KR20210067757A - 포토리소그래피 방법 - Google Patents

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김용우
백승구
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삼성전자주식회사
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Abstract

포토리소그래피 방법이 제공된다. 이 방법은 웨이퍼 상에 포토 레지스트 층을 형성하는 단계, 노광 장치 및 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계, 및 상기 포토 레지스트 층의 비노광 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 마스크는 메인 패턴 영역 및 상기 메인 패턴 영역의 외측의 차단 영역을 가지는 기판, 상기 기판의 상기 메인 패턴 영역 상의 메인 패턴, 및 상기 기판의 상기 차단 영역 상의 차단 패턴을 포함하고, 상기 차단 패턴의 외주는 상기 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 상기 마스크의 최대 영역 상 또는 상기 마스크의 상기 최대 영역 밖까지 연장될 수 있다.

Description

포토리소그래피 방법 {photolithography method}
본 개시의 기술적 사상은 포토리소그래피 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 마스크를 사용하는 포토리소그래피 방법에 관한 것이다.
미세한 패턴을 형성하기 위하여 포토리소그래피가 사용될 수 있다. 포토리소그래피는 마스크를 사용하여 웨이퍼 상의 포토레지스트의 원하는 부분에만 광을 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 그러나 의도하지 않은 산란 광이 포토레지스트의 의도하지 않은 부분에 도달하는 경우 결과적인 패턴의 크기에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 산란 광이 포토레지스트에 도달하지 못하도록 차단할 필요가 있다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 산란 광에 의한 패턴 치수 변화를 최소화할 수 있는 포토리소그래피 방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 포토리소그래피 방법은 웨이퍼 상에 포토 레지스트 층을 형성하는 단계, 노광 장치 및 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계, 및 상기 포토 레지스트 층의 비노광 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 마스크는 메인 패턴 영역 및 상기 메인 패턴 영역의 외측의 차단 영역을 가지는 기판, 상기 기판의 상기 메인 패턴 영역 상의 메인 패턴, 및 상기 기판의 상기 차단 영역 상의 차단 패턴을 포함하고, 상기 차단 패턴의 외주는 상기 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 상기 마스크의 최대 영역 상 또는 상기 마스크의 상기 최대 영역 밖까지 연장될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 포토리소그래피 방법은 웨이퍼 상에 타겟 층을 형성하는 단계, 상기 타겟 층 상에 포토 레지스트 층을 형성하는 단계, 노광 장치 및 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계, 네거티브 톤 형상을 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 비노광 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 타겟 층을 식각함으로써 타겟 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 마스크는 상기 웨이퍼의 샷 영역의 비중첩 영역 상으로 투영되도록 구성된 메인 패턴, 상기 웨이퍼의 상기 샷 영역의 중첩 영역 상으로 투영되도록 구성된 더미 패턴, 및 상기 웨이퍼 상으로 투영되지 않도록 구성된 차단 패턴을 포함하고, 상기 차단 패턴의 X 방향으로의 외측 길이는 상기 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 상기 웨이퍼의 최대 샷 영역의 상기 X 방향으로의 길이 곱하기 상기 노광 장치의 마스크-웨이퍼 축소 비율보다 크거나 같고, 상기 차단 패턴의 Y 방향으로의 외측 길이는 상기 최대 샷 영역의 상기 Y 방향으로의 길이 곱하기 상기 노광 장치의 마스크-웨이퍼 축소 비율보다 크거나 같을 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 포토리소그래피 방법은 웨이퍼 상에 포토 레지스트 층을 형성하는 단계, 노광 장치 및 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계, 및 상기 포토 레지스트 층의 비노광 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 노광 장치는 광원으로부터 전달받은 광을 조절하여 