KR100906788B1 - 복합 프린팅 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

기판을 프린팅하기 위한 시스템 및 기술에 관한 것이다. 일 실시예에서, 본 발명의 방법은 반복적인 형상부 어레이에 불규칙성을 도입함으로써 기판을 실질적으로 임의적인 형상부 배열로 패터닝하는 것을 포함한다.
형상부, 불규칙성, 기판, 패터닝, 형태, 간섭 패턴, 피치, 해상도 특성, 데이터 프로세서, 간섭 리소그래피

Description

복합 프린팅 방법, 장치 및 시스템{COMPOSITE PRINTING}
본 발명은 기판의 프린팅에 관한 것이다.
마이크로 전자기기 내에 집적회로를 형성하는 것과 같은 패턴을 프린팅하기 위해 각종 리소그래픽(lithographic) 기술이 사용될 수 있다. 예를 들면, 광학 리소그래피, e-빔 리소그래피, UV 및 EUV 리소그래피, x-선 리소그래피, 및 임프린트 프린팅 기술이 모두 미크론-크기 및 서브미크론-크기의 형상부(submicron-sized features)를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 웨이퍼의 평면도이다.
도 2는 처리 도중의 웨이퍼 상의 레이아웃 피스의 일 부분의 단면도이다.
도 3은 2차원 형상부 어레이를 형성하기 위한 노광 및 현상 이후의 레이아웃 피스의 평면도이다.
도 4는 도 3의 레이아웃 피스의 단면도이다.
도 5, 도 6 및 도 7은 추가 처리 이후의 도 4와 동일한 평면을 따라서 도시한 단면도이다.
도 8은 패턴을 형성하기 위한 노광 및 현상 이후의 레이아웃 피스의 평면도이다.
도 9는 도 8의 레이아웃 피스의 단면도이다.
도 10 및 도 11은 추가 처리 이후의 도 9와 동일한 평면을 따라서 도시한 단면도이다.
도 12는 희생 층 제거 이후의 레이아웃 피스의 평면도이다.
도 13은 도 12의 레이아웃 피스의 단면도이다.
도 14는 복합 광학 리소그래피 시스템의 도시도이다.
도 15는 도 14의 복합 광학 리소그래피 시스템에서의 예시적인 패터닝 시스템의 도시도이다.
여러 도면에서 유사한 도면부호는 유사한 구성요소를 지칭한다.
도 1은 웨이퍼(100)의 평면도이다. 웨이퍼(100)는 마이크로프로세서, 칩셋 장치, 또는 메모리 장치와 같은 적어도 하나의 집적회로 장치를 형성하기 위해 처리되는 반도체 웨이퍼이다. 예를 들어, 웨이퍼(100)는 SRAM 메모리 장치의 집합체(collection)를 형성하는데 사용될 수 있다. 웨이퍼(100)는 규소, 비화 갈륨, 인화 인듐을 포함할 수 있다. 웨이퍼(100)는 다이 부분(die portion)(105)의 어레이를 구비한다. 웨이퍼(100)는 개별 집적회로 장치를 형성하도록 패키징될 수 있는 다이스(dice) 집합체를 형성하기 위해 다이스 절단되거나 기타 처리될 수 있다. 각각의 다이 부분(105)은 하나 이상의 레이아웃 피스(110)를 구비한다. 레이아웃 피스(110)는 패턴을 구비하는 다이 부분(105)의 섹션이다. 레이아웃 피스(110)에 형성되는 패턴은 일반적으로 다이 부분(105)으로 형성되는 집적회로 장치의 기능에 기여한다.
도 2는 웨이퍼(100) 상의 레이아웃 피스(110)의 일 부분의 단면도이다. 도 2에 도시된 처리 스테이지에서, 레이아웃 피스(110)는 기판(205), 패턴 층(210), 희생 층(215), 및 프린팅 층(220)을 구비한다. 기판(205)은 이전 처리 중에 형성되는 베이스 웨이퍼 또는 다른 층일 수 있다. 패턴 층(210)은 레이아웃 피스(110)의 패터닝될 부분이다. 패턴 층(210)은 마이크로 전자기기의 전부 또는 일부를 형성하기 위해 패터닝될 수 있다. 패턴 층(210)은 예를 들어, 이산화규소 또는 질화규소와 같은 전기 절연체, p- 또는 n-도프 규소(doped silicon)와 같은 반도체 재료, 또는 구리나 알루미늄과 같은 전도성 층일 수 있다. 희생 층(215)은 패턴 층(210)으로부터 선택적으로 제거될 수 있는 임시 층이다. 희생 층(215)은 산화규소 또는 질화규소와 같은 층간 절연물(ILD: interlayer dielectric)일 수 있다. 프린팅 층(220)은 패턴을 프린팅하기 위한 하나 이상의 기술에 민감한 재료이다. 예를 들어, 프린팅 층(220)은 포지티브 또는 네거티브 포토레지스트일 수 있다. 이하의 내용은 프린팅 층(220)이 포지티브 포토레지스트인 것으로 가정한 것이다.
