KR101430813B1 - 이중 레티클 에지 마스킹 조립체를 구비하는 리소그래피 장치 및 그 이용 방법 - Google Patents

이중 레티클 에지 마스킹 조립체를 구비하는 리소그래피 장치 및 그 이용 방법 Download PDF

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Abstract

리소그래피 장치는 적어도 2개의 레티클 에지 마스킹 조립체(REMA)를 포함한다. 리소그래피 장치는 또한 소정 파장을 갖는 광 비임을 방출하도록 구성되는 광원 및 이 광 비임을 하나보다 많은 시준된 광 비임들로 분리하도록 구성되는 비임 분리 요소를 포함한다. 각각의 REMA는 하나보다 많은 시준된 광 비임들 중 하나의 시준된 광 비임을 받아들이도록 위치설정되며 각각의 REMA는 상기 하나의 시준된 광 비임을 통과시키기 위한 이동 가능한 슬릿을 포함한다. 리소그래피 장치는 패턴을 갖는 적어도 하나의 마스크를 더 포함하는데, 상기 적어도 하나의 마스크는 적어도 하나의 REMA로부터 광을 받아들이도록 구성되며 투사 렌즈는 적어도 하나의 마스크로부터 광을 받아들이도록 구성된다. 리소그래피 장치를 이용하는 방법이 또한 언급된다.

Description

이중 레티클 에지 마스킹 조립체를 구비하는 리소그래피 장치 및 그 이용 방법{LITHOGRAPHY APPARATUS HAVING DUAL RETICLE EDGE MASKING ASSEMBLIES AND METHOD OF USE}
본 발명은 이중 레티클 에지 마스킹 조립체(REMAs; Reticle Edge Masking Assemblies)를 구비하는 리소그래피 장치 및 그 이용 방법에 관한 것이다.
기술 노드(technology node)가 감소함에 따라, 기판 상의 피쳐(feature)의 밀도는 증가한다. 기판 상의 피쳐들 사이의 간격 감소는, 분해능 제약으로 인해 레이아웃 구조가 다수의 패턴으로 분리되는 결과를 초래할 수 있다. 단일 레티클 에지 마스킹 조립체를 포함하는, 통상적인 리소그래피 장치는, 단지 한 번에 하나의 패턴을 전사할 수 있다.
상기 레티클 에지 마스킹 조립체는, 실질적으로 레티클 마스킹 요소의 전체 폭을 가로질러 연장되는 슬릿을 포함한다. 상기 슬릿은 길이 방향을 따라, 레티클 마스킹 요소의 폭에 수직하게 병진이동할 수 있다. 상기 슬릿의 병진이동에 의해, 후속하여 웨이퍼에 패턴이 전사되는 마스크의 부분이 조명된다. 패터닝 처리 동안, 웨이퍼는 슬릿의 병진이동 방향에 대해 반대 방향으로 이동한다.
종종 단일 웨이퍼 상에서 여러 번 소정 패턴이 반복된다. 패턴이 반복될 때마다, 슬릿은 원래 위치로 리셋되거나, 또는 웨이퍼 이동 방향이 역전된다. 처리량이 최대가 되도록 하기 위해, 웨이퍼의 이동 방향은 종종 역전된다. 그러나, 이러한 장치는, 웨이퍼의 표면 상에 입자가 축적되도록 한다. 입자의 축적은, 레티클 마스킹 요소를 통과하는 조명을 차단할 수 있으며, 이에 따라 패턴 전사에 있어서의 오류를 초래한다.
다수의 패턴을 웨이퍼에 전사하기 위해, 리소그래피 장치에서의 마스크는 각각의 패턴에 대해 교체되거나, 또는 각각 별도의 패턴을 갖는 다수의 리소그래피 장치가 사용된다. 마스크의 교체 또는 다수의 리소그래피 장치의 사용은 생산 시간 및 비용을 증가시킨다.
본 발명의 목적은 이중 레티클 에지 마스킹 조립체를 구비하는 리소그래피 장치 및 그 이용 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 일 양태에 따르면, 리소그래피 장치로서,
광원으로부터의 광 비임을 하나보다 많은 시준된 광 비임들로 분리하도록 구성되는 비임 분리 요소,
2개 이상의 레티클 에지 마스킹 조립체(REMA; Reticle Edge Masking Assemblies)로서, 각각의 REMA는 상기 하나보다 많은 시준된 광 비임들 중 하나의 시준된 광 비임을 받아들이도록 위치설정되며 각각의 REMA는 상기 하나의 시준된 광 비임을 통과시키기 위한 이동 가능한 슬릿을 포함하는 것인 2개 이상의 레티클 에지 마스킹 조립체,
패턴을 갖는 하나 이상의 마스크로서, 하나 이상의 REMA로부터의 광을 받아들이도록 구성되는 것인 하나 이상의 마스크, 및
하나 이상의 마스크에 의해 투과되는 광을 받아들이도록 구성되는 투사 렌즈
를 포함하는 리소그래피 장치가 마련된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 웨이퍼를 패터닝하는 방법으로서,
소정 파장을 갖는 광 비임을 광원으로부터 방출하는 단계,
비임 분리 요소를 이용하여 상기 광 비임을 하나보다 많은 시준된 광 비임들로 분리하는 단계,
하나보다 많은 시준된 광 비임들의 갯수가 REMA의 갯수와 동일하게 되도록 레티클 에지 마스킹 조립체(REMA)를 통해 상기 하나보다 많은 시준된 광 비임 각각을 투과시키는 단계,
상기 하나보다 많은 시준된 광 비임들이 하나 이상의 마스크를 통과하도록 하여 패터닝된 광 비임을 형성하는 단계,
투사 렌즈를 이용하여 상기 패터닝된 광 비임의 크기를 축소시키는 단계로서, 상기 투사 렌즈는 패터닝되고 축소된 광 비임을 방출하는 것인 단계,
패터닝되고 축소된 광 비임을 이용하여 웨이퍼의 제1 영역을 패터닝하는 단계, 및
이동 가능한 스테이지를 이용하여 제1 영역의 패터닝에 후속하여 웨이퍼를 이동시키는 단계로서, 상기 이동 가능한 스테이지는 웨이퍼를 지지하는 것인 단계
를 포함하는 웨이퍼 패터닝 방법이 마련된다.