상기 마스크를 비추도록 구성된 조명기(illuminator), 상기 마스크가 장착되는 마스크 테이블, 상기 마스크 테이블과 상기 조명기 사이에 위치하며 상기 노광 장치에 의해 비추어지는 상기 마스크의 영역을 상기 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 상기 마스크의 최대 영역 이내로 조절하도록 구성된 마스크 블라인더, 상기 마스크를 통과한 광을 상기 웨이퍼 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템, 및 상기 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 테이블을 포함하고, 상기 마스크는 메인 패턴 영역 및 상기 메인 패턴 영역을 평면적으로 둘러싸는 차단 영역을 가지는 기판, 상기 기판의 상기 메인 패턴 영역 상의 메인 패턴, 및 상기 기판의 상기 차단 영역 상의 차단 패턴을 포함하고, 상기 차단 패턴의 X 방향으로의 외측 길이는 상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 X 방향으로의 길이보다 크거나 같고, 상기 차단 패턴의 Y 방향으로의 외측 길이는 상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 Y 방향으로의 길이보다 크거나 같을 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 포토리소그래피 방법은 마스크에 도달하는 산란 광을 차단할 수 있는 차단 패턴을 가지는 마스크를 사용할 수 있다. 따라서 산란 광이 웨이퍼 상의 포토레지스트에 도달하는 것을 방지할 수 있고 따라서 산란 광이 패턴의 치수에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있다. 차단 패턴의 외주의 치수는 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 마스크 또는 웨이퍼의 최대 영역을 기준으로 정해질 수 있다. 따라서 칩 크기가 상이한 다양한 제품들을 제조하기 위하여 사용되는 메인 패턴 영역의 크기가 상이한 다양한 마스크들에 대하여 동일한 기준을 사용하여 산란 광이 차단될 수 있다.
도 1은 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법에 사용되는 노광 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법에 사용되는 마스크를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 3은 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법에 사용되는 웨이퍼를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1은 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법에 사용되는 노광 장치(100)를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 노광 장치(100)는 광의 이동 경로를 따라 광원(SO), 빔 전달 시스템(BD), 조명기(IL), 마스크 블라인더(MB), 마스크 테이블(MT), 투영 시스템(PS), 및 웨이퍼 테이블(WT)을 포함할 수 있다.
광원(SO)은 예컨대 약 10nm 내지 약 400nm 범위의 파장을 가지는 자외선 광, 예컨대 약 300nm 내지 약 400nm 범위의 파장을 가지는 근자외선(near ultraviolet)광, 약 200nm 내지 약 300nm 범위의 파장을 가지는 심자외선(deep ultraviolet) 광, 또는 약 10nm 내지 약 200nm 범위의 파장을 가지는 극자외선(extreme ultraviolet) 광을 방출할 수 있다. 광원(SO)은 바람직하게는 심자외선 광을 방출할 수 있다. 광원(SO)이 엑시머 레이저인 일부 실시예에서, 광원(S0)은 노광 장치(100)의 일부로 포함되지 않으며 노광 장치(100)와는 별개의 구성 요소일 수 있다. 광원(SO)이 수은 램프인 일부 실시예에서, 광원(SO)은 노광 장치(100)의 일부로서 포함될 수 있다.
빔 전달 시스템(BD)은 광원(SO)으로부터 조명기(IL)로 광을 전달할 수 있다. 빔 전달 시스템(BD)은 적합한 지향 미러 및/또는 빔 확장기를 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 광원(SO)으로부터 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로 전달받은 광을 조절하여 마스크(200)를 비추도록 구성될 수 있다. 조명기(IL)는 광을 지향시키며, 성형(shaping)하며, 및/또는 제어하기 위한 다양한 유형의 광학 컴포넌트, 예컨대 굴절식, 반사식, 자기식, 전자기식, 정전기식 또는 다른 유형의 광학 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 예를 들어 광의 각 세기 분포(angular intensity distribution)를 조절하기 위한 조절기(AD), 집속기(IN), 및 콘덴서(CO)를 포함할 수 있다. 조명기(IL)는 광이 원하는 균일성 및 세기 분포를 가지도록 광을 조절할 수 있다.