레지스트 층(220)은 패턴을 형성하도록 노광(exposure) 및 현상될 수 있다. 도 3 및 도 4는 반복되는 형상부(305)의 2차원 어레이(300)를 형성하기 위한 노광 및 현상 이후의 레이아웃 피스(110)의 평면도 및 단면도이다. 형상부(305)는, 개별 형상부(305)에서의 제조 결함 및 기타 불규칙성을 제외하고, 어레이(300)가 개별 형상부(305)의 반복 순서 또는 배열을 포함한다는 점에서 어레이(300)에서 반복된다. 어레이(300)는 레이아웃 피스(110)의 전부 또는 일부를 차지하는 길이(310)와 폭(315)을 갖는 장방형 또는 정방형일 수 있다. 어레이(300) 내의 형상부(305)는 피치(pitch)(320)를 갖는다. 형상부의 피치는 형상부의 최소 공간 주기이다. 예를 들어, 접점 피치(320)는 접점(305)의 폭(325)과, 이웃하는 최근접 접점(305)까지의 최단 거리(330)의 합이다. 피치(320)에는 단 한 쌍의 접점(305)이 필요하다. 따라서, 접점(305)의 분리 간격과 폭은 (예를 들면, 수평 및 수직 방향으로) 달라질 수 있으며, 어레이(300)는 여전히 피치(320)를 가질 수 있다.
형상부(305)는 e-빔 리소그래피, 간섭 리소그래피, 및 상-전이(phase-shift) 마스크와 광학 근접 보정 기술을 사용하는 광학 리소그래피와 같은 다수의 상이한 리소그래픽 기술중 임의의 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 이들 리소그래픽 기술은 간섭 패턴을 사용하는 웨이퍼(100)의 노광을 포함할 수 있다. 예를 들어, 형상부(305)는, 1/2 λ1 에 가까운 피치(320)를 갖는 형상부 어레이를 형성하기 위해 레이저 빔을 파장 λ1 을 갖는 직교하는 두 세트의 간섭 레이저 빔을 사용하여 레지스트(220)를 노광시킴으로써 간섭 리소그래피를 사용하여 형성될 수 있다. 직교 세트는, 단일 소스를 피라미드형 프리즘을 사용하여 사방으로 분할(split)하고 직교하는 두 쌍의 대향하는 거울 쌍으로부터의 반사를 간섭시킴으로써 발생될 수 있다. 직교 쌍은 기판을 상이한 조사(illumination) 각도로 조사하거나 또는 동일한 조사 각도로 조사할 수 있다. 동일 각도로의 조사는 기판에 동일한 피치를 두 직교 방향으로 제공할 수 있다. 대안적으로, 상기 직교 세트는 웨이퍼(100)가 전통적인 간섭 리소그래피 시스템에서 90°회전된 후 레지스트(220)를 이중 노광시킴으로써 발생될 수 있다.
형상부(305)는, 형상부(305)를 형성하는데 사용되는 리소그래픽 기술의 형상부 특성을 표시할 수 있다. 예를 들어, 형상부(305)가 간섭 리소그래피를 사용하여 형성될 때, 형상부(305)는 간섭 리소그래피의 해상도 특성, 및 투영(projection) 프린팅 시스템과 기술의 결함으로 인해 발생하는 형태의 형상부 왜곡이 최소인 1/2 λ1 에 가까운 피치로 형성될 수 있다. 예를 들어, 형상부(305)는 마스크, 렌즈, 투영 광학계, 및/또는 전자의 후방산란의 사용으로 인해 발생하는 결함이 없이 형성될 수 있다. 형상부(305)는 또한 간섭 리소그래피 기술에 의해 제공되는 비교적 큰 초점 심도(depth of focus)의 영향을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 비교적 큰 초점 심도는, 특히 이상적으로 편평하지 않은 실제 기판을 프린트하는 능력과 피사계 심도를 높은 개구수(numerical aperture)가 제한하는 광학 시스템에 의해 제공되는 제어에 대해, 형상부의 치수 특성의 정밀한 제어를 제공할 수 있다.