본 발명에 따르면 이중 레티클 에지 마스킹 조립체를 구비하는 리소그래피 장치 및 그 이용 방법을 얻을 수 있다.
한정하려는 것이 아니라 예로서, 동일한 도면부호로 지시된 요소는 도면들 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타내는 것인 첨부 도면의 각 도면에 하나 이상의 실시예가 제시되어 있다. 산업상 표준적인 실시에 따라 다양한 피쳐(feature)는 축척대로 도시되어 있지 않을 수 있으며 단지 설명 목적으로 사용된다는 것을 강조한다. 실제로, 도면에서의 다양한 피쳐의 치수는 설명의 명확성을 위해 임의로 확대 또는 축소될 수 있다.
도 1a는 하나 이상의 실시예에 따른 이중 레티클 에지 마스킹 조립체(REMA)를 구비하는 리소그래피 장치의 개략도이다.
도 1b는 도 1a의 라인 1B-1B를 따라 취한 REMA의 단면도이다.
도 2는 하나 이상의 실시예에 따른 이중 레티클 에지 마스킹 조립체를 구비하는 리소그래피 장치의 기능도이다.
도 3은 하나 이상의 실시예에 따른 패터닝 처리 방법의 흐름도이다.
도 4는 하나 이상의 실시예에 따른 레티클 에지 마스킹 조립체의 슬릿의 속도 대 시간의 그래프이다.
도 5는 하나 이상의 실시예에 따른 패터닝 처리를 위한 스캐닝 경로를 나타낸 개략도이다.
이하의 개시내용은, 본 발명의 다양한 특징을 실시하기 위한 다수의 상이한 실시예 또는 예를 제시한다. 본 개시내용을 단순화하기 위해 이하에서는 구성요소 및 장치의 특정 예가 설명된다. 이는 물론 단지 예일 뿐이며 한정하려는 의도가 아니다.
도 1a는 이중 레티클 에지 마스킹 조립체(REMAs)(102a 및 102b)를 구비하는 리소그래피 장치(100)의 개략도이다. 리소그래피 장치(100)는 광 비임(105)을 방출하는 광원(104)을 포함한다. 비임 분리 요소(106)는 광원(104)으로부터의 광 비임(105)을 받아들이고 이 광 비임(105)을 2개의 시준된 광 비임(107a 및 107b)으로 분리한다. 2개의 시준된 광 비임(107a 및 107b)은 각각 대응하는 REMA(102a 및 102b) 상에 입사한다. REMA(102a 및 102b)를 통과한 광(109a 및 109b)은, 각각 마스크(108a 및 108b)와 접촉한다. 마스크(108a 및 108b)는, 입사광(109a 및 109b)의 일부를 차단하는 패턴을 포함한다. 마스크(108a 및 108b)에 의해 투과되는 광(111a 및 111b)은, 각각 반사 요소(110a 및 110b) 및 광 전향 요소(light redirecting element; 112)에 의해 투사 렌즈(114)로 안내된다. 투사 렌즈(114)는, 이동 가능한 스테이지(118)에 의해 지탱되는 웨이퍼(116) 상에 입사광(117)을 집속시킨다. 공간(120)은 웨이퍼(116)의 표면을 투사 렌즈(114)와 분리시킨다. 침지액(immersion liquid; 122)이 이 공간(120)을 실질적으로 채운다.
REMA(102a 및 102b) 각각은 슬릿을 포함하여 광이 단지 REMA의 일부만을 통과하도록 한다. 상기 슬릿은 입사광 비임에 대해 수직한 방향으로 병진이동할 수 있다. 상기 슬릿의 속도는 조정 가능하며 400 mm/s 내지 700 mm/s 사이의 범위이다. 특정 용례에서의 슬릿의 속도는, 슬릿의 크기, 광 비임의 강도 및 패터닝되는 재료에 기초하여 선택된다. 일부 실시예에 있어서, 슬릿의 속도는 사용자에 의해 선택된다. 일부 실시예에 있어서, 슬릿의 속도는 리소그래피 장치(100)에 접속되는 프로세서에 의해 산출 및 제어된다. REMA(102a 및 102b)의 슬릿이 아닌 부분 상에 입사하는 광(107a 및 107b)은 차단되며 REMA를 통해 전파되지 못 한다. 일부 실시예에 있어서, 리소그래피 장치(100)는 2개가 넘는 REMA를 포함한다.
REMA(102a 및 102b)의 크기는, 입사광 비임(107a 및 107b)의 양측 상에 있는 입사광 비임(107a 및 107b) 외부에서 입사광 비임 밖으로 슬릿의 위치를 설정할 정도로 충분히 크다. 슬릿이 입사광 비임 외부에 위치설정될 때, 어떠한 광도 REMA(102a 또는 102b)를 통해 전파되지 못 한다. 도 1b는 도 1a의 라인 1B-1B를 따라 취한 REMA(102a)의 단면도이다. REMA(102a)는 입사광 비임(107a)의 경로 밖으로 슬릿(150a)을 위치설정할 정도로 충분히 크다. 실선인 윤곽선에 의해 지시되는 슬릿(150a)은 입사광 비임(107a) 외부에서 제1 위치에 위치하게 된다. 작업 동안, 슬릿(150a)은, 제1 위치로부터, 이동 방향(152)을 따라 점선인 윤곽선을 갖는 슬릿(150b)에 의해 표시된 제2 위치로 이동한다. 일부 실시예에 있어서, 제1 위치 및 제2 위치의 상대적인 위치는 역전된다.
일부 실시예에 있어서, 광원(104)은 레이저 광원이다. 일부 실시예에 있어서, 광원(104)은 램프 광원이다. 일부 실시예에 있어서, 광원(104)에 의해 방출되는 광(105)의 파장은 13.5 nm 내지 365 nm의 범위이다. 일부 실시예에 있어서, 광원(104)으로부터 방출되는 광(105)의 파장은, 자외선 광의 파장인데, 이 자외선 광은 심자외선, 극자외선 또는 진공 자외선을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 광원(104)은 i-라인 레이저, KrF 레이저, ArF 레이저, ArFi 레이저, 또는 다른 적절한 광원을 포함한다.