마스크 블라인더(MB)는 노광 장치(100)에 의해 비추어지는 마스크(200)의 영역(MA, 도 2a 및 도 2b 참조)을 조절하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 마스크 블라인더(MB)는 마스크 테이블(MT)과 조명기(IL) 사이에 위치할 수 있으며, 조명기(IL)로부터 나오는 광의 일부는 마스크 블라인더(MB)의 개구를 통과하여 마스크(200)에 도달할 수 있는 반면, 나머지 일부는 마스크 블라인더(MB)에 의해 차단될 수 있다. 마스크 블라인더(MB)의 개구를 최대로 개방하였을 때 마스크(200)의 최대 영역(MAm, 도 2a 및 도 2b 참조)이 노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있다. 마스크 블라인더(MB)의 개구의 크기를 조절함으로써 노광 장치(100)에 의해 비추어지는 마스크(200)의 영역(MA, 도 2a 및 도 2b 참조)을 최대 영역(MAm, 도 2a 및 도 2b 참조) 이내에서 조절할 수 있다.
마스크 테이블(MT)은 마스크(200)가 장착되도록 구성될 수 있다. 마스크 테이블(MT)은 마스크(200)를 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있고, 특정 파라미터에 따라 마스크(200)의 위치를 정확하게 설정하도록 구성된 마스크 위치 설정기에 연결될 수 있다. 투영 시스템(PS)은 마스크(200)를 통과한 광을 웨이퍼(300) 상에 투영하도록 구성될 수 있다. 투영 시스템(PS)은 예를 들어 굴절성 투영 렌즈 시스템을 포함할 수 있다. 웨이퍼 테이블(WT)은 웨이퍼(300)가 장착되도록 구성될 수 있다. 웨이퍼 테이블(WT)은 웨이퍼(300)를 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있고, 특정 파라미터에 따라 웨이퍼(300)의 위치를 정확하게 설정하도록 구성된 웨이퍼 위치 설정기에 연결될 수 있다.
일부 실시예에서, 투영 시스템(PS)과 웨이퍼(300) 사이의 공간은 상대적으로 높은 굴절률을 가지는 액체, 예컨대 물에 의해 채워질 수 있다. 침지액은 또한 예컨대 마스크와 투영 시스템(PS) 사이와 같이 노광 장치(100)의 다른 공간에도 적용될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템(PS)의 개구수(numerical aperture)를 증가시킬 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법에 사용되는 마스크(200)를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다. 도 3은 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법에 사용되는 웨이퍼(300)를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2a, 도 2b, 및 도 3을 참조하면, 마스크(200)는 기판(210), 기판(210) 상의 메인 패턴(MP) 및 차단 패턴(BP)을 포함할 수 있다. 기판(210)은 메인 패턴 영역(MPA) 및 메인 패턴 영역(MPA) 외측의 차단 영역(BPA)을 가질 수 있다. 기판(210)의 차단 영역(BPA)은 메인 패턴 영역(MPA)을 평면적으로 둘러쌀 수 있다. 즉, 기판(210)의 차단 영역(BPA)은 메인 패턴 영역(MPA)의 둘레를 따라 연장될 수 있다. 기판(210)은 광을 투과시킬 수 있는 물질, 예컨대 석영(quartz), 유리, 및/또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 플라스틱은 예를 들어, 폴리이미드, 폴리아미드, 액정 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르니트릴(PEN), 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르이미드, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
메인 패턴(MP)은 기판(210)의 메인 패턴 영역(MPA) 상에 위치할 수 있다. 메인 패턴(MP)은 웨이퍼(300)의 비중첩 영역(예를 들어, NLa 내지 NLd) 상으로 투영될 수 있다. 일부 실시예에서, 메인 패턴(MP)은 보다 미세한 패턴을 형성하기 위하여 메인 패턴(MP)을 투과하는 광의 위상을 반전시킬 수 있다. 이 경우, 메인 패턴(MP)은 예를 들어, MoSi 기반 물질, 예컨대 MoSiN, MoSiCN, MoSiON, MoSiCON, 또는 MoSiON을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 메인 패턴(MP)은 광을 반사시킬 수 있다. 이 경우 메인 패턴(MP)은 예를 들어 Cr 기반 물질, 예컨대 Cr 산화물, Cr 질화물, Cr 탄화물, Cr 산화질화물, 또는 Cr 산화질화탄화물을 포함할 수 있다.
