows 620 . Even in this embodiment, only the mask windows corresponding to the portion 520 of FIG. 5 for configuring the PUF may be subjected to such downscaling, and the other portions (not shown) that are not related to the PUF configuration proceed as a normal process. can

또한, 이러한 다운 스케일링은 상기 왜곡의 일실시예에 불과하며, 상기 왜곡은 다른 다양한 실시예들을 포함할 수 있다.In addition, this downscaling is only one embodiment of the distortion, and the distortion may include other various embodiments.

도 8은 다양한 실시예들에 따라 왜곡된 마스크 윈도우들(830)을 도시한다.8 shows distorted mask windows 830 in accordance with various embodiments.

하나의 인터-레이어의 디자인(810)에 대응하는 종래의 공정에 따른 마스크 윈도우(820)를 다양한 방법으로 왜곡하는 실시예들이 마스크 윈도우들(830)에 예시적으로 도시되었다. 이러한 마스크 윈도우들(830)에 포함되는 예시적 형태들 외에도 다른 다양한 실시예가 있을 수 있음은 이 기술분야에 속하는 통상의 기술자(skilled in this art)에게 자명하다.Examples of distorting the mask window 820 according to a conventional process corresponding to the design 810 of one inter-layer in various ways are exemplarily shown in the mask windows 830 . It is apparent to those skilled in the art that there may be various other embodiments in addition to the exemplary forms included in the mask windows 830 .

일실시예에 따르면, 도 7의 예시와 같이 마스크 윈도우(820)를 다운 스케일링 한 마스크 윈도우(831)를 생성할 수 있다.According to an embodiment, as shown in the example of FIG. 7 , a mask window 831 obtained by downscaling the mask window 820 may be generated.

다른 일실시예에 따르면, 마스크 윈도우(820)의 적어도 하나의 방향으로의 크기만을 줄인 마스크 윈도우(832)를 생성할 수 있다.According to another embodiment, the mask window 832 in which only the size of the mask window 820 in at least one direction is reduced may be generated.

또 다른 일실시예에 따르면, 마스크 윈도우(820)의 크기 및 모양을 모두 변경한 마스크 윈도우(833) 또는 마스크 윈도우(834) 등을 생성할 수도 있다.According to another embodiment, the mask window 833 or the mask window 834 in which both the size and shape of the mask window 820 are changed may be generated.

또 다른 일실시예에 따르면, 마스크 윈도우(820)에 적용될 OPC를 생략하여 마스크 윈도우(835)를 생성할 수도 있다.According to another embodiment, the mask window 835 may be generated by omitting the OPC to be applied to the mask window 820 .

또 다른 일실시예에 따르면, 마스크 윈도우(820)에 적용될 OPC 패턴을 역으로 적용하여 마스크 윈도우(836)를 생성할 수도 있다.According to another embodiment, the mask window 836 may be generated by reversely applying the OPC pattern to be applied to the mask window 820 .

또 다른 일실시예에 따르면, 마스크 윈도우(820)의 내부에 격자 문양을 삽입하여 윈도우 면적을 줄임으로써 마스크 윈도우(837)를 생성할 수도 있다.According to another embodiment, the mask window 837 may be created by inserting a grid pattern into the mask window 820 to reduce the window area.

또 다른 일실시예에 따르면, 마스크 윈도우(820)의 적어도 일부분을 없앰으로써 마스크 윈도우(837)를 생성할 수도 있다.According to another embodiment, the mask window 837 may be generated by removing at least a portion of the mask window 820 .

상기한 바와 같이, 마스크 윈도우들(830)은 인터-레이어가 반도체 전도성 레이어 사이에 성공적으로 임플란트 되는 확률이 50%에 가까워지도록, 무작위적이고 확률적인 공정 실패를 야기하는 다른 어떤 변형 예도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As noted above, the mask windows 830 are understood to include any other variations that cause random and stochastic process failure, such that the probability that the inter-layer is successfully implanted between the semiconductor conductive layers approaches 50%. should be

이러한 실시예들 중 선택되는 변형된 마스크 윈도우들을 동일하게 N 개 패터닝하여 포토 마스크를 생성하면, 설계 단계에서 반도체 디자인 룰을 위반하지 않고 공정에서 변화(modification)를 만듦으로써 PUF를 생성할 수 있다.If a photomask is generated by equally patterning N deformed mask windows selected among these embodiments, a PUF may be generated by making a modification in a process without violating a semiconductor design rule in a design stage.