비임 분리 요소(106)는 광원(104)으로부터의 광 비임(105)을 받아들이고 2개의 시준된 광 비임(107a 및 107b)을 방출한다. 비임 분리 요소(106)에 의해 방출되는 하나의 시준된 비임(107a 및 107b)이 각각의 REMA(102a 및 102b) 상에 입사한다. 일부 실시예에 있어서, 비임 분리 요소(106)는 광 비임(105)을 2개가 넘는 시준된 비임으로 분리한다. 비임 분리 요소(106)가 광 비임(105)을 2개가 넘는 시준된 비임으로 분리하는 실시예에 있어서, REMA의 갯수는 시준되는 광 비임의 갯수와 일치한다. 일부 실시예에 있어서, 비임 분리 요소(106)는 회전 가능한 거울을 포함하여 광 비임(105)의 전파 방향을 변경시킨다. 일부 실시예에 있어서, 비임 분리 요소(106)는 제어 전압에 기초하여 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off)되는 압전 렌즈를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 비임 분리 요소(106)는 프리즘을 포함한다.
마스크(108a 및 108b)는, 각각 REMA(102a 및 102b)의 슬릿을 통과한 광(109a 및 109b)을 받아들이도록 위치설정된다. 마스크(108a 및 108b) 각각은 웨이퍼(116)에 전사되어야 할 피쳐에 대응하는 패턴을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 마스크(108a)는 마스크(108b)와 상이한 패턴을 갖는다. 일부 실시예에 있어서, 마스크(108a)는 마스크(108b)와 동일한 패턴을 갖는다. 마스크(108a)가 마스크(108b)와 상이한 것인 일부 실시예에 있어서, 마스크(108a 및 108b)로부터 웨이퍼에 전사되는 조합된 피쳐는, 단일 마스크의 분해능 성능 미만의 간격을 갖는 피쳐를 포함한다.
각각의 요소(110a 및 110b)는 각각 마스크(108a 및 108b)에 의해 투과된 광(111a 및 111b)을 광 전향 요소(112)를 향해 반사한다. 일부 실시예에 있어서, 반사 요소(110a 및 110b)는 거울이다. 일부 실시예에 있어서, 반사 요소(110a 및 110b)는 프리즘이다. 일부 실시예에 있어서, 반사 요소(110a 및 110b)는 파장 선택적(wavelength selective)이다. 파장 선택적 반사 요소(110a 및 110b)는, 상이한 파장의 미광이 리소그래피 장치(100) 내로 진입하지 못하도록 그리고 마스크(108a 및 108b)로부터 웨이퍼(116)까지의 패턴 전사에 대해 악영향을 미치지 못하도록 제한한다.
광 전향 요소(112)는 반사 요소(110a 및 110b)에 의해 반사된 광(113a 및 113b)을 받아들이고 이 광(115)을 투사 렌즈(114)로 전향시킨다. 일부 실시예에 있어서, 광 전향 요소(112)는 거울이다. 일부 실시예에 있어서, 광 전향 요소(112)는 프리즘이다. 일부 실시예에 있어서, 광 전향 요소(112)는 파장 선택적이다.
투사 렌즈(114)는 광 전향 요소(112)에 의해 전향된 광(115)을 받아들이며 광(117)을 웨이퍼(116) 상에 집속시킨다. 투사 렌즈(114)는, 마스크(108a 및 108b)에 의해 광(115)에 부여되는 패턴의 크기를 감소시킨다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는, 마스크(108a 및 108b)에 의해 광(115)에 부여되는 패턴보다 3배 내지 7배 작은 크기로 패턴의 크기를 감소시킨다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는 반사공학(catoptric) 장치이다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는 반사굴절(catadioptric) 장치이다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는 수차 보정 요소를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는 파장 선택적 요소를 포함한다. 광원(104)이 자외선 광 비임을 방출하는 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는 플로오르화 칼슘을 포함하는 굴절 요소를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는 0.6 내지 1.35 범위의 숫자로 표시된 조리개(aperture)를 갖는다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)는 50 nm 내지 500 nm 범위의 초점 거리를 갖는다.
일부 실시예에 있어서, 웨이퍼(116)는 반도체 웨이퍼이다. 일부 실시예에 있어서, 웨이퍼(116)는 실리콘, 게르마늄, 갈륨 질화물, 또는 다른 적절한 재료이다. 일부 실시예에 있어서, 웨이퍼(116)는, 투사 렌즈(114)로부터의 광(117)이 포토레지스트 층에 입사하도록 웨이퍼의 표면 위에 형성되는 포토레지스트 층을 갖는다. 포토레지스트 층이 웨이퍼(116) 상에 존재할 때, 포토레지스트 층은 투사 렌즈(114)를 통해 전달되는 광에 의해 패터닝된다. 일부 실시예에 있어서, 포토레지스트 층은 포지티브(positive) 포토레지스트 재료이다. 일부 실시예에 있어서, 포토레지스트 층은 네가티브(negative) 포토레지스트 재료이다.
이동 가능한 스테이지(118)가 웨이퍼(116)를 지지한다. 이동 가능한 스테이지(118)는 웨이퍼(116) 상에 입사하는 광의 방향에 수직한 평면에서 병진 이동할 수 있다. 이동 가능한 스테이지(118)는, 투사 렌즈(114)로부터의 광이 웨이퍼의 원하는 위치 상에 입사하도록 웨이퍼(116)를 병진이동시킨다. 일부 실시예에 있어서, 이동 가능한 스테이지(118)는 스테퍼 모터를 이용하여 이동 가능하다. 일부 실시예에 있어서, 이동 가능한 스테이지(118)는 스캐닝 모터를 이용하여 이동 가능하다. 일부 실시예에 있어서, 이동 가능한 스테이지(118)는 랙 앤드 피니언(rack and pinion) 장치를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 이동 가능한 스테이지(118)는 나사식 스크류 장치에 의해 구동된다. 패터닝 처리 동안, 이동 가능한 스테이지(118)는 레티클 마스킹 요소(102a 및 102b)의 슬릿의 이동 방향에 대해 반대되는 방향으로 웨이퍼(116)를 병진이동시킨다. 슬릿에 반대되는 방향으로 웨이퍼(116)를 이동시킴으로써, 웨이퍼 상의 각각의 위치에 대한 패터닝 시간은 단축된다. 추가적으로, 웨이퍼(116)를 동시 이동시키는 능력 때문에 슬릿에 대한 이동 범위가 감소하게 되기 때문에 REMA(102a 및 102b)의 크기는 감소하게 된다.