도 5, 도 6 및 도 7은 추가 처리 이후에 도 4와 동일한 평면을 따라서 취한 단면도이다. 특히, 도 5는 희생 층(215)에 에칭으로 공동(505)이 형성된 후의 레이아웃 피스(110)를 도시한다. 예를 들어, 공동(505)은 건식 플라즈마 에치를 사용하여 형성될 수 있다. 공동(505)은 형상부(305)를 형성하기 위해 사용되는 리소그래픽 기술의 특성인 형상부(305)의 캐릭터를 계승할 수 있다. 예를 들어, 형상부(305)가 간섭 리소그래피를 사용하여 노광될 때, 공동(505)은, 최소 피치가 1/2 λ1 에 가깝고, 투영 프린팅 시스템 및 기술의 결함으로 인해 발생하는 형태의 형상부 왜곡이 최소인 간섭 리소그래피의 해상도 특성을 계승할 수 있다. 공동(505)은 일반적으로 그 축이 웨이퍼(100)의 평면에 수직하게 배향되는 원통형일 수 있다. 공동(505)은 형상부(305)와 거의 동일한 피치(320)를 갖도록 형성될 수 있다. 공동(505)을 형성하기 위해 선택되는 에칭 공정에 따라서, 공동(505)은 형상부(305)보다 작거나, 크거나, 또는 거의 동일한 직경을 가질 수 있다.
도 6은 레지스트(220)가 박리(strip)된 후의 레이아웃 피스(110)를 도시한다. 도 7은 희생 층(215) 위에 신규 레지스트 층(705)이 형성된 후의 레이아웃 피스(110)를 도시한다. 레지스트 층(705)은 희생 층(215)의 공동(505)을 캡핑하거나 충진할 수 있다. 레지스트 층(705)은 예를 들어 웨이퍼(100) 상에 포토레지스트를 스핀 코팅함으로써 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9는 레지스트 층(705)이 형태(805) 형성을 위해 노광 및 현상된 후의 레이아웃 피스(110)의 평면도 및 단면도이다. 형태(805)는 반복 순서 또는 배열을 구비할 필요가 없다는 점에서 임의로 성형될 수 있다. 형태(805)는 개별 공동(505)을 (예를 들어 810에서) 노광하거나 (예를 들어 815에서) 커버하기 위해 2차원 어레이의 공동(505)과 정렬된다.
형태(805)는 레이아웃 피스(110)의 전부 또는 일부를 차지하는 길이(820) 및 폭(825)으로 형성될 수 있다. 형태(805)는 피치(830)를 갖는 요소를 구비할 수 있다. 패턴 요소 피치(830)는 요소(840)의 폭(835)과, 이웃하는 최근접 요소(850)까지의 최단 거리(845)의 합이다. 피치(830)에는 형태(805)내의 단 한 쌍의 요소만 필요하다. 따라서, 요소의 분리 간격과 폭이 달라질 수 있으며, 형태(805)는 여전히 피치(830)를 가질 수 있다. 피치(830)는 접점 피치(320)의 두 배 이상일 수 있다.
패턴 피치(830)가 접점 피치(320)보다 상대적으로 클 수 있기 때문에, 형태(805)는 형상부(305) 형성에 사용되는 시스템 및 기술보다 낮은 해상도를 갖는 리소그래픽 시스템 및 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 형상부(305)가 파장 λ1 을 갖는 간섭 리소그래피 시스템을 사용하여 형성되면, 형태(805)는 λ1 보다 큰 파장을 갖는 광학 리소그래피 시스템을 사용하여 형성될 수 있다. 다른 예로서, 형태(805)는 전통적인 이원(binary) 광학 리소그래피 시스템, 또는 보다 낮은 해상도를 달성할 수 있는 임프린트 및 e-빔 리소그래픽 시스템과 같은 다른 리소그래픽 시스템을 사용하여 형성될 수 있다.
형태(805)에 의한 공동(505)의 노광 또는 차단은 레지스트(705)의 경화 이후에 공동(505)의 반복적 어레이 내에 불규칙성을 도입하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 레이아웃 피스(110) 내에서의 형상부의 주기적 재발을 중단시키기 위해 형태(805)의 임의의 형상이 사용될 수 있다.