따라서, 별도의 추가 제작 비용이 발생하지 않고, 종래의 반도체 공정을 그대로 이용할 수 있으며, 물리적으로 복제가 불가능하여 외부의 공격에 강한 PUF가 제작될 수 있다.Therefore, a separate additional manufacturing cost is not incurred, a conventional semiconductor process can be used as it is, and a PUF strong against external attacks can be manufactured because it is physically impossible to replicate.

도 9는 일실시예에 따른 반도체 마스크 생성 장치(900)를 도시한다.9 illustrates an apparatus 900 for generating a semiconductor mask according to an exemplary embodiment.

일실시예에 따르면, 장치(900)의 처리부(910)에 도 5의 디자인(510) 또는 도 6의 제1 마스크 패턴이 입력된다.According to an embodiment, the design 510 of FIG. 5 or the first mask pattern of FIG. 6 is input to the processing unit 910 of the apparatus 900 .

그러면, 처리부는 상기 제1 마스크 패턴에 포함된 N 개의 마스크 윈도우의 크기 및/또는 모양을 왜곡하여 제2 마스크 패턴을 생성한다.Then, the processing unit generates the second mask pattern by distorting the size and/or shape of the N mask windows included in the first mask pattern.

이러한 왜곡의 다양한 실시예들은 도 5 내지 도 8을 참조하여 상술한 바와 같다.Various embodiments of such distortion are as described above with reference to FIGS. 5 to 8 .

처리부(910)에 의해 제2 마스크 패턴이 생성되면, 프린트부(920)는 상기 제2 마스크 패턴을 프린트하여 포토 리소그래피 공정에서 사용될 포토 마스크를 생성한다.When the second mask pattern is generated by the processing unit 910 , the printing unit 920 prints the second mask pattern to generate a photomask to be used in a photolithography process.

상기 포토 마스크를 이용하여 통상의 포토 리소그래피 공정을 수행하는 경우, 상기한 바와 같이 원래 디자인에 따른 상기 N 개의 인터-레이어 컨택 중, 적어도 일부는 상기 반도체 전도성 레이어들 사이를 단락시키지 못하게 된다.When a conventional photolithography process is performed using the photomask, at least some of the N inter-layer contacts according to the original design cannot short-circuit between the semiconductor conductive layers as described above.

N 개의 인터-레이어 컨택 중 어떤 것이 성공적으로 임플란트 되었는지는 리드 트랜지스터(read transistor, 도시되지 않음)를 이용하여 식별할 수 있으며, 이러한 값을 통해 N 비트의 디지털 값을 생성하는 PUF가 생성될 수 있다.Which of the N inter-layer contacts has been successfully implanted can be identified using a read transistor (not shown), and a PUF generating an N-bit digital value can be generated through this value. .

나아가, 상기한 바와 같이 생성된 디지털 값의 "0"과 "1" 사이의 밸런싱을 위한 다양한 후처리가 부가될 수도 있다.Furthermore, various post-processing for balancing between “0” and “1” of the digital value generated as described above may be added.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (13)

