KR20100111612A - 이중 노광 공정에서 레지스트 패턴 크리티컬 디멘젼 편차를 줄이는 방법 - Google Patents

이중 노광 공정에서 레지스트 패턴 크리티컬 디멘젼 편차를 줄이는 방법 Download PDF

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우-송 후앙
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Abstract

이중 노광 공정에서 레지스트 패턴(resist pattern) 크리티컬 디멘젼(critical dimension, CD) 편차(variation)를 줄이기 위한 방법은 일반적으로 기판 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트 층을 제1 방사선(radiation)에 노출시키는 단계, 상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상(develop)하는 단계, 상기 포토레지스트 층 상에 탑코트 층(topcoat layer)을 형성하는 단계, 상기 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계, 상기 탑코트 층을 제거하는 단계, 및 상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함한다.

Description

이중 노광 공정에서 레지스트 패턴 크리티컬 디멘젼 편차를 줄이는 방법{METHOD TO MITIGATE RESIST PATTERN CRITICAL DIMENSION VARIATION IN A DOUBLE-EXPOSURE PROCESS}
본 발명은 일반적으로 반도체 제조 방법들과 관련되고, 더 상세하게는 이중 노광 프로세스(double-exposure process)에서 레지스트 패턴(resist pattern) 크리티컬 디멘젼(critical dimension, CD) 편차(variation)를 줄이기 위한 방법과 관련된다.
반도체 집적 회로의 제조에는 일반적으로 포토리소그래피(photolithography) 기술이 사용된다. 포토리소그래피 공정에서, 포토레지스트 층(photoresist layer)은 기판(예, 실리콘 웨이퍼) 상에 증착(deposit)된다. 상기 기판은 상기 포토레지스트 층에 잔류하는 솔벤트(solvent)를 제거하기 위해 베이크(bake)된다. 상기 포토레지스트는 원하는 패턴을 갖는 포토마스크(photomask)를 통해서 화학 방사선(actinic radiation)의 소스에 노출된다. 상기 방사선 노출은 상기 포토레지스트의 노출된 영역들에 화학 반응을 일으켜 상기 포토레지스 층에 상기 마스크 패턴에 대응하는 잠상(latent image)을 생성한다. 그런 다음 상기 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트(positive photoresist)의 포토레지스트의 노출된 부분들 또는 네거티브 포토레지스트(negative photoresist)의 포토레지스트의 노출되지 않은 부분들을 제거하기 위해 현상 용액(developer solution)으로 현상(develop)된다. 그런 다음 상기 패턴된 포토레지스트는 상기 기판 상에서 후속 제조 공정들(예를 들어, 증착(deposition) 공정, 식각(etching) 공정, 또는 이온주입(ion implantation) 공정)을 위한 마스크로 사용될 수 있다.
이머션 리소그래피(immersion lithography)는 포토리소그래피 해상도 향상 기술(photolithography resolution enhancement technique) - 이는 반도체 산업이 45nm 및 32nm 노드들(nodes), 그리고 아마도 그 이상에 대해 포괄적으로 다루어 온 기술임 - 이다. 이머션 리소그래피 공정에서는, 리소그래피 툴(lithography tool)의 최종 렌즈와 웨이퍼 사이에 액체 매질(liquid media) - 이는 전통적인 건식 리소그래피 공정(dry lithography process)의 공기 매질(air medium)을 대신함 - 이 배치된다. 건식 리소그래피 공정에 비해, 이머션 리소그래피는 상기 액체의 굴절률(refarctive index)과 동등한 인자(factor)에 의해 해상도(resolution)를 증가시킬 수 있다. 현재 193nm 이머션 리소그래피 툴들은 193nm에서 1.44의 굴절률을 갖는 액체 매질로서 물을 사용한다.
193nm 이머션 리소그래피를 채택함에 있어서의 주요 문제 중 하나는 제어 결함(defect control)이다. 물은 포토레지스트로부터 광산 발생제들(photoacid generators, PAGs) 및 광으로 발생된 산들(photo generated acids)을 추출하는 것으로 그 특성을 보여왔다. 물에 PAGs 및 산들(acids)을 리칭(leaching)하는 것은 포토레지스트에서의 결함을 생성할 수 있다. 또한, 상기 추출된 PAGs 및 산들은 또한 리소그래피 툴의 렌즈를 오염 또는 부식시킬 수 있다. 이러한 우려들(concerns)에 대비하고자, 포토레지스트의 탑(top) 바로 위에(directly on) 배치하도록 탑코트층(topcoat layer)이 사용되어 왔다. 상기 탑코트는 물과 포토레지스트 사이의 장벽(barrier) 역할을 하며, 또한 물에 포토레지스트로부터의 PAGs 및 산들이 리칭되는 것을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 상기 탑코트는 일반적으로 산성 재료(acidic material)인데, 이러한 산성 재료는 포토레지스트의 현상 단계 동안 수성 염기 현상액(aqueous base developer)에 의해 제거될 수 있다.