도 10 및 도 11은 추가 처리 이후에 도 8과 동일한 평면을 따라서 취한 단면도이다. 특히, 도 10은 패턴 층(210)에 에칭으로 공동(1005)이 형성된 후의 레이아웃 피스(110)를 도시한다. 예를 들어, 공동(1005)은 건식 플라즈마 에치를 사용하여 형성될 수 있다. 공동(1005)은 형상부(305)를 형성하기 위해 사용되는 리소그래픽 기술의 특성인 형상부(305)의 캐릭터를 공동(505)에 의해 계승할 수 있다. 예를 들어, 형상부(305)가 간섭 리소그래피를 사용하여 노광될 때, 공동(1005)은, λ1에 가까운 피치에서 투영 프린팅 시스템 및 기술의 결함으로 인해 발생하는 형태의 형상부 왜곡이 최소인 간섭 리소그래피의 해상도 특성을 공동(505)에 의해 계승할 수 있다. 공동(1005)은 일반적으로 그 축이 웨이퍼(100)의 평면에 수직하게 배향되는 원통형일 수 있다. 공동(1005)은 형상부(305)와 거의 동일한 피치(320)를 갖도록 형성될 수 있다. 공동(1005)은 형상부(305)보다 작거나, 크거나, 또는 거의 동일한 직경을 가질 수 있다.
도 11은 이전에 커버된 공동(505)을 노광시키기 위해 레지스트(705)가 박리된 후의 레이아웃 피스(110)를 도시한다. 도 12는 희생 층(215)이 제거된 후의 레이아웃 피스(110)의 단면도를 도시한다. 희생 층(215)은 화학 기계적 폴리싱(CMP) 또는 에칭에 의해 제거될 수 있다. 희생 층(215)의 제거 및 공동(1005)의 노광 이후, 레이아웃 피스(110) 내의 패턴 층(210)은 패턴 형상부(1205)의 집합체를 구비한다. 패턴 형상부(1205)는 마이크로 전자기기의 기능적 설계 레이아웃에 사용될 수 있다. 패턴 형상부(1205)는 접점(305) 형성에 사용되는 리소그래픽 기술로부터 사용가능한 피치에 의해 제한되는 피치(320)를 가질 수 있다. 더욱이, 반복 어레이(300) 내에 불규칙성이 도입된 후 웨이퍼(100) 상에 소피치(small pitch) 형상부(305)의 적어도 일부가 웨이퍼(100) 상에 충돌하는 것이 제거되었기 때문에, 레지스트 형태(805)의 형상에 따라서, 패턴 형상부(1205)는 또한 패턴 층(210) 내에 임의적인 배열을 가질 수 있다.
그러한 복합 패터닝이 유리함을 입증할 수 있다. 예를 들어, 단일 레이아웃 피스가 보다 고해상도의 시스템 또는 기술을 사용하는 형상부로 패터닝될 수 있거나, 그러한 형상부의 기능 충돌이 보다 낮은 해상도의 시스템 또는 기술을 사용하여 수정되거나 심지어는 제거될 수 있다. 예를 들어, 고해상도 형상부의 충돌을 수정하기 위해 구형의(older), 통상은 저해상도의 장비가 사용될 수 있는 바, 이는 구형 장비의 수명을 증가시킨다. 고해상도 시스템은 고해상도 형상부의 제조에 전념하게 하고 덜비싼 저해상도 시스템은 고해상도 형상부의 충돌을 수정하는데 사용함으로써 패터닝 비용이 감소될 수 있다. 예를 들어, 큰 자본 투자 없이 고품질 고해상도 패턴을 제조하기 위해, 고해상도지만 상대적으로 저렴한 간섭 시스템을 상대적으로 저렴한 저해상도 시스템과 조합할 수 있다. 간섭 시스템을 사용하여 제조된 패턴의 배치가 저해상도 시스템을 사용하여 변경될 수 있기 때문에, 간섭 시스템의 적용가능성이 증가될 수 있다. 특히, 간섭 패턴의 형상 및 배치에 의해 구속받지 않는 실질적으로 임의적인 배열을 형성하기 위해 간섭 시스템이 사용될 수 있다.