차단 패턴(BP)은 기판(210)의 차단 영역(BPA) 상에 위치할 수 있다. 차단 패턴(BP)은 웨이퍼(300) 상으로 투영되지 않을 수 있다. 차단 패턴(BP)은 광을 반사시킬 수 있다. 차단 패턴(BP)은 Cr 기반 물질, 예컨대 Cr 산화물, Cr 질화물, Cr 탄화물, Cr 산화질화물, 또는 Cr 산화질화탄화물을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 차단 패턴(BP)은 Cr 기반 물질 층 아래의 MoSi 기반 물질 층, 예컨대 MoSiN, MoSiCN, MoSiON, MoSiCON, 또는 MoSiON 층을 더 포함할 수 있다. 차단 패턴(BP)은 메인 패턴(MP)을 둘러싸는 액자와 같은 형상을 가질 수 있다.
차단 패턴(BP)은 노광 장치(100)에 의해 비추어지도록 의도된 마스크(200)의 영역(MA) 밖으로 입사되는 산란 광(예를 들어, 렌즈 상의 이물질로 인하여 발생되거나, 마스크로부터 반사된 광에 의해 발생된)이 마스크(200)를 통과하여 웨이퍼(300)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 산란 광이 웨이퍼 상에 형성되는 패턴의 치수에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있다.
차단 패턴(BP)의 내주는 노광 장치(100)에 의해 비추어지도록 의도된 마스크(200)의 영역(MA) 상 또는 그의 안까지 연장될 수 있다. 차단 패턴(BP)의 외주는 노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있는 마스크(200)의 최대 영역(MAm) 상 또는 그의 밖까지 연장될 수 있다. 즉, 차단 패턴(BP)의 X 방향으로의 외측 길이(L1x)는 노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있는 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 X 방향으로의 길이(L2mx)보다 크거나 같을 수 있고, 차단 패턴(BP)의 Y 방향으로의 외측 길이(L1y)는 노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있는 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 Y 방향으로의 길이(L2my)보다 크거나 같을 수 있다. 차단 패턴(BP)의 외주의 치수가 노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있는 마스크(200)의 최대 영역(MAm)을 기준으로 정해질 수 있으므로 다양한 크기의 칩 사이즈를 가지는 제품들을 제조하기 위하여 다양한 크기의 메인 패턴 영역(MPA)을 가지는 마스크들에 대하여 동일한 기준을 사용하여 산란 광이 차단될 수 있다.