집적회로에서 피쳐 밀도(feature density)를 증가시키기 위해, 반도체 산업은 여러가지의 이중 패터닝 기술들(double patterning techniques)(예를 들어, 이중 노광(double-exposure) 및 이중 노광 이중 식각(double-exposure double-etch))을 개발해 왔다. 이중 노광 공정에서, 포토레지스트 층은 두 개의 포토마스크(photomask)를 사용하여 일련의 두 개의 별도의 노출에 의해 노광된다. 이 기술은 동일 층에서 서로 다르거나 서로 맞지 않는 밀도들(densities) 또는 피치들(pitches)을 갖는 패턴들을 생성하기 위해 흔히 사용된다. 이중 노광 이중 식각 공정에서, 포토레지스트의 제1 층이 노출된다. 하부의 하드마스크 층(underlying hardmask layer)에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 제1 포토레지스트에 형성된 패턴은 제1 식각 공정에 의해 상기 하드마스크 층으로 전사(tranfer)된다. 포토레지스트의 제2 층은 상기 하드마스크 상에 코팅된다. 상기 제2 포토레지스트는 상기 제2 포토레지스트에 제2 패턴을 형성하기 위해 제2 노광을 거친다. 상기 하드마스크의 제1 패턴 및 상기 제2 포토레지스트의 제2 패턴은 하나의 조합된 마스크(a combined mask) - 이는 제1 식각 공정에서 아래의 최종 층(final layer)으로 전사됨 - 를 형성한다. 상기 이중 노광 이중 식각 기술은 피쳐 밀도가 증가될 수 있도록 한다.
비록 이중 패터닝 기술들은 패턴 밀도를 향상시키는 데에는 비교적 효과가 있지만, 제1 노광 후 형성된 패턴의 CD가 후속 공정들 동안 변할 수 있고, 결국 CD 편차의 추가 소스를 초래할 수 있는 일반적인 우려가 있다.
일 측면에서, 본 발명은 포토리소그래피 방법과 관련되고, 상기 포토리소그래피 방법은 기판(substrate) 상에 포토레지스트 층(photoresist layer)을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 층을 제1 방사선(first radiation)에 노출(expose)시키는 단계; 상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상(develop)하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상에 탑코트 층(topcoat layer)을 형성하는 단계; 상기 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계; 상기 탑코트 층을 제거하는 단계; 및 상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함한다.
상기 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 것은 이머션 리소그래피 공정(immersion lithography process)을 사용하여 진행하는 것이 바람직하다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 포토리소그래피 방법과 관련되며, 상기 포토리소그래피 방법은 기판 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상에 제1 탑코트 층을 형성하는 단계; 상기 제1 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제1 방사선에 노출시키는 단계; 상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하는 단계; 상기 포토레지스트 층 상에 제2 탑코트 층을 형성하는 단계; 상기 제2 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계; 상기 제2 탑코트 층을 제거하는 단계; 및 상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함한다.
상기 제1 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제1 방사선에 노출시키는 단계 및 상기 제2 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계는 이머션 리소그래피 공정들을 사용하여 진행하는 것이 바람직하다.
상기 탑코트 층들은 상기 탑코트 층들을 유기 솔벤트(organic solvent)를 접촉시킴에 의해 제거될 수 있다. 상기 유기 솔벤트는 1-부탄올(1-butanol), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 1-프로판올(1-propanol), 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 1,2-부타네디올(1,2-butanediol), 1,3-부타네디올, 1,4-부타네디올, 1,2-프로파네디놀(1,2-propanediol), 1,3-프로파네디놀, 1-펜타놀(1-pentanol), 2-펜타놀, 3-펜타놀, 1-헥사놀(1-hexanol), 2-헥사놀, 3-헥사놀, 1-헵타놀(1-heptanol), 2-헵타놀, 3-헵타놀, 4-헵타놀, 2-메틸-1-펜타놀(2-methyl-1-pentanol), 2-메틸-2-펜타놀, 2-메틸-3-펜타놀, 3-메틸-1-펜타놀, 3-메틸-2-펜타놀, 3-메틸-3-펜타놀, 4-메틸-1-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 2,4-디메틸-3-펜타놀(2,4-dimethyl-3-pentanol), 3-에틸-2-펜타놀(3-ethyl-2-pentanol), 1-메틸시클로펜타놀(1-methylcyclopentanol), 2-메틸-1-헥사놀(2-methyl-1-hexanol), 2-메틸-2-헥사놀, 2-메틸-3-헥사놀, 3-메틸-3-헥사놀, 4-메틸-3-헥사놀, 5-메틸-1-헥사놀, 5-메틸-2-헥사놀, 5-메틸-3-헥사놀, 4-메틸시클로헥사놀, 1,3-프로파네디놀(1,3-propanediol), 옥타놀(octanol), 데칸(decane), 또는 이들 솔벤트들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 탑코트 층들은 산성기 그룹(acidic group)을 함유하는 폴리머(polymer)를 포함할 수 있다. 상기 산성기 그룹은 카르복실산(carboxylic acid), 플루오로알코올(fluoroalcohol), 플루오로술폰아미드(fluorosulfonamide), 또는 이들 그룹들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 상기 탑코트 층들은 바람직하게는 수성 알칼리성 현상액(aqueous alkaline developer)에 용해될 수 있다.
또한 상기 제1 방사선 및 상기 제2 방사선 둘 다는 약 193nm의 이미징 파장(imaging wavelength)을 갖는 것이 바람직하다.
상기 포토리소그래피 방법은 상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하기에 앞서, 제1 온도에서 상기 기판을 베이크(bake)하는 단계, 상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하기에 앞서, 제2 온도에서 상기 기판을 베이크하는 단계; 및 상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상한 후, 상기 기판에 상기 제2 패턴을 전사(transfer)하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 기판에 상기 제2 패턴을 전사하는 단계는 상기 포토레지스트 층에 의해 덮여지지 않은 상기 기판의 부분들을 식각 또는 이온 주입하는 단계를 포함할 수 있다.
위에서 기술된 특징들 및 다른 특징들은 첨부되는 도면들 및 다음의 상세한 설명에 의해 예시된다.