투사 렌즈(114)의 근위 단부와 웨이퍼(116) 사이의 공간(120)은 침지액(122)으로 채워진다. 침지액(122)은 투사 렌즈(114)의 마지막 요소의 굴절율과 실질적으로 동일한 굴절율을 가져서, 공기와 투사 렌즈의 경계에서 반사 및 굴절을 감소시킨다. 투사 렌즈(114)로부터 방출되는 광(117)의 반사는, 웨이퍼(116) 상에 입사하는 광(117)의 강도를 감소시키는데, 이는 광원(104)이 더 큰 강도의 광 비임을 방출해야 하기 때문에 웨이퍼(116)를 충분히 패터닝하기 위한 시간 및 에너지 소비를 증가시킨다. 일부 실시예에 있어서, 투사 렌즈(114)로부터 방출되는 광의 굴절은, 광이 의도된 방향으로부터 멀리 휘어지도록 하기 때문에 웨이퍼(116)에 전사되는 패턴이 더 큰 왜곡을 나타내도록 한다. 일부 실시예에 있어서, 침지액(122)은 물이다. 일부 실시예에 있어서, 침지액(122)은 오일 또는 다른 적절한 재료이다.
리소그래피 장치(100)는 웨이퍼(116)의 이중 패터닝을 용이하게 한다. 이중 패터닝은, 피쳐들 또는 원하는 구조의 피쳐들 사이의 간격이 단일 마스크의 분해능 성능보다 작을 때 원하는 구조를 웨이퍼에 전사하기 위해 사용되는 기법이다. 이러한 경우에 있어서, 상기 원하는 구조는 다수의 마스크로 분리되며 각각의 마스크의 패턴은 별도로 웨이퍼에 전사된다. 마스크(108a 및 108b)가 상이한 패턴을 가질 때, 리소그래피 장치(100)가 이중 패터닝을 위해 사용된다. 비임 분리 요소(106) 및 REMA에 의해 방출되는 시준된 비임의 갯수가 2보다 큰 일부 실시예에 있어서, 리소그래피 장치(100)는 2개보다 많은 패턴의 웨이퍼(116) 상의 다중 패터닝을 위해 사용된다.
도 2는 이중 REMA(102a 및 102b)를 구비하는 리소그래피 장치(200)의 개략도이다. 리소그래피 장치(100)와 유사하게, 리소그래피 장치(200)는 광원(104), 비임 분리 요소(106), 반사 요소(110a 및 110b), 광 전향 요소(112), 투사 렌즈(114), 웨이퍼(116) 및 이동 가능한 스테이지(118)를 포함하며, 웨이퍼와 투사 렌즈 사이의 공간(120)은 침지액(122)으로 실질적으로 채워진다. 리소그래피 장치(100)와는 다르게, 리소그래피 장치(200)는 마스크(108a 및 108b) 대신에 단일 마스크(108')를 포함한다.
마스크(108')는 광 전향 요소(112)에 의해 전향된 광(113c)에 의해 접촉되도록 위치설정된다. 마스크(108')는 웨이퍼(116)에 전사될 피쳐에 대응하는 패턴 구조를 포함한다. 일부 실시예에서는, 웨이퍼(116)를 패터닝하기 위해 단지 단일 마스크만이 사용된다. 리소그래피 장치(200)는 마스크(108a 및 108b) 대신에 마스크(108')를 사용하여 추가적인 마스크 제작과 관련된 생산 비용을 절감한다. 리소그래피 장치(200)는, 단지 단일 REMA만을 구비한 통상적인 리소그래피 장치에 비해 향상된 패터닝 속도를 갖는다.
도 3은 리소그래피 장치(100)(도 1)를 이용하여 웨이퍼를 패터닝하는 방법(300)의 흐름도이다. 작업(302)에서, REMA(102a 및 102b)의 슬릿의 위치는 제1 위치로 설정된다. 제1 위치는, 웨이퍼(116)의 의도치 않은 패터닝을 방지하기 위해 비임 분리 요소(106)로부터의 입사광에 의해 접촉되는 REMA(102a 및 102b) 부분의 외부에 있다.
작업(304)에서는, 웨이퍼(116)의 제1 영역이 REMA(102a 및 102b) 및 마스크(108a 또는 108b)에 의해 투과되는 광에 의해 패터닝되도록 웨이퍼(116)가 이동 가능한 스테이지(118)에 의해 위치설정된다. 당업자는, 일부 실시예에서, 작업(302) 및 작업(304)이 역전될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
작업(306)에서, 마스크(108a)의 패턴은 REMA(102a)의 슬릿을 통해 광을 투과시킴으로써 웨이퍼(116)에 전사되는데, 이때 슬릿은 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하고 웨이퍼(116)는 슬릿 이동과 반대 방향으로 이동한다. 제2 위치는 비임 분리 요소(106)로부터 받아들여지는 광의 반대쪽에 있다. 예를 들면, 제1 위치는 비임 분리 요소(106)로부터 받아들여지는 입사광의 외부에 있고, 제2 위치는 비임 분리 요소로부터 받아들여지는 입사광의 대향측에서 입사광의 외부에 있다.
슬릿의 이동은 4개의 단계를 나타낸다. 도 4는 슬릿의 속도 대 시간의 그래프이다. 제1 단계(402)는 가속(speed up) 단계인데, 이때 슬릿은 제1 위치에서의 정지 상태로부터 400 mm/s 내지 700 mm/s 범위의 목표 속도까지 가속된다. 제2 단계(404)는 안정화 단계인데, 이때 슬릿의 속도는 목표 속도에 대한 가속으로부터 천이한다. 제3 단계(406)는 정속도 단계인데, 이때 슬릿은 목표 속도로 진행한다. 제4 단계(408)는 감속(slow down) 단계인데, 이때 슬릿은 목표 속도로부터 제2 위치에서의 정지 상태로 감속된다. 마스크(108a)의 패턴을 웨이퍼(116)에 정확하게 전사하기 위해, 제3 단계(406) 중에 패터닝이 이루어진다.