일부 실시예에서, 기판(210)은 메인 패턴 영역(MPA)과 차단 패턴(BPA) 사이의 스크라이브 레인(scribe lane) 영역(SA)을 더 포함할 수 있고, 마스크(200)는 기판(210)의 스크라이브 레인 영역(SA) 상의 더미 패턴(DP)을 더 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 더미 패턴(DP)은 더미 패턴(DP)을 투과하는 광의 위상을 반전시킬 수 있다. 이 경우, 더미 패턴(DP)은 예를 들어, MoSi 기반 물질, 예컨대 MoSiN, MoSiCN, MoSiON, MoSiCON, 또는 MoSiON을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 더미 패턴(DP)은 광을 반사시킬 수 있다. 이 경우 더미 패턴(DP)은 예를 들어 Cr 기반 물질, 예컨대 Cr 산화물, Cr 질화물, Cr 탄화물, Cr 산화질화물, 또는 Cr 산화질화탄화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 기판(210)의 스크라이브 레인 영역(SA)은 메인 패턴 영역(MPA)에 인접한 제1 서브 스크라이브 레인 영역(SA1) 및 차단 패턴(BP)에 인접한 제2 서브 스크라이브 레인 영역(SA2)을 포함할 수 있다. 달리 말해, 기판(210)은 기판(210)의 중심으로부터 바깥 방향으로 차례로 메인 패턴 영역(MPA), 제1 서브 스크라이브 레인 영역(SA1), 제2 서브스크라이브 레인 영역(SA2), 및 차단 영역(BPA)을 포함할 수 있다. 더미 패턴(DP)은 기판(210)의 제1 서브 스크라이브 레인 영역(SA1) 상의 제1 더미 패턴(DP1) 및 제2 서브 스크라이브 레인 영역(SA2) 상의 제2 더미 패턴(DP2)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 더미 패턴(DP1)은 메인 패턴(MP)의 외측에 위치할 수 있고, 제2 더미 패턴(DP2)은 제1 더미 패턴(DP1)의 외측에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 더미 패턴(DP)은 스크라이브 레인 영역(SA)의 각각의 코너에 위치할 수 있는 제3 더미 패턴(DP3)을 더 포함할 수 있다. 제1 더미 패턴(DP1) 및 제2 더미 패턴(DP2)은 웨이퍼(300)의 이중 중첩 영역(예를 들어, DLab, DLbc, DLcd, DLda) 상에 투영될 수 있고, 제3 더미 패턴(DP3)은 웨이퍼(300)의 사중 중첩 영역(QL) 상에 투영될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에는 제1 더미 패턴(DP1)이 라인 앤드 스페이스(line and space) 패턴의 형상을 가지고, 제2 더미 패턴(DP2)은 제2 서브 스크라이브 레인 영역(SA2)을 완전히 덮는 형상을 가지는 것으로 도시되었으나, 다른 실시예에서, 제1 더미 패턴(DP1) 및 제2 더미 패턴(DP2)은 웨이퍼(300)의 이중 중첩 영역(예를 들어, DLab, DLbc, DLcd, DLda) 상에 형성하고 싶은 패턴의 형상을 고려하여 다른 임의의 형상을 가질 수 있다. 마찬가지로, 도 2a 및 도 2b에는 제3 더미 패턴(DP3)이 라인 앤드 스페이스 형상을 가지는 것으로 도시되었으나, 다른 실시예에서, 제3 더미 패턴(DP3)은 웨이퍼(300)의 사중 중첩 영역(QL) 상에 형성하고 싶은 패턴의 형상을 고려하여 다른 임의의 형상을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 기판(210)은 차단 영역(BPA) 밖에 위치하는 투과 영역(TA)을 더 포함할 수 있다. 기판(210)의 투과 영역(TA)은 차단 패턴(BP)에 의해 덮이지 않을 수 있다. 달리 말해, 차단 패턴(BP)은 마스크(200)의 가장자리까지 연장되지 않을 수 있다. 차단 패턴(BP)이 마스크(200)의 가장자리까지 연장되게 차단 패턴(BP)을 형성하는 것은 예를 들어, 전자-빔 리소그래피 및 네거티브 톤 현상(neagative tone development)을 사용하여 마스크(200)를 제조하는 경우, 마스크(200)의 제조 비용 및 시간을 증가시킬 수 있기 때문이다.