첨부되는 도면들은 발명의 이해를 더 돕고자 제공되며, 이러한 도면들은 본 명세서에 포함되어 일부를 구성한다. 도면들은 상세한 설명과 함께 발명의 실시예들을 예시하고, 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2-8은 본 발명의 실시예들에 따른 포토리소그래피 방법의 예시적인 처리 단계들을 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 1의 공정 흐름에 따라 생성된 제1 노광 후 패턴된 포토레지스트의 평면도(top down view)의 스캐닝 전자 마이크로그래프(scanning electron micrograph)를 도시한다.
도 10은 도 1의 공정 흐름에 따라 생성된 제2 노광 후 패턴된 포토레지스트의 평면도의 스캐닝 전자 마이크로그래프를 도시한다.
도 11은 표준 이중 노광 공정을 사용하여 생성된 제2 노광 후 패턴된 포토레지스트의 평면도의 스캐닝 전자 마이크로그래프를 도시한다.
본 발명의 바람직한 실시예들을 기술함에 있어서, 도 1-11을 참조할 것이다. 이들 도면들에서 유사한 참조부호들은 발명의 유사한 특징들을 나타낼 것이다. 발명의 특징들은 반드시 도면들에서와 같은 크기로 보여지는 것은 아니다.
하나의 구성요소(예를 들어, 하나의 층(a layer))가 다른 구성요소 "상(on)" 또는 "위(over)"에 있는 것으로 참조되는 경우에는, 그것은 다른 구성요소의 바로 위에 있을 수도 있고, 또는 개재되는(intervening) 구성요소들이 또한 존재할 수도 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 이와는 반대로, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에 바로 (directly on)" 또는 "바로 위에(directly over)" 있는 것으로 참조되는 경우에는, 아무런 구성요소들도 개재되지 않는다.
본 발명은 이중 노광 공정에서 레지스트 패턴 CD 편차를 줄이는 포토리소그래피 방법을 제공한다. 이 방법에서, 포토레지스트에 제1 패턴을 형성하기 위해 포토레지스트 층이 먼저 노출(제1 노광)되고 현상된다. 탑코트 층은 상기 패턴된 포토레지스트의 탑(top) 상에 형성된다. 상기 탑코트 층은 이머션 리소그래피를 위해 흔히 사용되는 탑코트 재료를 포함한다. 상기 포토레지스트는 제2 노광을 거친다. 상기 제2 노광 후, 상기 탑코트 층은 상기 포토레지스트가 현상되기 전에 유기 솔벤트를 사용하여 제거된다. 그런 다음 상기 포토레지스트는 제2 패턴을 형성하기 위해 현상된다. 전통적인 이중 노광 방법 - 이 방법에서는 상기 탑코트 층은 상기 포토레지스트가 수성 알칼리 현상액에서 현상될 때 제거됨 - 과 비교하면, 상기 포토레지스트의 현상 전에 유기 솔벤트를 사용하여 상기 탑코트 층을 제거하는 것은 제1 패턴의 CD 편차를 상당히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법을 도시하는 흐름도이다. 단계 100은 기판 위에 포토레지스트 층을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 기판은 포토레지스트들을 수반하는 공정들에 통상적으로 사용되는 적절한 기판이다. 예를 들어, 상기 기판은 실리콘, 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 알루미늄-알루미늄 옥사이드, 갈륨 아세나이드(gallium arsenide), 세라믹, 석영(quartz), 구리, 또는 이들의 조합 - 멀티층들을 포함함 - 일 수 있다. 상기 기판은 하나 또는 그 이상의 반도체 층들 또는 구조들을 포함할 수 있고, 반도체 디바이스들의 액티브(active) 또는 처리가능한(operable) 부분들을 포함할 수 있다.
포토레지스트는 반도체 산업(예를 들어, 193nm 및 248nm 포토레지스트들 포함하는 반도체 산업)에서 통상적으로 사용되는 포토레지스트일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 포토레지스트는 화학적으로 증폭된 포토레지스트(chemically amplified photoresist)이다. 포지티브-톤 포토레지스트들(positive-tone photoresists) 및 네거티브-톤 포토레지스트들(negative-tone photoresists)이 본 발명에서 사용되기에 적합하다. 일반적으로, 포토레지스트는 산-불안정성 그룹(acid-labile group)을 함유하는 폴리머, 광산 발생제(photo acid generator, PAG)와 같은 방사선 민감성 컴포넌트(radiation sensitive component), 솔벤트, 및 다른 성능 향상 첨가제들(additives)(예를 들어, 여기에너지흡수제(quencher) 및 계면활성제(surfactant))을 포함할 수 있다. 상기 폴리머에 대한 산 불안정성 그룹은 제3 알킬카보네이트(tertiary alkyl carbonate), 제3 알킬에스테르(tertiary alkyl ester), 제3 알킬에테르(tertiary alkyl ether), 아세탈(acetal), 또는 케탈(ketal)을 포함할 수 있다.
상기 포토레지스트 층은 스핀 코팅(spin coating)을 포함하는 사실상 표준 수단에 의해 형성될 수 있다. 상기 포토레지스트 층은 상기 포토레지스트로부터 잔류하는 솔벤트를 제거하고 상기 포토레지스트 층의 코히어런스(coherence)를 개선하기 위해 베이크(bake)(처리후 베이크(post applying bake, PAB))될 수 있다. 상기 포토레지스트 층에 대한 PAB 온도의 바람직한 범위는 약 70℃ 내지 약 150℃이고, 더 바람직하게는 약 90℃ 내지 약 130℃이다. 상기 포토레지스트 층의 두께의 바람직한 범위는 약 20nm 내지 약 400nm이고, 더 바람직하게는 약 50nm 내지 약 300nm이다.