도 14는 복합 광학 리소그래피 시스템(1400)을 도시한다. 시스템(1400)은 주위 인클로저(1405)를 구비한다. 인클로저(1405)는 클린 룸일 수 있거나, 또는 기판에 형상부를 프린팅하기에 적합한 다른 위치일 수 있다. 인클로저(1405)는 또한 공기중 입자 및 프린팅 결함의 다른 원인에 대한 보호와 환경 안정성을 제공하기 위해 클린 룸 내에 배치될 전용 환경 시스템일 수 있다.
인클로저(1405)는 간섭 리소그래피 시스템(1410) 및 패터닝 시스템(1415)을 둘러싼다. 간섭 리소그래피 시스템(1410)은 기판의 간섭 패터닝을 함께 제공하는 집속(collimated) 전자기 방사선 공급원(1420) 및 간섭 광학계(1425)를 구비한다. 패터닝 시스템(1415)은 기판을 패터닝하기 위한 다수의 상이한 접근 방식중 임의의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 패터닝 시스템(1415)은 e-빔 투영 시스템, 임프린트 프린팅 시스템, 또는 광학 투영 리소그래피 시스템일 수 있다. 패터닝 시스템(1415)은 또한 전자 빔 직접 기록(write) 모듈, 이온 빔 기록 모듈, 또는 광학 직접 기록 모듈과 같은 마스크리스(maskless) 모듈일 수 있다.
시스템(1410, 1415)은 공통 마스크 취급 서브시스템(1430), 공통 웨이퍼 취급 서브시스템(1435), 공통 제어 서브시스템(1440), 및 공통 스테이지(1445)를 공유할 수 있다. 마스크 취급 서브시스템(1430)은 마스크를 시스템(1400) 내에 위치시키기 위한 장치이다. 제어 서브시스템(1440)은 시간에 따라서 시스템(1400)의 하나 이상의 특성 또는 장치를 조절하기 위한 장치이다. 예를 들어, 제어 서브시스템(1440)은 시스템(1400) 내에서의 장치의 위치나 작동, 또는 주위 인클로저(1405) 내의 온도 또는 기타 환경 품질을 조절할 수 있다.
제어 서브시스템(1440)은 또한 스테이지(1445)를 제 1 위치(1450)와 제 2 위치(1455) 사이에서 이동시킬 수 있다. 스테이지(1445)는 웨이퍼를 파지하기 위한 척(1460)을 구비한다. 제 1 위치(1450)에서, 스테이지(1445)와 척(1460)은 패터닝을 위해 파지된 웨이퍼를 패터닝 시스템(1415)에 제공할 수 있다. 제 2 위치(1455)에서, 스테이지(1445)와 척(1460)은 간섭 패터닝을 위해 파지된 웨이퍼를 간섭 리소그래피 시스템(1410)에 제공할 수 있다.
척(1460)과 스테이지(1445)에 의한 웨이퍼의 적절한 위치설정을 보장하기 위해, 제어 서브시스템(1440)은 정렬 센서(1465)를 구비한다. 정렬 센서(1465)는 간섭 리소그래피 시스템(1410)을 사용하여 형성된 패턴을 패터닝 시스템(1415)에 의해 형성된 패턴과 정렬하기 위해 웨이퍼의 위치를 (예를 들어, 웨이퍼 정렬 마크를 사용하여) 변환 및 제어할 수 있다. 그러한 위치설정은 전술했듯이 형상부의 반복 어레이에 불규칙성을 도입할 때 사용될 수 있다.
도 15는 패터닝 시스템(1415)의 예시적인 광학 리소그래픽 실시예를 도시한다. 특히, 패터닝 시스템(1415)은 스텝-반복(step-and-repeat) 투영 시스템일 수 있다. 그러한 패터닝 시스템(1415)은 조사기(illuminator)(1505), 마스크 스테이지(1510), 및 투영 광학계(1515)를 구비할 수 있다. 조사기(1505)는 전자기 방사선 공급원(1520) 및 집광/조리개(1525)를 구비할 수 있다. 공급원(1520)은 공급원(1420)과 동일하거나 상이한 파장으로 방사할 수 있다. 집광/조리개(1525)는 마스크 스테이지(1510) 상의 조사의 균일성을 증가시키기 위해 공급원(1420)으로부터의 전자기 방사선을 수집, 집속, 필터링, 및 포커싱하기 위한 하나 이상의 장치를 구비할 수 있다.