작업(306)이 완료되면, 마스크(108a)의 패턴은 웨이퍼(116)에 전사된다. 도 5는 패터닝 처리를 위한 스캐닝 경로(502)의 개략도(500)이다. 영역(504 및 506)은, 패터닝되는 웨이퍼(116)의 위치들에 대응한다. 영역(504 및 506)에서의 문자 "A" 및 "B"는, 어떠한 패턴이 특정 영역에 전사되는지를 나타낸다. 예를 들면, 영역(504)에서의 문자 "A"는 영역(504)에 전사되는 마스크(108a)의 패턴을 의미하는 반면, 영역(506)에서의 문자 "B"는 영역(506)에 전사되는 마스크(108b)의 패턴을 의미한다. 작업(306) 이후에, 영역(504)은 마스크(108a)의 패턴을 포함하고 영역(506)은 패터닝되지 않은 상태이다.
방법(300)으로 돌아가면, 웨이퍼(116)에 대한 마스크(108a)의 패턴 전사에 후속하여, REMA(108b)의 슬릿을 통해 광을 투과시킴으로써 마스크(108b)의 패턴이 웨이퍼(116)에 전사되는데, 이때 작업(308)에서, 슬릿은 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하는 반면 웨이퍼(116)는 슬릿의 이동과 반대 방향으로 계속 이동한다. 또한, 작업(308) 동안, REMA(102a)의 슬릿은 제1 위치로 복귀하게 된다. 일부 실시예에 있어서, 슬릿이 제1 위치로 복귀하는 과정 동안 REMA(102a)의 광 경로를 따라 광을 차단하기 위해 셔터가 사용된다. 셔터는 웨이퍼(116)의 의도치 않은 패터닝을 방지한다. 일부 실시예에 있어서, 셔터는 비임 분리 요소(106)의 출구에 위치설정된다. 일부 실시예에 있어서, 셔터는 REMA(102a)에 위치설정된다. 일부 실시예에 있어서, 셔터는 REMA(102a)의 광 경로를 따라 배치되는 분리 요소이다.
작업(306)과 마찬가지로, 웨이퍼(116)의 패터닝은 REMA(102b)의 슬릿 이동의 제3 단계(406) 동안 이루어진다. 작업(308) 이후에, 영역(504)은 마스크(108a)의 패턴을 포함하고 영역(506)은 마스크(108b)의 패턴을 포함한다. 마스크(108a 및 108b)가 동일한 패턴을 갖는 실시예에 있어서, 영역(504) 및 영역(506)은 동일한 패턴을 갖게 된다.
일부 실시예에 있어서, REMA(102b)의 슬릿은 영역(504)의 패터닝 완료 이전에 이동하기 시작한다(도 5 참고). 영역(504)의 패터닝 완료 이전에 REMA(102b)의 슬릿 이동을 시작함으로써, REMA(102b)의 슬릿은 영역(504)의 패터닝 완료와 동시에 일정한 속도에 도달한다. 이러한 장치는, REMA(102b)의 슬릿이 목표 속도에 도달하는 동안 영역(506)의 패터닝이 지연되는 것을 방지한다.
당업자라면, 일부 실시예에서, REMA(102a) 및 REMA(102b)를 이용하는 패터닝 순서가 역전된다는 것을 이해할 것이다. 일부 실시예에 있어서, 웨이퍼(116)는, 영역(504)(도 5)이 마스크(108a)의 패턴을 갖도록 우선 REMA(102a) 및 마스크(108a)를 이용하여 패터닝된다. 일부 실시예에 있어서, 웨이퍼(116)는, 영역(504)(도 5)이 마스크(108b)의 패턴을 갖도록 우선 REMA(102b) 및 마스크(108b)를 이용하여 패터닝된다.
작업(310)에 있어서, 웨이퍼(116)의 제1 스캔 라인의 나머지 영역이 패터닝된다. 패터닝 처리는 웨이퍼(116)의 제1 스캔 라인을 따라 각각의 영역에 대해 교호하는 방식으로 반복된다. 각각의 영역은 이전 영역과 달리 상이한 REMA(102a 또는 102b) 및 마스크(108a 또는 108b) 조합을 이용하여 패터닝된다. 개략도(500)(도 5)는, 제1 스캔 라인이 7개의 영역을 포함하며 각각의 영역은 이전 영역과 상이한 마스크(108a 또는 108b)의 패턴을 갖는다는 것을 도시한 것이다. 일부 실시예에 있어서, 제1 스캔 라인은 7개가 넘는 영역을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 제1 스캔 라인은 7개 미만의 영역을 포함한다. 개략도(500)는 열로서 제1 스캔 라인을 도시한 것이다. 일부 실시예에 있어서 제1 라인은 행이다. 일부 실시예에 있어서, 제1 스캔 라인은 임의의 일련의 연속적으로 패터닝되는 영역이다. 각각의 영역의 패터닝 동안, 웨이퍼(116)를 현재 패터닝하고 있지 않은 REMA(102a 또는 102b)의 슬릿은 제2 위치로부터 제1 위치로 복귀하게 되며 다음 영역을 패터닝하기 위해 준비된다. 셔터는, REMA(102b)의 슬릿이 제1 위치로 복귀하는 과정 동안 REMA(102b)를 통해 전파되는 광을 차단하도록 위치설정된다. 일부 실시예에 있어서, 셔터는 비임 분리 요소(106)의 출구에 위치설정된다. 일부 실시예에 있어서, 셔터는 REMA(102b)에 위치설정된다. 일부 실시예에 있어서, 셔터는 REMA(102b)의 광 경로를 따라 배치되는 분리 요소이다.
작업(312)에 있어서, REMA(102a 및 102b)(도 1)의 슬릿은 제2 스캔 라인의 패터닝을 준비하기 위해 제2 위치로 설정된다. 개략도(500)(도 5)는 S자 형상 경로로서 스캔 경로(502)을 도시한 것이다. 제2 스캔 라인을 패터닝하기 위해, 웨이퍼(116)뿐만 아니라 REMA(102a 및 102b)의 슬릿의 이동 방향도 역전된다. 제2 스캔 라인을 패터닝할 때, REMA(102a 및 102b)의 슬릿은 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하며, 웨이퍼(116)는 슬릿의 이동에 대해 반대 방향으로 이동하는데, 즉 웨이퍼(116)는 제1 스캔 라인의 패터닝 동안의 이동 방향으로부터 역전된 방향으로 이동한다. 제1 스캔 라인의 패터닝과 달리, REMA(102a 및 102b)의 슬릿은 제2 스캔 라인의 페터닝 동안 마스크(108a 또는 108b)의 패턴이 웨이퍼(116)에 전사된 후에 제2 위치로 복귀하게 된다.