단계 110은 상기 포토레지스트 층을 제1 방사선에 노출하는 단계를 포함한다. 본 발명에서 채용되는 상기 제1 방사선은 가시광, UV(ultraviolet), EUV(extreme ultraviolet) 또는 E-빔(electron beam)일 수 있다. 상기 제1 방사선의 이미징 파장은 약 365nm, 248nm, 193nm 또는 13nm인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 제1 방사선의 이미징 파장은 약 193nm이다. 상기 노광은 건식 리소그래피 공정 또는 이머션 리소그래피 공정을 사용하여 진행될 수 있다.
단계 120에서, 상기 포토렐지스트 층은 상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 현상된다. 상기 포토레지스트 층은 수성 알칼리성 용액에서 현상될 수 있다. 상기 수성 알칼리성 용액은 테트라메틸암모늄 히드록사이드(tetramethylammonium hydroxide, TMAH) 용액인 것이 바람직하다. 상기 TMAH 용액의 농도는 약 0.263 N인 것이 더 바람직하다. 상기 수성 염기 용액은 첨가제들(예를 들어, 계면활성제들, 폴리머들, 이소프로판올(isopropanol), 에탄올)을 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 상기 포토레지스트 층이 상기 제1 방사선으로써 노출된 후 그리고 그것이 현상되기 전에 제1 온도에서 베이크(노광후 베이크(post exposure bake, PEB))될 수 있다. 상기 제1 온도의 바람직한 범위는 약 60℃ 내지 약 150℃이고, 더 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 130℃이다. 어떤 경우에, 아세탈 및 케탈 화학물질들(chemistries)과 같은 특정 화학물질들에서는 상기 레지스트 폴리머의 디프로텍션(deprotection)이 상온(room temperature)에서 진행되므로 상기 제1 베이크를 피하는 것이 가능하다.
단계 130은 상기 포토레지스트 층 상에 탑코트 층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 탑코트 층은 193nm 이머션 리소그래피에서 통상 사용되는 탑코트 재료일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 탑코트 재료는 산성기(acidic) 그룹을 함유하는 폴리머를 포함한다. 적절한 산성기 그룹들의 예들은, 카르복시산, 플루오로알콜, 플루오로술폰아미드를 포함하지만, 이러한 것들로 한정되는 것은 아니다. 상기 탑코트 재료는 적어도 하나의 솔벤트를 더 포함할 수 있다. 상기 솔벤트는 하부의 포토레지스트와 혼합되지 않는 것이 바람직하다. 적절한 솔벤트들은, 1-부탄올, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 에틸렌 글리콜, 1,2-부타네디올, 1,3-부타네디올, 1,4-부타네디올, 1,2-프로파네디놀, 1,3-프로파네디놀, 1-펜타놀, 2-펜타놀, 3-펜타놀, 1-헥사놀, 2-헥사놀, 3-헥사놀, 1-헵타놀, 2-헵타놀, 3-헵타놀, 4-헵타놀, 2-메틸-1-펜타놀, 2-메틸-2-펜타놀, 2-메틸-3-펜타놀, 3-메틸-1-펜타놀, 3-메틸-2-펜타놀, 3-메틸-3-펜타놀, 4-메틸-1-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 2,4-디메틸-3-펜타놀, 3-에틸-2-펜타놀, 1-메틸시클로펜타놀, 2-메틸-1-헥사놀, 2-메틸-2-헥사놀, 2-메틸-3-헥사놀, 3-메틸-3-헥사놀, 4-메틸-3-헥사놀, 5-메틸-1-헥사놀, 5-메틸-2-헥사놀, 5-메틸-3-헥사놀, 4-메틸시클로헥사놀, 1,3-프로파네디놀, 옥타놀(octanol), 데칸(decane), 또는 이들 솔벤트들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 상기 탑코트 층은 수성 알칼리성 현상액에서 용해될 수 있는 것이 바람직하다.
상기 탑코트 층은 스핀 코팅을 포함하는 표준 수단에 의해 형성될 수 있다. 상기 탑코트 층은 상기 탑코트로부터 잔류 솔벤트를 제거하고 상기 탑코트 층의 코히어런스를 개선하기 위해서 베이크될 수 있다. 상기 탑코트 층을 위한 베이크 온도의 바람직한 범위는 약 70℃ 내지 약 130이며, 더 바람직하게는 약 90℃ 내지 약 110℃이다. 상기 탑코트 층 두께의 바람직한 범위는 약 10nm 내지 약 200nm이며, 더 바람직하게는 약 30nm 내지 약 100nm이다.
단계 140은 상기 탑코트 층 및 상기 포토레지스터 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계를 포함한다. 상기 제2 방사선은 가시광선, UV, EUV, 또는 E-빔일 수 있다. 상기 제2 방사선의 이미징 파장은 약 365nm, 248nm, 193nm 또는 13nm이다. 상기 제2 방사선의 이미징 파장은 약 193nm인 것이 더 바람직하다. 상기 노광은 건식 리소그래피 공정 또는 이머션 리소그래피 공정을 사용하여 진행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층의 노광은 이머션 리소그래피 공정을 사용하여 진행된다.