마스크 스테이지(1510)는 마스크(1530)를 조사 경로에서 지지할 수 있다. 투영 광학계(1515)는 화상 크기를 축소시키기 위한 장치일 수 있다. 투영 광학계(1515)는 필터링 투영 렌즈를 구비할 수 있다. 마스크 스테이지(1510)와 투영 광학계(1515)를 통한 조사기(1505)에 의한 노광을 위해 스테이지(1445)가 파지된 웨이퍼를 반복 이동시킴으로써, 정렬 센서(1465)는 상기 노광이 간섭 형상부의 반복 어레이와 정렬되어 상기 반복 어레이에 불규칙성이 유도되도록 보장할 수 있다.
다수의 실시예를 설명하였지만, 다양한 변형예가 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 레지스트 층(220, 705)의 어느 하나에 대해 포지티브 및 네거티브 레지스트가 사용될 수 있다. 동일한 기판을 처리하기 위해 상이한 파장을 사용하는 리소그래픽 기술이 사용될 수 있다. 반도체 웨이퍼 이외의 기판이 패터닝될 수 있다. 따라서, 다른 실시예들도 후술하는 청구범위의 범위에 포함된다.

Claims (44)

  1. 접점(contacts)의 반복 어레이 내에 불규칙성을 도입함으로써 기판을 임의적인 공동(cavities) 배열로 패터닝하는 단계를 포함하는 방법에 있어서,
    간섭 리소그래피를 사용하여 상기 접점의 반복 어레이를 형성하는 단계와,
    임의적인 형태를 선택하는 단계와,
    상기 임의적인 형태를 사용하여 상기 반복 어레이의 일부를 마스킹(masking)하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복 어레이의 일부를 마스킹하는 단계는 상기 반복 어레이 내의 상기 접점 중 일부 위에 상기 임의적인 형태를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판을 패터닝하는 단계는 상기 임의적인 형태로 덮여 있지 않은 상기 반복 어레이의 일부를 통해서 기판을 에칭하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 불규칙성의 도입은 상기 반복 어레이가 희생 층으로 이전된 후에 불규칙성을 도입하는 것을 포함하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 불규칙성의 도입은 접점의 이차원 어레이의 반복에 불규칙성을 도입하는 것을 포함하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 패터닝하는 단계는 상기 임의적인 공동 배열을 사용하여 상기 기판을 에칭하여 상기 에칭에 방향성을 부여하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 패터닝하는 단계는 패터닝 전자기 방사선의 파장의 절반에 가까운 피치를 갖는 상기 임의적인 공동 배열로 상기 기판을 패터닝하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 임의적인 접점 배열을 포함하되, 상기 접점은 간섭 리소그래피의 해상도 특성을 갖고, 간섭 리소그래피를 사용하여 레지스트를 노광시키고 상기 레지스트를 가이드로 사용하여 상기 접점을 에칭함으로써 정해지는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 임의적인 접점 배열은 패터닝 전자기 방사선의 파장의 절반에 가까운 피치로 프린팅된 접점을 포함하는 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 임의적인 접점 배열은 하나 이상의 렌즈 결함 및 마스크 결함으로 인해 발생하는 결함이 없는 형상부를 포함하는 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 임의적인 접점 배열은 전자의 후방산란으로 인해 발생하는 결함이 없는 접점을 포함하는 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 임의적인 접점 배열은 마이크로 전자기기의 일부를 포함하는 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 마이크로 전자기기의 일부는 SRAM 메모리 장치의 일부를 포함하는 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 1 레지스트에 반복적인 제 1 형상부를 부여하는 간섭 패턴으로 기판 상의 상기 제 1 레지스트를 노광하기 위해 전자기 방사선을 간섭시키는 단계와,
    상기 간섭 패턴의 반복에 불규칙성을 도입하고 상기 기판에 임의적인 형상부 배열을 부여하기 위해 제 2 레지스트에 임의적인 형태를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 임의적인 형태를 형성하는 단계는 상기 간섭 패턴이 희생 층으로 이전된 후에 상기 간섭 패턴의 일부를 마스킹 하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 임의적인 형상부 배열을 정하기 위해 상기 임의적인 형태를 사용하여 상기 기판을 패터닝하는 단계를 더 포함하는 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    전자기 방사선을 간섭시키는 상기 단계는 패터닝 전자기 방사선의 파장의 절반에 가까운 피치를 갖는 제 1 형상부를 상기 제 1 레지스트에 부여하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 전자기 방사선을 간섭시키는 단계는 기판을 간섭 패턴으로 조사하기 위해 간섭 리소그래피를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326501B2 (en) * 2003-03-10 2008-02-05 Intel Corporation Method for correcting focus-dependent line shifts in printing with sidewall chrome alternating aperture masks (SCAAM)
US20050074698A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-07 Intel Corporation Composite optical lithography method for patterning lines of significantly different widths
US20050073671A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-07 Intel Corporation Composite optical lithography method for patterning lines of substantially equal width
US20050085085A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-21 Yan Borodovsky Composite patterning with trenches
US7142282B2 (en) * 2003-10-17 2006-11-28 Intel Corporation Device including contacts
US20050088633A1 (en) * 2003-10-24 2005-04-28 Intel Corporation Composite optical lithography method for patterning lines of unequal width
JP3892843B2 (ja) * 2003-11-04 2007-03-14 株式会社東芝 寸法測定方法、寸法測定装置および測定マーク
US7335583B2 (en) * 2004-09-30 2008-02-26 Intel Corporation Isolating semiconductor device structures