작업(314)에 있어서, 제2 스캔 라인이 패터닝된다. 제2 스캔 라인은, 이동 방향이 역전된다는 점을 제외하고는 제1 스캔 라인의 패터닝과 마찬가지 방식으로 패터닝된다. 예를 들면, REMA(102a)가 웨이퍼(116)의 영역에 마스크(108a)의 패턴을 전사하도록 작용하는 동안, REMA(102b)의 슬릿은 제2 위치로 복귀하는 반면 웨이퍼(116)는 슬릿과 반대 방향으로 계속 이동한다.
작업(316)에서, 나머지 스캔 라인이 패터닝된다. 웨이퍼(116)뿐만 아니라 REMA(102a 및 102b)의 슬릿에 관한 이동 방향은 각각의 후속하는 스캔 라인의 패터닝에 대해 역전된다. 개략도(500)(도 5)는 4개의 스캔 라인을 도시한 것이다. 개략도(500)에 해당하는 실시예에 있어서, 제1 스캔 라인의 패터닝 동안 웨이퍼(116)뿐만 아니라 REMA(102a 및 102b)의 슬릿에 관한 이동 방향은 제3 스캔 라인의 패터닝 동안의 이동 방향과 동일하다. 개략도(500)에 해당하는 실시예와 마찬가지로, 제2 스캔 라인의 패터닝 동안 웨이퍼(116)뿐만 아니라 REMA(102a 및 102b)의 슬릿에 관한 이동 방향은 제4 스캔 라인의 패터닝 동안의 이동 방향과 동일하다. 개략도(500)는 동일한 갯수의 영역을 갖는 각각의 스캔 라인을 도시한 것이다. 일부 실시예에 있어서, 스캔 라인은 상이한 갯수의 영역을 갖는다. 웨이퍼가 원형 형상인 일부 실시예에 있어서, 웨이퍼의 둘레 근처의 스캔 라인은 웨이퍼의 중앙 영역에서의 스캔 라인보다 적은 영역을 갖는다.
선택적인 작업(318)에 있어서, 제2 패터닝 처리가 웨이퍼(116) 상에서 행해진다. 제2 패터닝 처리에 있어서는, 제1 패터닝 처리와 반대의 REMA 및 마스크 조합이 사용된다. 예를 들면, 영역(504)(도 5)은 제2 패터닝 처리 동안 REMA(102b) 및 마스크(108b)에 의해 패터닝된다. 선택적인 작업(318)에 후속하여, 웨이퍼(116)의 각각의 영역은 마스크(108a) 및 마스크(108b)의 패턴을 포함한다. 따라서, 방법(300)은 웨이퍼(116) 상에서 이중 패터닝을 행한다. REMA 및 시준된 비임의 갯수가 2보다 큰 일부 실시예에서는, 웨이퍼(116)에 2개가 넘는 패턴을 전사하기 위해 2회가 넘는 패터닝 처리가 행해진다.
리소그래피 장치(100)와 관련하여 방법(300)이 설명되었지만, 당업자라면 방법(300)에서의 작업은 또한 리소그래피 장치(200)에도 적용 가능하다는 것을 이해할 것이다. 방법(300)에 의해 작동하는 리소그래피 장치(200)에 의해 패터닝되는 웨이퍼는 웨이퍼의 각각의 영역에서 동일한 패턴을 갖는다.
웨이퍼(116)을 이중으로 패터닝하는 것 이외에도, 방법(300)은 웨이퍼(116) 상에서의 입자의 원치 않는 효과를 감소시킨다. 일부 경우에 있어서, 제조 과정 동안 입자 또는 기포가 형성된다. 입자가 침지액(122)에 남아있다면, 이 입자는 패터닝 조명이 웨이퍼(116)에 접촉하지 못하도록 할 수 있다. 짧은 스캔 라인을 갖는 이전의 기법에서는, 이러한 입자가 투사 렌즈(114)와 웨이퍼(116) 사이에 갇히게 된다. 입자가 웨이퍼(116)에 근접해 있다면, 이 입자는 광을 차단하며, 이는 웨이퍼(116)가 정확하게 패터닝되지 못하도록 한다. 입자가 침지액(122)에서 부유하고 있다면, 이 입자는 입사광을 산란시키며, 이는 웨이퍼(116)에 전사되는 패턴의 정확도를 저하시킨다. 더욱 긴 스캔 라인을 이용함으로써, 이전의 기법과 비교하여, 입자는 이동 가능한 스테이지(118)의 이동에 의해 투사 렌즈(114) 및 웨이퍼(116)로부터 멀리 효과적으로 스위핑(sweeping)된다. 따라서, 스캔 라인이 길어질수록 패터닝 처리에 대한 입자의 영향을 감소시킴으로써 웨이퍼(116)에 전사되는 패턴의 정확도를 향상시킨다.
단지 하나의 REMA를 구비한 통상적인 장치에 있어서, 리소그래피 장치는 각각의 영역을 패터닝한 이후에 웨이퍼 및 단일 REMA의 슬릿에 관한 이동 방향을 역전시킨다. 이러한 역전으로 인해 통상적인 장치는 단일 영역을 갖는 라인을 스캔하는 것으로 한정된다. 단일 영역 스캔 라인은, 침지액 내에서의 입자 축적을 초래하며, 이는 입자가 패터닝 조명을 차단하거나 웨이퍼에 부착될 위험을 증가시킨다.
방법(300)은, 통상적인 장치보다 더 긴 스캔 라인을 가능하게 하며, 이는 침지액에서의 입자의 농도 상승(concentration build up)을 저하시킨다. 이렇게 감소된 농도 상승은, 입자가 패터닝 조명을 차단하거나 웨이퍼에 부착될 위험을 감소시킨다.