단계 150은 상기 탑코트 층을 제거하는 단계를 포함한다. 상기 탑코트 층은 상기 탑코트 층을 유기 솔벤트와 접촉시킴에 의해 제거될 수 있다. 상기 유기 솔벤트는 상기 하부의 포토레지스트 층을 용해(dissolve)시키지 않는 것이 바람직하다. 적절한 유기 솔벤트들의 예들은, 1-부탄올, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 에틸렌 글리콜, 1,2-부타네디올, 1,3-부타네디올, 1,4-부타네디올, 1,2-프로파네디놀, 1,3-프로파네디놀, 1-펜타놀, 2-펜타놀, 3-펜타놀, 1-헥사놀, 2-헥사놀, 3-헥사놀, 1-헵타놀, 2-헵타놀, 3-헵타놀, 4-헵타놀, 2-메틸-1-펜타놀, 2-메틸-2-펜타놀, 2-메틸-3-펜타놀, 3-메틸-1-펜타놀, 3-메틸-2-펜타놀, 3-메틸-3-펜타놀, 4-메틸-1-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 2,4-디메틸-3-펜타놀, 3-에틸-2-펜타놀, 1-메틸시클로펜타놀, 2-메틸-1-헥사놀, 2-메틸-2-헥사놀, 2-메틸-3-헥사놀, 3-메틸-3-헥사놀, 4-메틸-3-헥사놀, 5-메틸-1-헥사놀, 5-메틸-2-헥사놀, 5-메틸-3-헥사놀, 4-메틸시클로헥사놀, 1,3-프로파네디놀, 옥타놀(octanol), 데칸(decane), 또는 이들 솔벤트들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있으나, 이러한 것들로 한정되는 것은 아니다.
단계 160에서, 상기 포토레지스트 층은 상기 포토레지스트에 제2 패턴을 형성하기 위해 현상된다. 상기 포토레지스트 층은 수성 알칼리성 용액으로 현상될 수 있다. 상기 수성 염기 용액은 TMAH 용액인 것이 바람직하다. 상기 TMAH 용액의 농도는 바람직하게는 약 0.263N이다. 상기 수성 염기성 용액은 첨가제들(예를 들어, 계면활성제들, 폴리머들, 이소프로판올, 에탄올 등)을 더 포함할 수 있다.
상기 탑코트 층이 제거된 후 그리고 상기 포토레지스트가 현상되기 전에 상기 기판은 제2 온도에서 베이크될 수 있다. 상기 제2 온도의 바람직한 범위는 약 60℃ 내지 약 150℃이며, 더 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 130℃이다. 어떤 경우에, 아세탈 및 케탈 화학물질들(chemistries)과 같은 특정 화학물질들에서는 상기 레지스트 폴리머의 디프로텍션(deprotection)이 상온(room temperature)에서 진행되므로 상기 제1 베이크를 피하는 것이 가능하다.
상기 포토레지스트에서의 제2 패턴은 상기 패턴된 포토레지스트 층에 의해 덥혀지지 않은 기판의 부분들을 제거함에 의해 상기 기판에 전사될 수 있다. 일반적으로, 상기 기판의 부분들은 반응성 이온 식각(reactive ion etching) 또는 당해 기술 분야에서 숙련된 자에게 알려진 몇몇 다른 기술에 의해 제거된다. 상기 제2 패턴은 또한 상기 포토레지스트에 의해 덮히지 않은 상기 기판의 부분들을 이온 주입함에 의해 상기 기판으로 전사될 수 있다. 본 발명의 방법은 패턴된 구조들(예를 들어, 금속 와이어링 라인들(metal wiring lines), 콘택들(contacts) 또는 비아들(vias)을 위한 홀들(holes), 절연 섹션들(insulation sections)(예를 들어, 다마신 트렌치들(damascene trenches) 또는 쉘로우 트렌치 절연(shallow trench isolation)), 커패시터 구조들을 위한 트렌치들 등)을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 패턴된 구조들은 집적 회로 디바이스들의 설계에서 사용될 수 있다.
도 2-8은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 처리 단계들을 도시하는 단면도들이다. 도 2a에서, 포토레지스트 층(202)은 기판(200)(예를 들어, 위의 단계 100에서 기술된 것과 같은 기판) 상에 형성된다. 비록 도시되지는 않았으나, 기판(200)은 하나 또는 그 이상의 반도체 층들 또는 구조들(예를 들어, 기판 층들(substrate layers), 유전체 층들(dielectric layers), 하부 반사방지코팅 층들(bottom anti-reflective coating layers, BARC layers))을 포함할 수 있고, 반도체 디바이스들의 액티브 또는 처리가능한 부분들을 포함할 수 있다. 포토레지스트 층(202)은 바람직하게는 스핀 코팅에 의해 형성된다. 포토레지스트 층(202)에서 잔류 솔벤트를 제거하기 위해 PAB 단계가 수행될 수 있다.
선택적으로(반드시 필요한 것은 아님), 제1 탑코트 층(204)은 도 2b에 보여지는 바와 같이 포토레지스트 층(202) 상에 형성될 수 있다. 제1 탑코트 층(204)은 포토레지스트 층(202)의 컴포넌트들이 이머션 리소그래피 공정에서 물에 리칭(leaching)하는 것을 방지할 수 있다. 제1 탑코트 층(204)은 바람직하게는 산성기 그룹(acidic group)을 함유하는 폴리머를 포함한다. 상기 산성기 그룹은 카르복실산, 플루오로알코올, 플루오로술폰아미드, 또는 이들 그룹들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 제1 탑코트 층(204)은 수성 알칼리성 현상액에 용해가능한 것이 바람직하다.