US20060154494A1 (en) * 2005-01-08 2006-07-13 Applied Materials, Inc., A Delaware Corporation High-throughput HDP-CVD processes for advanced gapfill applications
US20070243492A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-18 Mcelheny Peter J Double exposure photolithographic process
US8264667B2 (en) * 2006-05-04 2012-09-11 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method using interferometric and other exposure
DE102006049612A1 (de) * 2006-10-20 2008-04-30 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungseinrichtung und Maske für eine Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage sowie Verfahren zur lithographischen Belichtung eines Gegenstandes
US20080237672A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Doyle Brian S High density memory
US8582079B2 (en) * 2007-08-14 2013-11-12 Applied Materials, Inc. Using phase difference of interference lithography for resolution enhancement
US20100002210A1 (en) * 2007-08-31 2010-01-07 Applied Materials, Inc. Integrated interference-assisted lithography
US20090117491A1 (en) * 2007-08-31 2009-05-07 Applied Materials, Inc. Resolution enhancement techniques combining interference-assisted lithography with other photolithography techniques
US20100187611A1 (en) 2009-01-27 2010-07-29 Roberto Schiwon Contacts in Semiconductor Devices
WO2011018822A1 (ja) * 2009-08-11 2011-02-17 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法
JP5742517B2 (ja) * 2011-07-04 2015-07-01 住友電気工業株式会社 サンプルドグレーティングの形成方法及び半導体レーザの製造方法
TWI497231B (zh) * 2011-11-18 2015-08-21 David Arthur Markle 以超越繞射極限光子直接寫入之裝置及方法
JP2013145863A (ja) 2011-11-29 2013-07-25 Gigaphoton Inc ２光束干渉装置および２光束干渉露光システム
US9018108B2 (en) 2013-01-25 2015-04-28 Applied Materials, Inc. Low shrinkage dielectric films
US9274416B2 (en) 2013-09-11 2016-03-01 United Microelectronics Corp. Method for forming photo-mask and OPC method
US9349639B2 (en) 2014-10-08 2016-05-24 United Microelectronics Corp. Method for manufacturing a contact structure used to electrically connect a semiconductor device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983111A (ja) * 1982-11-04 1984-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 光集積回路作製法
US5415835A (en) * 1992-09-16 1995-05-16 University Of New Mexico Method for fine-line interferometric lithography
WO1997048021A1 (en) * 1996-06-10 1997-12-18 Holographic Lithography Systems, Inc. Process for modulating interferometric lithography patterns to record selected discrete patterns in photoresist
US5759744A (en) 1995-02-24 1998-06-02 University Of New Mexico Methods and apparatus for lithography of sparse arrays of sub-micrometer features
WO2003071587A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 University Of Delaware Process for making photonic crystal circuits using an electron beam and ultraviolet lithography combination

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110184B1 (en) 1982-11-04 1987-03-04 Sumitomo Electric Industries Limited Process for fabricating integrated optics
US5041361A (en) 1988-08-08 1991-08-20 Midwest Research Institute Oxygen ion-beam microlithography
US5328807A (en) 1990-06-11 1994-07-12 Hitichi, Ltd. Method of forming a pattern
US5705321A (en) 1993-09-30 1998-01-06 The University Of New Mexico Method for manufacture of quantum sized periodic structures in Si materials
US6042998A (en) * 1993-09-30 2000-03-28 The University Of New Mexico Method and apparatus for extending spatial frequencies in photolithography images
WO1998032054A1 (en) 1997-01-21 1998-07-23 The University Of New Mexico Methods and apparatus for integrating optical and interferometric lithography to produce complex patterns
US6233044B1 (en) 1997-01-21 2001-05-15 Steven R. J. Brueck Methods and apparatus for integrating optical and interferometric lithography to produce complex patterns
JPH10209039A (ja) 1997-01-27 1998-08-07 Nikon Corp 投影露光方法及び投影露光装置
JPH10232496A (ja) * 1997-02-20 1998-09-02 Nikon Corp ３重露光法