방법(300)은 또한 통상적인 장치에 비해 생산 속도를 증가시킨다. 앞서 언급된 바와 같이, 마스크(108a 및 108b)의 패턴을 웨이퍼(116)에 정확하게 전사하기 위해, 패터닝은 슬릿 이동의 정속도 단계 동안 이루어진다. 통상적인 장치에서는, 페터닝 처리가 각각의 영역의 패터닝 사이에서 중단되어야만 한다. 예를 들면, 통상적인 장치에서 슬릿이 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하는 동안, 패터닝 처리는 중단되며 이때 슬릿은 제2 위치에 있는 정지부로 서서히 이동한다. 슬릿이 제2 위치로부터 가속하여 후속 영역을 패터닝하기 위한 목표 속도로 안정화될 때까지 패터닝 처리는 중단된 상태로 유지된다. 추가적으로, 패터닝 처리는 스캔 라인들 사이에서 웨이퍼를 이동시키는 시간만큼 지연된다. 통상적인 장치의 스캔 라인은 단지 하나의 영역만을 포함하기 때문에, 통상적인 장치에서 스캔 라인의 갯수는 방법(300)의 스캔 라인의 갯수보다 현저하게 많다.
역으로, 방법(300)은 패터닝 처리를 중단시키지 않은 상태에서 여러 영역을 패터닝할 수 있다. 2개의 별도의 REMA를 이용함으로써, 방법(300)은 하나의 REMA를 이용하여 웨이퍼의 일 영역을 페터닝할 수 있으며 다른 REMA는 웨이퍼의 후속 영역을 패터닝하기 위한 준비로서 일정한 속도에 도달하게 된다. REMA들 사이의 전환 능력 그리고 다른 REMA가 웨이퍼를 패터닝하는 동안 하나의 REMA의 슬릿 위치를 재설정하는 능력 때문에 스캔 라인의 갯수가 감소되면 또한 웨이퍼의 위치를 후속하는 스캔 라인에 대해 조정하는 데 필요한 패터닝 처리에서의 총 지연량을 감소시키게 된다.
본 설명의 일 양태는, 소정 파장을 갖는 광 비임을 방출하도록 구성된 광원, 상기 광 비임을 하나보다 많은 시준된 광 비임들로 분리하도록 구성되는 비임 분리 요소, 적어도 2개의 REMA로서, 각각의 REMA는 하나보다 많은 시준된 광 비임들 중 하나를 받아들이도록 위치설정되고 각각의 REMA는 하나의 시준된 광 비임이 통과하도록 하기 위한 이동 가능한 슬릿을 포함하는 것인 적어도 2개의 REMA, 소정 패턴을 갖는 적어도 하나의 마스크로서, 적어도 하나의 REMA로부터 광을 받아들이도록 구성되는 것인 적어도 하나의 마스크, 및 적어도 하나의 마스크로부터 광을 받아들이도록 구성되는 투사 렌즈를 포함하는 리소그래피 장치에 관한 것이다.
본 설명의 다른 양태는, 웨이퍼를 패터닝하는 방법으로서, 광원으로부터 소정 파장을 갖는 광 비임을 방출하는 단계, 상기 광 비임을 비임 분리 요소를 이용하여 하나보다 많은 시준된 광 비임들로 분리하는 단계, 하나보다 많은 시준된 광 비임들의 갯수가 REMA의 갯수와 동일하게 되도록 하나보다 많은 시준된 광 비임 각각을 하나의 REMA를 통해 투과시키는 단계로서, 각각의 REMA는 이동 가능한 슬릿을 포함하는 것인 단계, 하나보다 많은 시준된 광 비임들이 적어도 하나의 마스크를 통과하도록 함으로써 패터닝된 광 비임을 형성하는 단계, 투사 렌즈를 이용하여 패터닝된 광 비임의 크기를 축소시키는 단계로서, 투사 렌즈는 패터닝되고 축소된 광 비임을 방출하는 것인 단계, 패터닝되고 축소된 광 비임을 이용하여 웨이퍼의 제1 영역을 패터닝하는 단계, 및 이동 가능한 스테이지를 이용하여 제1 영역의 패터닝에 후속하여 웨이퍼를 이동시키는 단계로서, 이동 가능한 스테이지는 웨이퍼를 지지하는 것인 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
당업자라면 개시된 실시예가 앞서 기술한 장점들 중 하나 이상을 충족한다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 앞서의 상세한 설명을 읽은 이후라면, 당업자는 본 명세서에 광범위하게 개시된 바와 같이 등가물 및 다양한 다른 실시예에 대해 다양한 변경 및 대체를 행할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 대해 허용되는 보호범위는 오직 첨부된 청구범위에 포함된 정의 및 그 등가물에 의해서만 한정되어야 한다.
100 : 리소그래피 장치 102 : REMA
104 : 광원 105 : 광 비임
106 : 비임 분리 요소 107 : 시준된 광 비임
108 : 마스크 109 : 입사광
110 : 반사 요소 111 : 광
112 : 광 전향 요소 113 : 광
114 : 투사 렌즈 116 : 웨이퍼
117 : 입사광 118 : 이동 가능한 스테이지
120 : 공간 122 : 침지액

Claims (10)

  1. 리소그래피 장치로서,
    광원으로부터의 광 비임을 하나보다 많은 시준된 광 비임들로 분리하도록 구성되는 비임 분리 요소,
    2개 이상의 레티클 에지 마스킹 조립체(REMA; Reticle Edge Masking Assemblies)로서, 각각의 REMA는 상기 하나보다 많은 시준된 광 비임들 중 하나의 시준된 광 비임을 받아들이도록 위치설정되며 각각의 REMA는 상기 하나의 시준된 광 비임을 통과시키기 위한 이동 가능한 슬릿을 포함하고, 상기 2개 이상의 REMA 중 제1 REMA의 제1 이동 가능한 슬릿의 이동은, 상기 2개 이상의 REMA 중 제2 REMA의 제2 이동 가능한 슬릿의 이동이 정속도 단계로부터 감속 단계로 변하기 이전에 정속도 단계에 진입하는 것인, 상기 2개 이상의 레티클 에지 마스킹 조립체,
    패턴을 갖는 하나 이상의 마스크로서, 하나 이상의 REMA로부터의 광을 받아들이도록 구성되는 것인 하나 이상의 마스크, 및
    하나 이상의 마스크에 의해 투과되는 광을 받아들이도록 구성되는 투사 렌즈
    를 포함하는 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 마스크는 2개 이상의 마스크이며 각각의 마스크는 상기 2개 이상의 REMA 중 하나로부터의 광을 받아들이는 것인 리소그래피 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 2개 이상의 마스크 중 하나 이상은 또 다른 하나 이상의 마스크와는 상이한 패턴을 갖는 것인 리소그래피 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 2개 이상의 마스크 각각은 동일한 패턴을 갖는 것인 리소그래피 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 마스크는 하나의 마스크이며 이 마스크는 상기 2개 이상의 REMA 모두로부터의 광을 받아들이는 것인 리소그래피 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    웨이퍼를 지지하는 이동 가능한 스테이지
    를 더 포함하는 리소그래피 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 웨이퍼와 상기 투사 렌즈 사이에 배치되는 침지액(immersion liquid)
    을 더 포함하는 리소그래피 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 투사 렌즈는 상기 하나 이상의 마스크의 패턴의 크기를 축소시키도록 구성되는 것인 리소그래피 장치.