제1 탑코트 층(204)을 형성하기 위해 사용되는 상기 탑코트 재료는 적어도 하나의 솔벤트를 더 포함할 수 있다. 상기 솔벤트는 바람직하게는 하부의 포토레지스트 층(202)과 혼합되지 않는 것이 바람직하다. 적절한 솔벤트들은 1-부탄올, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 에틸렌 글리콜, 1,2-부타네디올, 1,3-부타네디올, 1,4-부타네디올, 1,2-프로파네디놀, 1,3-프로파네디놀, 1-펜타놀, 2-펜타놀, 3-펜타놀, 1-헥사놀, 2-헥사놀, 3-헥사놀, 1-헵타놀, 2-헵타놀, 3-헵타놀, 4-헵타놀, 2-메틸-1-펜타놀, 2-메틸-2-펜타놀, 2-메틸-3-펜타놀, 3-메틸-1-펜타놀, 3-메틸-2-펜타놀, 3-메틸-3-펜타놀, 4-메틸-1-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 2,4-디메틸-3-펜타놀, 3-에틸-2-펜타놀, 1-메틸시클로펜타놀, 2-메틸-1-헥사놀, 2-메틸-2-헥사놀, 2-메틸-3-헥사놀, 3-메틸-3-헥사놀, 4-메틸-3-헥사놀, 5-메틸-1-헥사놀, 5-메틸-2-헥사놀, 5-메틸-3-헥사놀, 4-메틸시클로헥사놀, 1,3-프로파네디놀, 옥타놀(octanol), 데칸(decane), 또는 이들 솔벤트들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있으나, 이러한 것들로 한정되는 것은 아니다.
제1 탑코트 층(204)은 스핀 코팅을 포함하는 표준 수단에 의해 형성될 수 있다. 나아가, 제1 탑코트 층(204)은 상기 탑코트로부터 잔류 솔벤트를 제거하고 상기 탑코트 층의 코히어런스를 개선하기 위해 베이크될 수 있다. 탑코트 층(204)을 위한 상기 베이크 온도의 바람직한 범위는 약 70℃ 내지 약 130℃이며, 더 바람직하게는, 약 90℃ 내지 약 110℃이다. 탑코트 층(204) 두께의 바람직한 범위는 약 10nm 내지 약 200nm이며, 더 바람직하게는 약 30nm 내지 약 100nm이다.
도 3에서, 포토레지스트 층(202)은 제1 패턴된 포토마스크(220)(예를 들어 위의 단계 110에서 기술된 것과 같은 포토마스크)를 통해 제1 방사선(210)에 노출된다. 상기 제1 노광은 건식 리소그래피 공정 또는 이머션 리소그래피 공정을 사용하여 진행될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 노광은 이머션 리소그래피 공정을 사용하여 진행된다.
패턴된 마스크(220)는 패턴(이 패턴에서는 마스크된 섹션들(masked sections)(222)은 필수적으로(essentially) 상기 방사선에 대해 불투명(opaque)하거나 에너지 입자들(energetic particles)에 대해 투과할 수 없고(impenetrable), 마스크되지 않은 섹션들(unmasked sections)(224)은 필수적으로 상기 방사선에 대해 투명(transparent)하거나 상기 에너지 입자들에 대해 투과할 수 있음(penetrable))을 포함한다. 마스크되지 않은 섹션들(224)을 통해 지나가는 방사선 또는 입자들은 포토레지스트 층(202)으로 전달(transmit)될 수 있는데, 여기서 상기 방사선 또는 입자들은 포토레지스트 층(202)의 노출된 영역들에 산(acid)의 생성(production)을 유도(induce)한다. 포토레지스트 층(202)의 노출되지 않은 영역들은 산을 생성할 수 없다. 상기 방사선 또는 에너지 입자들에 대한 노출은 상기 수성 알칼리성 현상액에 상기 노출된 영역들이 용해가능하도록 할 수 있다.
본 발명에서 채용된 패턴된 마스크(220)는 감쇠형 PSM들(attenuated PSMs)을 포함하는 포토리소그래픽 공정들에서 흔히 사용되는 포토마스크일 수 있다. 패턴된 마스크(220) 상의 패턴 피쳐(feature)는 라인들, 트렌치들 및 콘택 홀들을 포함할 수 있으나, 이러한 것들로 한정되는 것은 아니다.
도 4는 수성 알칼리성 현상액에 포토레지스트 층(202)(위의 단계 120에서 기술된 바와 같은 포토레지스트 층)을 현상한 후의 기판(200) 및 포토레지스트 층(202)에 대한 도시이다. 제1 패턴(206)은 포토레지스트 층(202)에 형성된다.
도 5에서, 탑코트 층(208)은 패턴된 포토레지스트 층(202) 상에 형성된다. 만약 제1 탑코트 층(204)이 상기 제1 노광 전에 포토레지스트 층(202) 상에 도포(apply)되었다면, 탑코트 층(208)은 상기 공정에서 사용된 상기 제2 탑코트 층일 것이다. 탑코트 층(208)은 산성기 그룹을 함유하는 폴리머를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 산성기 그룹은 카르복실산, 플로우로알코올, 플루오로술폰아미드, 또는 이들 그룹들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 탑코트 층(208)은 수성 알칼리성 현상액에 용해가능한 것이 바람직하다. 탑코트 층(208)은 포토레지스트 층(202)의 컴포넌트들이 이머션 리소그래피 공정에서 물에 리칭하는 것을 방지할 수 있다.
도 6에서, 탑코트 층(208) 및 포토레지스트 층(202)은 제2 패턴된 포토마스크(240)(예를 들어, 위의 단계 140에서 기술된 것과 같은 포토마스크)를 통해 제2 방사선(230)에 노출된다. 패턴된 마스크(240)는 패턴(이 패턴에서는 마스크된 섹션들(242)은 필수적으로 상기 방사선에 대해 불투명하거나 에너지 입자들에 대해 투과할 수 없고, 마스크되지 않은 섹션들(244)은 필수적으로 상기 방사선에 대해 투명하거나 상기 에너지 입자들에 대해 투과할 수 있음)을 포함한다. 마스크되지 않은 섹션들(244)을 통해 지나가는 방사선 또는 입자들은 탑코트 층(208) 및 포토레지스트 층(202)으로 전달될 수 있는데, 여기서 상기 방사선 또는 입자들은 포토레지스트 층(202)의 상기 노출된 영역들에서 산(acid)의 생성을 유도할 수 있다. 포토레지스트 층(202)의 노출되지 않은 영역들은 산을 생성할 수 없다. 방사선 또는 에너지 입자들에 대한 노출은 상기 노출된 영역들이 수성 알칼리성 현상액에 용해가능하도록 할 수 있다.