EP0880078A3 (en) 1997-05-23 2001-02-14 Canon Kabushiki Kaisha Position detection device, apparatus using the same, exposure apparatus, and device manufacturing method using the same
JP3101594B2 (ja) 1997-11-06 2000-10-23 キヤノン株式会社 露光方法及び露光装置
EP0964305A1 (en) 1998-06-08 1999-12-15 Corning Incorporated Method of making a photonic crystal
JP4065468B2 (ja) * 1998-06-30 2008-03-26 キヤノン株式会社 露光装置及びこれを用いたデバイスの製造方法
JP3257593B2 (ja) * 1999-02-05 2002-02-18 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US6140660A (en) * 1999-03-23 2000-10-31 Massachusetts Institute Of Technology Optical synthetic aperture array
JP2000315647A (ja) * 1999-05-06 2000-11-14 Mitsubishi Electric Corp レジストパターン形成方法
US6553558B2 (en) 2000-01-13 2003-04-22 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit layout and verification method
JP3964606B2 (ja) 2000-07-18 2007-08-22 株式会社東芝 荷電ビーム描画装置、荷電ビーム描画方法、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2002025373A2 (en) * 2000-09-13 2002-03-28 Massachusetts Institute Of Technology Method of design and fabrication of integrated circuits using regular arrays and gratings
KR100669862B1 (ko) * 2000-11-13 2007-01-17 삼성전자주식회사 반도체 장치의 미세패턴 형성방법
JP2002323746A (ja) * 2001-04-24 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位相シフトマスク及び、それを用いたホールパターン形成方法
US6553562B2 (en) 2001-05-04 2003-04-22 Asml Masktools B.V. Method and apparatus for generating masks utilized in conjunction with dipole illumination techniques
JP2003151875A (ja) 2001-11-09 2003-05-23 Mitsubishi Electric Corp パターンの形成方法および装置の製造方法
US6998198B2 (en) * 2001-11-30 2006-02-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Contact hole printing by packing and unpacking
US6664011B2 (en) 2001-12-05 2003-12-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Hole printing by packing and unpacking using alternating phase-shifting masks
US6884551B2 (en) * 2002-03-04 2005-04-26 Massachusetts Institute Of Technology Method and system of lithography using masks having gray-tone features
US7005235B2 (en) 2002-12-04 2006-02-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and systems to print contact hole patterns
US7355673B2 (en) 2003-06-30 2008-04-08 Asml Masktools B.V. Method, program product and apparatus of simultaneous optimization for NA-Sigma exposure settings and scattering bars OPC using a device layout
US20050074698A1 (en) 2003-10-07 2005-04-07 Intel Corporation Composite optical lithography method for patterning lines of significantly different widths
US20050073671A1 (en) 2003-10-07 2005-04-07 Intel Corporation Composite optical lithography method for patterning lines of substantially equal width
US7142282B2 (en) * 2003-10-17 2006-11-28 Intel Corporation Device including contacts
US20050085085A1 (en) 2003-10-17 2005-04-21 Yan Borodovsky Composite patterning with trenches
US20050088633A1 (en) 2003-10-24 2005-04-28 Intel Corporation Composite optical lithography method for patterning lines of unequal width

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5983111A (ja) * 1982-11-04 1984-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 光集積回路作製法
US5415835A (en) * 1992-09-16 1995-05-16 University Of New Mexico Method for fine-line interferometric lithography
US5759744A (en) 1995-02-24 1998-06-02 University Of New Mexico Methods and apparatus for lithography of sparse arrays of sub-micrometer features
WO1997048021A1 (en) * 1996-06-10 1997-12-18 Holographic Lithography Systems, Inc. Process for modulating interferometric lithography patterns to record selected discrete patterns in photoresist
WO2003071587A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 University Of Delaware Process for making photonic crystal circuits using an electron beam and ultraviolet lithography combination

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Publication number Publication date
EP1673661A2 (en) 2006-06-28
US20060017910A1 (en) 2006-01-26
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