반도체 디자인 룰에 따라 설계된 마스크 패턴을 입력 받는 경우, 상기 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우에 대해 OPC를 생략하거나 또는 변형된 형태의 OPC를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태가 변형된 포토마스크를 프린팅하는 단계; 및
상기 프린트된 포토마스크를 이용하여 포토 리소그래피를 수행하여 복수의 인터-레이어 컨택 또는 비아를 랜덤하게 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 변형된 적어도 하나의 마스크 윈도우는,
상기 포토마스크를 이용하여 형성된 인터-레이어 컨택 또는 비아가 전도성 레이어들을 단락시킬 확률과 단락시키지 못할 확률 간 차이가 미리 정해진 범위 내에 속하도록 하고,
상기 랜덤하게 형성된 복수의 인터-레이어 컨택 또는 비아에 기초하여 PUF 값이 결정되는, 반도체 제조 방법.
When a mask pattern designed according to a semiconductor design rule is input, OPC is omitted for at least one mask window included in the mask pattern, or the shape of the at least one mask window is modified by applying a modified OPC. printing a photomask; and
performing photolithography using the printed photomask to randomly form a plurality of inter-layer contacts or vias;
including,
The deformed at least one mask window,
a difference between a probability that an inter-layer contact or a via formed using the photomask short-circuits the conductive layers and a probability that the inter-layer contact cannot short-circuit falls within a predetermined range;
and a PUF value is determined based on the plurality of randomly formed inter-layer contacts or vias.
제1항에 있어서,
상기 포토마스크는,
상기 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 변형하거나 또는 왜곡하여 생성되는, 반도체 제조 방법.
According to claim 1,
The photomask is
The semiconductor manufacturing method is generated by deforming or distorting at least one of a size and a shape of at least one mask window included in the mask pattern.
제1항에 있어서,
상기 복수의 인터-레이어 컨택 또는 비아는,
상기 마스크 패턴을 이용한 포토 리소그래피의 수행에 의해서는 제1 임계 수율 이상으로 형성되고,
상기 포토마스크를 이용한 포토 리소그래피의 수행에 의해서는 제2 임계 수율 이상 제3 임계 수율 이하로 형성되며,
상기 제3 임계 수율은 상기 제1 임계 수율보다 작고, 상기 제2 임계 수율은 상기 제3 임계 수율보다 작은, 반도체 제조 방법.
According to claim 1,
The plurality of inter-layer contacts or vias include:
A first critical yield or more is formed by performing photolithography using the mask pattern,
By performing photolithography using the photomask, the second critical yield or more and the third critical yield or less are formed,
wherein the third critical yield is less than the first critical yield, and the second critical yield is less than the third critical yield.
제1항에 있어서,
상기 포토마스크는, 상기 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우에 1보다 작은 스케일 팩터를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 크기를 스케일-다운 하는, 반도체 제조 방법.
According to claim 1,
The photomask scales down the size of the at least one mask window by applying a scale factor smaller than 1 to the at least one mask window included in the mask pattern.
제1항에 있어서,
상기 포토마스크는, 상기 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우 형태를 적어도 하나의 방향에 대하여 변형하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 변형하는, 반도체 제조 방법.
According to claim 1,
The photomask may deform the shape of the at least one mask window by deforming the shape of the at least one mask window included in the mask pattern in at least one direction.
반도체 전도성 레이어 사이에서 복수의 인터-레이어 컨택 또는 비아가 형성되도록 디자인 된 마스크 패턴을 입력 받는 단계; 및
상기 복수의 인터-레이어 컨택 또는 비아 중 적어도 일부가 확률적으로 임플란트 되지 않도록 상기 마스크 패턴을 변형하여 포토마스크를 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 포토마스크를 이용하여 포토 리소그래피를 수행하는 경우, 상기 복수의 인터-레이어 컨택 또는 비아 중, 형성되지 않는 것과 형성되어 상기 반도체 전도성 레이어 사이를 단락하는 것의 비율 차이는 제1 임계치 이하가 되고,
상기 포토마스크는, 상기 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우에 대해, OPC (Optical Proximity Correction)를 생략하거나 또는 변형된 형태의 OPC를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 변형함으로써 형성되고,
상기 변형된 적어도 하나의 마스크 윈도우는,
상기 포토마스크를 이용하여 형성된 인터-레이어 컨택 또는 비아가 전도성 레이어들을 단락시킬 확률과 단락시키지 못할 확률 간 차이가 미리 정해진 범위 내에 속하도록 하고,