마찬가지로, 패턴된 마스크(240)는 감쇠형 PSM들을 포함하는 포토리소그래픽 공정들에서 흔히 사용되는 포토마스크일 수 있다. 패턴된 마스크(240) 상의 패턴 피쳐는 라인들, 트렌치들 및 콘택 홀들을 포함할 수 있으나, 이러한 것들로 한정되는 것은 아니다.
도 7은 탑코트 층(208)(예를 들어, 위의 단계 150에서 기술된 것과 같은 탑코트 층)을 제거한 후의 기판(200) 및 포토레지스트 층(202)에 대한 도시이다. 탑코트 층(208)은 그것을 유기 솔벤트와 접촉함에 의해 제거될 수 있다.
도 8에서, 포토레지스트 층(202)은 제2 패턴(212)(예를 들어, 위의 단계 160에서 기술된 것과 같은 패턴)을 형성하기 위해 수성 알칼리성 현상액에서 현상된다. 기판(200)은 포토레지스트 층(202)이 현상되기 전에 베이크될 수 있다.
실리콘 기판은 42nm의 하부 반사방지 코팅층(BARC)(이는 Rohm & Haas 회사의 상표 AR40 하에서 상업적으로 이용가능함)으로 코팅되었다. 193nm 포토레지스트 층은 150nm의 두께에서 상기 BARC의 탑(top) 상에 증착되었다. 상기 193nm 포토레지스트는 Rohm & Haas 회사의 상표 EPIC2370 하에서 상업적으로 이용가능하다. 제1 탑코트 층은 90nm의 두께에서 상기 포토레지스트 층의 탑 상에 형성되었다. 상기 제1 탑코트는 일본의 합성고무 회사(Japan Synthetic Rubber Company)의 상표 TCX41 하에서 상업적으로 이용가능하다. 상기 포토레지스트는 상기 포토레지스트에 제1 패턴을 형성하기 위해, ArF 이머션 리소그래피 스캐너를 사용하여 처음으로 노광되고 현상되었다. 제2 탑코트 층은 90nm의 두께에서 상기 패턴된 포토레지스트 층의 탑 상에 형성되었다. 상기 제2 탑코트는 또한 일본의 합성고무 회사의 TCX41이다. 상기 포토레지스트는 ArF 이머션 리소그래픽 스캐너를 사용하여 두 번째로 노광되었다. 그런 다음, 상기 제2 탑코트 층은 스핀 코터(spin coater)를 사용하여 4-메틸-2-펜타놀로써 제거되었다. 그런 다음, 상기 포토레지스트는 상기 포토레지스트에 제2 패턴을 형성하기 위해 0.263N TMAH 용액으로 현상되었다.
도 9 및 10은 각각 실시예 1에서 형성된 제1 및 제2 패턴들의 평면도의 스캐닝 전자 마이크로그래프이다. 도 9의 제1 패턴은 도 10의 제2 패턴의 일부이다. 상기 제2 노광 및 현상 후 상기 제1 패턴의 CD에는 거의 변화가 없다.
비교해 보면, 포토레지스트 패턴은 또한 표준 이중 노광 공정을 사용하여 생성되었다. 상기 표준 노광에서, 제1 패턴은 실시예 1(도 9)에 기술된 것과 동일한 과정들을 사용하여 생성되었다. 제2 탑코트 층은 상기 패턴된 포토레지스트 층의 탑 상에 증착되었고 상기 포토레지스트는 실시예 1에 기술된 것과 같은 ArF 이머션 리소그래픽 스캐너를 사용하여 두번째로 노광되었다. 그런 다음, 상기 포토레지스트는 상기 포토레지스트에 제2 패턴을 형성하기 위해 0.263N TMAH 용액으로 현상되었다. 도 9의 제1 패턴은 도 11의 제2 패턴의 일부이다. 상기 제1 패턴의 CD는 상기 표준 이중 노광 공정에서의 상기 제2 노광 및 현상 후 확장(enlarge)된다.
비록 본 발명이 바람직한 실시예들에 관해 기술되고 구체적으로 보여졌지만, 당해 기술 분야에서 숙련된 자들이라면 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 형태들 및 세부사항들에서의 여러가지 변형들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 기술되고 예시된 정확한 형태들 및 세부사항들로 한정되는 것이 아니라 첨부된 청구항들의 범위 내에 들어오는 것으로 의도된다.