  9. 웨이퍼를 패터닝하는 방법으로서,
    파장을 갖는 광 비임을 광원으로부터 방출하는 단계,
    비임 분리 요소를 이용하여 상기 광 비임을 하나보다 많은 시준된 광 비임들로 분리하는 단계,
    상기 하나보다 많은 시준된 광 비임들의 갯수가 레티클 에지 마스킹 조립체(REMA)의 갯수와 동일하게 되도록 REMA를 통해 상기 하나보다 많은 시준된 광 비임 각각을 투과시키는 단계로서, 각각의 REMA는 각각의 시준된 광 비임을 통과시키기 위한 이동 가능한 슬릿을 포함하는 것인 단계,
    상기 하나보다 많은 시준된 광 비임들이 하나 이상의 마스크를 통과하도록 하여 패터닝된 광 비임을 형성하는 단계,
    투사 렌즈를 이용하여 상기 패터닝된 광 비임의 크기를 축소시키는 단계로서, 상기 투사 렌즈는 패터닝되고 축소된 광 비임을 방출하는 것인 단계,
    상기 패터닝되고 축소된 광 비임을 이용하여 상기 웨이퍼의 제1 영역을 패터닝하는 단계로서, 상기 제1 영역과 관련된 제1 이동 가능한 슬릿은 정속도로 이동하는 것인 단계,
    이동 가능한 스테이지를 이용하여 상기 제1 영역의 패터닝에 후속하여 상기 웨이퍼를 이동시키는 단계로서, 상기 이동 가능한 스테이지는 상기 웨이퍼를 지지하는 것인 단계,
    상기 패터닝되고 축소된 광 비임을 이용하여 상기 웨이퍼의 제2 영역을 패터닝하는 단계로서, 상기 제2 영역과 관련된 제2 이동 가능한 슬릿은 정속도로 이동하며, 상기 제2 이동 가능한 슬릿의 이동은, 상기 제1 이동 가능한 슬릿의 이동이 정속도 단계로부터 감속 단계로 변하기 이전에 정속도 단계에 진입하는 것인 단계, 및
    상기 이동 가능한 스테이지를 이용하여 상기 제2 영역의 패터닝에 후속하여 상기 웨이퍼를 이동시키는 단계
    를 포함하는 웨이퍼 패터닝 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 웨이퍼의 제1 영역을 패터닝하는 상기 단계는, 상기 제1 이동 가능한 슬릿 및 상기 웨이퍼를 반대 방향으로 이동시키는 것을 포함하며, 상기 웨이퍼의 제2 영역을 패터닝하는 상기 단계는, 상기 제2 이동 가능한 슬릿 및 상기 웨이퍼를 반대 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 것인 웨이퍼 패터닝 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9081297B2 (en) * 2012-05-01 2015-07-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Lithography apparatus having dual reticle edge masking assemblies and method of use
EP4312078A1 (en) * 2022-07-29 2024-01-31 ASML Netherlands B.V. Contamination determination

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6795168B2 (en) 2002-04-08 2004-09-21 Numerical Technologies, Inc. Method and apparatus for exposing a wafer using multiple masks during an integrated circuit manufacturing process
KR20070008966A (ko) * 2005-07-14 2007-01-18 삼성전자주식회사 기판 노광 장치
JP2007287760A (ja) 2006-04-12 2007-11-01 Nikon Corp 照明光学装置、投影露光装置、投影光学系、及びデバイス製造方法
KR20090096363A (ko) * 2008-03-07 2009-09-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5486896A (en) * 1993-02-19 1996-01-23 Nikon Corporation Exposure apparatus
JP3548323B2 (ja) * 1996-02-23 2004-07-28 キヤノン株式会社 走査型露光装置及びそれを用いたデバイス製造方法
WO2002069049A2 (en) * 2001-02-27 2002-09-06 Asml Us, Inc. Simultaneous imaging of two reticles
CN1508631A (zh) * 2002-12-19 2004-06-30 Asml 器件制造方法和所制出的器件以及计算机程序和光刻装置
JP4671661B2 (ja) * 2004-10-28 2011-04-20 新光電気工業株式会社 露光装置および露光方法
US7209217B2 (en) * 2005-04-08 2007-04-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing plural patterning devices
JP5382899B2 (ja) * 2005-10-25 2014-01-08 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置
US7884921B2 (en) 2006-04-12 2011-02-08 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, projection exposure apparatus, projection optical system, and device manufacturing method
US20080050680A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Stefan Brandl Lithography systems and methods
JP2008311588A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Toshiba Corp 液浸多重露光方法及び液浸露光システム
US8133661B2 (en) 2009-10-21 2012-03-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Superimpose photomask and method of patterning
US9081297B2 (en) * 2012-05-01 2015-07-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Lithography apparatus having dual reticle edge masking assemblies and method of use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6795168B2 (en) 2002-04-08 2004-09-21 Numerical Technologies, Inc. Method and apparatus for exposing a wafer using multiple masks during an integrated circuit manufacturing process
KR20070008966A (ko) * 2005-07-14 2007-01-18 삼성전자주식회사 기판 노광 장치
JP2007287760A (ja) 2006-04-12 2007-11-01 Nikon Corp 照明光学装置、投影露光装置、投影光学系、及びデバイス製造方法
KR20090096363A (ko) * 2008-03-07 2009-09-10 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 방법

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