상기 형성된 복수의 인터-레이어 컨택 또는 비아에 기초하여 PUF 값이 결정되는, 반도체 제조 방법.
receiving a mask pattern designed to form a plurality of inter-layer contacts or vias between semiconductor conductive layers; and
generating a photomask by deforming the mask pattern so that at least some of the plurality of inter-layer contacts or vias are not implanted in a stochastic manner;
including,
When photolithography is performed using the photomask, a difference in a ratio between non-formed and formed short-circuiting between the semiconductor conductive layer among the plurality of inter-layer contacts or vias is less than or equal to a first threshold,
The photomask is formed by modifying the shape of the at least one mask window by omitting OPC (Optical Proximity Correction) or applying a modified OPC to at least one mask window included in the mask pattern, and ,
The deformed at least one mask window,
a difference between a probability that an inter-layer contact or a via formed using the photomask short-circuits the conductive layers and a probability that the inter-layer contact fails to short-circuit within a predetermined range;
and a PUF value is determined based on the formed plurality of inter-layer contacts or vias.
제6항에 있어서,
상기 포토마스크는, 상기 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우에 1보다 작은 스케일 팩터를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 크기를 스케일-다운 하는, 반도체 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The photomask scales down the size of the at least one mask window by applying a scale factor smaller than 1 to the at least one mask window included in the mask pattern.
제6항에 있어서,
상기 포토마스크는, 상기 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우 형태를 적어도 하나의 방향에 대하여 변형하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 변형하는, 반도체 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The photomask may deform the shape of the at least one mask window by deforming the shape of the at least one mask window included in the mask pattern in at least one direction.
반도체 전도성 레이어들 사이를 단락하도록 디자인된 N 개의 인터-레이어 컨택의 임플란트 공정에 연관된 마스크 패턴을 입력 받는 단계 - 단, N은 자연수이고, 상기 마스크 패턴에는 상기 N 개의 인터-레이어 컨택의 각각에 대응하는 N 개의 마스크 윈도우가 포함됨 -; 및
상기 마스크 패턴 내의 상기 N 개의 마스크 윈도우에 대해 OPC를 생략하거나 또는 변형된 형태의 OPC를 적용하여 상기 N 개의 마스크 윈도우의 형태를 변형함으로써 포토마스크를 생성하는 단계
를 포함하고,
상기 포토마스크를 이용하여 상기 전도성 레이어들 사이에 상기 N 개의 인터-레이어 컨택의 임플란트 공정을 수행하는 경우, 상기 디자인된 N 개의 인터-레이어 컨택의 각각이 상기 전도성 레이어들 사이를 단락하는 지의 여부는 확률적으로 결정되고,
상기 변형된 N개의 마스크 윈도우 각각은,
상기 포토마스크를 이용하여 형성된 인터-레이어 컨택 또는 비아가 전도성 레이어들을 단락시킬 확률과 단락시키지 못할 확률 간 차이가 미리 정해진 범위 내에 속하도록 하고,
상기 형성된 인터-레이어 컨택 또는 비아에 기초하여 PUF 값 이 결정되는, 반도체 제조 방법.
receiving a mask pattern associated with an implantation process of N inter-layer contacts designed to short-circuit between semiconductor conductive layers, where N is a natural number, and the mask pattern corresponds to each of the N inter-layer contacts contains N mask windows -; and
generating a photomask by omitting OPC or modifying the shape of the N mask windows by applying a modified OPC to the N mask windows in the mask pattern
including,
When the implantation process of the N inter-layer contacts between the conductive layers is performed using the photomask, whether each of the designed N inter-layer contacts short-circuits between the conductive layers is determined. determined probabilistically,
Each of the modified N mask windows,
a difference between a probability that an inter-layer contact or a via formed using the photomask short-circuits the conductive layers and a probability that the inter-layer contact fails to short-circuit within a predetermined range;