Claims (22)

  1. 포토리소그래피(photolithography) 방법에 있어서,
    기판 상에 포토레지스트 층(photoresis layer)을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 층을 제1 방사선(radiation)에 노출시키는 단계;
    상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상(develop)하는 단계;
    상기 포토레지스트 층 상에 탑코트 층(topcoat layer)을 형성하는 단계;
    상기 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계;
    상기 탑코트 층을 제거하는 단계; 및
    상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 탑코트 층을 제거하는 단계는 상기 탑코트 층을 유기 솔벤트(organic solvent)와 접촉시키는 단계를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 유기 솔벤트는, 1-부탄올, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 에틸렌 글리콜, 1,2-부타네디올, 1,3-부타네디올, 1,4-부타네디올, 1,2-프로파네디놀, 1,3-프로파네디놀, 1-펜타놀, 2-펜타놀, 3-펜타놀, 1-헥사놀, 2-헥사놀, 3-헥사놀, 1-헵타놀, 2-헵타놀, 3-헵타놀, 4-헵타놀, 2-메틸-1-펜타놀, 2-메틸-2-펜타놀, 2-메틸-3-펜타놀, 3-메틸-1-펜타놀, 3-메틸-2-펜타놀, 3-메틸-3-펜타놀, 4-메틸-1-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 2,4-디메틸-3-펜타놀, 3-에틸-2-펜타놀, 1-메틸시클로펜타놀, 2-메틸-1-헥사놀, 2-메틸-2-헥사놀, 2-메틸-3-헥사놀, 3-메틸-3-헥사놀, 4-메틸-3-헥사놀, 5-메틸-1-헥사놀, 5-메틸-2-헥사놀, 5-메틸-3-헥사놀, 4-메틸시클로헥사놀, 1,3-프로파네디놀, 옥타놀, 데칸, 또는 이들 솔벤트들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계는, 이머션 리소그래피 공정(immersion lithography process)을 사용하여 진행되는,
    포토리소그래피 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 탑코트 층은 산성기 그룹(acidic group)을 함유하는 폴리머를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 산성기 그룹은 카르복실산(carboxylic acid), 플루오로알코올(fluoroalcohol), 플루오로술폰아미드(fluorosulfonamide), 또는 이들 그룹들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 방사선 및 상기 제2 방사선 둘 다는 193nm의 이미징 파장(imaging wavelength)을 갖는,
    포토리소그래피 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 포토리소그래피 방법은,
    상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하기에 앞서 제1 온도에서 상기 기판을 베이크(bake)하는 단계를 더 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 포토리소그래피 방법은,
    상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하기에 앞서 제2 온도에서 상기 기판을 베이크하는 단계를 더 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 포토리소그래피 방법은,
    상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상한 후, 상기 제2 패턴을 상기 기판으로 전사(transfer)하는 단계를 더 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 기판으로 상기 제2 패턴을 전사하는 단계는 상기 포토레지스트 층에 의해 덮히지 않은 상기 기판의 부분들을 식각 또는 이온주입하는 단계를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  12. 포토리소그래피(photolithography) 방법에 있어서,
    기판 상에 포토레지스트 층(photoresist layer)을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 층 상에 제1 탑코트 층(topcoat layer)을 형성하는 단계;
    상기 제1 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제1 방사선(radiation)에 노출시키는 단계;
    상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트층을 현상(develop)하는 단계;
    상기 포토레지스트 층 상에 제2 탑코트 층을 형성하는 단계;
    상기 제2 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계;
    상기 제2 탑코트 층을 제거하는 단계; 및
    상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제2 탑코트 층을 제거하는 다계는 상기 제2 탑코트 층을 유기 솔벤트(organic solvent)와 접촉시키는 단계를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 유기 솔벤트는, 1-부탄올, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 에틸렌 글리콜, 1,2-부타네디올, 1,3-부타네디올, 1,4-부타네디올, 1,2-프로파네디놀, 1,3-프로파네디놀, 1-펜타놀, 2-펜타놀, 3-펜타놀, 1-헥사놀, 2-헥사놀, 3-헥사놀, 1-헵타놀, 2-헵타놀, 3-헵타놀, 4-헵타놀, 2-메틸-1-펜타놀, 2-메틸-2-펜타놀, 2-메틸-3-펜타놀, 3-메틸-1-펜타놀, 3-메틸-2-펜타놀, 3-메틸-3-펜타놀, 4-메틸-1-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 2,4-디메틸-3-펜타놀, 3-에틸-2-펜타놀, 1-메틸시클로펜타놀, 2-메틸-1-헥사놀, 2-메틸-2-헥사놀, 2-메틸-3-헥사놀, 3-메틸-3-헥사놀, 4-메틸-3-헥사놀, 5-메틸-1-헥사놀, 5-메틸-2-헥사놀, 5-메틸-3-헥사놀, 4-메틸시클로헥사놀, 1,3-프로파네디놀, 옥타놀, 데칸, 또는 이들 솔벤트들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제1 방사선에 노출시키는 단계 및 상기 제2 탑코트 층 및 상기 포토레지스트 층을 제2 방사선에 노출시키는 단계는 이머션 리소그래피 공정들(immersion lithography processes)을 사용하여 진행되는,
    포토리소그래피 방법.
  16. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 및 제2 탑코트 층은 산성기 그룹(acidic group)을 함유하는 폴리머를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 산성기 그룹은 카르복실산(carboxylic acid), 플루오로알코올(fluoroalcohol), 플루오로술폰아미드(fluorosulfonamide), 또는 이들 그룹들 중 둘 또는 그 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  18. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 방사선 및 상기 제2 방사선 둘 다는 193 nm의 이미징 파장(imaging wavelength)을 갖는,
    포토리소그래피 방법.
  19. 청구항 12에 있어서, 상기 포토리소그래피 방법은,
    상기 포토레지스트 층에 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하기에 앞서, 제1 온도에서 상기 기판을 베이크(bake)하는 단계를 더 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  20. 청구항 12에 있어서, 상기 포토리소그래피 방법은,
    상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상하기에 앞서, 제2 온도에서 상기 기판을 베이크하는 단계를 더 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  21. 청구항 12에 있어서, 상기 포토리소그래피 방법은,
    상기 포토레지스트 층에 제2 패턴을 형성하기 위해 상기 포토레지스트 층을 현상한 후, 상기 제2 패턴을 상기 기판으로 전사(transfer)하는 단계를 더 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 제2 패턴을 상기 기판으로 전사하는 단계는 상기 포토레지스트 층에 의해 덮히지 않은 상기 기판의 부분들을 식각 또는 이온주입하는 단계를 포함하는,
    포토리소그래피 방법.
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