and a PUF value is determined based on the formed inter-layer contact or via.
제9항에 있어서,
상기 변형 또는 왜곡은, 상기 디자인된 N 개의 인터-레이어 컨택 중 상기 전도성 레이어들 사이를 단락하는 것의 비율과 단락하지 못하는 것의 비율의 차이가 제1 임계치 미만이 되도록,
상기 N 개의 마스크 윈도우의 형태 및 크기 중 적어도 하나를 변경하는 것인, 반도체 제조 방법.
10. The method of claim 9,
The deformation or distortion is such that a difference between a ratio of short-circuiting between the conductive layers and a ratio of non-short-circuiting between the conductive layers among the designed N inter-layer contacts is less than a first threshold;
Changing at least one of the shape and size of the N mask windows.
반도체 전도성 레이어 사이에서 복수의 인터-레이어 컨택이 임플란트되도록 디자인 된 마스크 패턴을 입력 받는 경우, 상기 복수의 인터-레이어 컨택 중 적어도 일부가 확률적으로 임플란트 되지 않도록 상기 마스크 패턴을 변형 또는 왜곡하여 포토마스크를 생성하는 처리부; 및
상기 포토마스크를 프린트하는 프린트부
를 포함하고,
상기 포토마스크는, 포토 리소그래피를 수행하는 경우, 상기 복수의 인터-레이어 컨택 중, 임플란트 되지 않는 인터-레이어 컨택과 임플란트 되어 상기 반도체 전도성 레이어 사이를 단락하는 인터-레이어 컨택의 비율 차이가 제1 임계치 이하가 되도록 상기 마스크 패턴에 포함된 적어도 일부의 마스크 윈도우의 크기 및 형태 중 적어도 하나를 변형 또는 왜곡하고,
상기 처리부는,
상기 마스크 패턴에 포함되는 적어도 하나의 마스크 윈도우에 대해, OPC (Optical Proximity Correction)를 생략하거나 또는 변형된 형태의 OPC를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 변형한 상기 포토마스크를 생성하고,
상기 변형된 적어도 하나의 마스크 윈도우는,
상기 포토마스크를 이용하여 형성된 인터-레이어 컨택 또는 비아가 전도성 레이어들을 단락시킬 확률과 단락시키지 못할 확률 간 차이가 미리 정해진 범위 내에 속하도록 하고,
상기 형성된 인터-레이어 컨택 또는 비아에 기초하여 PUF 값 이 결정되는, 반도체 마스크 생성 장치.
When a mask pattern designed to implant a plurality of inter-layer contacts between semiconductor conductive layers is received, the mask pattern is deformed or distorted so that at least some of the plurality of inter-layer contacts are not implanted in a stochastic manner to form a photomask. processing unit to generate; and
A print unit that prints the photomask
including,
In the photomask, when photolithography is performed, a ratio difference between a non-implanted inter-layer contact and an implanted inter-layer contact shorting between the semiconductor conductive layer among the plurality of inter-layer contacts is a first threshold value. At least one of the size and shape of at least some mask windows included in the mask pattern is deformed or distorted so as to be as follows;
The processing unit,
generating the photomask in which the shape of the at least one mask window is modified by omitting OPC (Optical Proximity Correction) or applying a modified OPC to at least one mask window included in the mask pattern,
The deformed at least one mask window,
a difference between a probability that an inter-layer contact or a via formed using the photomask short-circuits the conductive layers and a probability that the inter-layer contact cannot short-circuit falls within a predetermined range;
and a PUF value is determined based on the formed inter-layer contact or via.
제11항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우에 1보다 작은 스케일 팩터를 적용하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 크기를 스케일-다운 한 상기 포토마스크로 생성하는, 반도체 마스크 생성 장치.
12. The method of claim 11,
The processing unit,
and generating the photomask in which the size of the at least one mask window is scaled down by applying a scale factor smaller than 1 to at least one mask window included in the mask pattern.
제11항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 마스크 패턴에 포함된 적어도 하나의 마스크 윈도우 형태를 적어도 하나의 방향에 대하여 변형하여 상기 적어도 하나의 마스크 윈도우의 형태를 변형한 상기 포토마스크를 생성하는, 반도체 마스크 생성 장치.
12. The method of claim 11,
The processing unit,
and deforming the shape of at least one mask window included in the mask pattern in at least one direction to generate the photomask in which the shape of the at least one mask window is changed.
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