웨이퍼(300)는 일부 실시예에서 반도체 물질을 포함할 수 있으나, 다른 실시예에서 유리, 플라스틱, 금속과 같은 임의의 물질을 포함할 수 있다. 상기 반도체 물질은 Ⅳ족 반도체 물질, Ⅲ-Ⅴ족 반도체 물질, Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 Ⅳ족 반도체 물질은 예를 들어 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 물질은 예를 들어 갈륨비소(GaAs), 인듐인(InP), 갈륨인(GaP), 인듐비소(InAs), 인듐 안티몬(InSb), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질은 예를 들어 텔루르화 아연(ZnTe), 황화카드뮴(CdS), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
웨이퍼(300)는 복수의 샷 영역(shot)(예를 들어, STa 내지 STd)을 가질 수 있다. 마스크(200)를 투과한 광은 웨이퍼(300)의 샷 영역(shot)만을 비추도록 의도된다. 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd)은 노광 장치(100)에 의해 웨이퍼(300)가 비추어질 수 있는 웨이퍼(300)의 최대 샷 영역(SM)보다 작거나 같을 수 있다. 웨이퍼(300)의 최대 샷 영역(SM)은 일반적으로 노광 장치 제조사로부터 제공되는 노광 장치의 사양에 포함될 수 있다. 예를 들어, 현재 널리 사용되는 ASML(네덜란드 벨트호벤)로부터 입수가능한 TWINSCAN NXT:2000i, TWINSCAN NXTL1980Di, TWINSCANNXT:1970Ci, TWINSCAN NXT:1965Ci, TWINSCAN XT:1460K, TWINSCAN XT:1060K, 및 TWINSCAN XT:860M 장비의 웨이퍼(300)의 최대 샷 영역(SM)의 X 방향으로의 길이는 26mm이고, 최대 샷 영역(SM)의 Y 방향으로의 길이는 33mm이다.
노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있는 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 크기는 노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있는 웨이퍼(300)의 최대 샷 영역(SM)의 크기에 마스크-웨이퍼 축소 비율을 곱한 값일 수 있다. 본 명세서에서, 마스크-웨이퍼 축소 비율이란, 마스크의 패턴(예를 들어, 메인 패턴(MP))이 웨이퍼(300) 상의 패턴으로 축소된 비율을 의미한다. 따라서, 마스크(200)의 차단 패턴(BP)의 X 방향으로의 외측 길이(L1x)는 웨이퍼(300)의 최대 샷 영역(SM)의 X 방향으로의 길이(L3mx) 곱하기 노광 장치(100)의 마스크-웨이퍼 축소 비율보다 크거나 같을 수 있고, 마스크(200)의 차단 패턴(BP)의 Y 방향으로의 외측 길이(L1y)는 웨이퍼(300) 상의 최대 샷 영역(SM)의 X 방향으로의 길이(L3mx) 곱하기 노광 장치(100)의 마스크-웨이퍼 축소 비율보다 크거나 같을 수 있다. 일부 실시예에서, 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 X 방향으로의 길이(L2mx)는 26mm 곱하기 축소 비율일 수 있고, 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 Y 방향으로의 길이(L2my)는 33mm 곱하기 축소 비율일 수 있다. 따라서 노광 장치(100)에 의해 비추어질 수 있는 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 X 방향으로의 길이(L2mx) 대 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 Y 방향으로의 길이(L2my)의 비는 26:33일 수 있다.
현재 널리 사용되는 ASML(네덜란드 벨트호벤)로부터 입수가능한 TWINSCAN NXT:2000i, TWINSCAN NXTL1980Di, TWINSCANNXT:1970Ci, TWINSCAN NXT:1965Ci, TWINSCAN XT:1460K, TWINSCAN XT:1060K, 및 TWINSCAN XT:860M 장비의 경우, 마스크-웨이퍼 축소 비율은 4이다. 따라서, 일부 실시예에서, 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 X 방향으로의 길이(L2mx)는 104mm이고, 마스크(200)의 최대 영역(MAm)의 Y 방향으로의 길이(L2my)는 132mm일 수 있다.
웨이퍼(300)의 이웃한 샷 영역들, 예를 들어 제1 샷 영역(STa)과 제2 샷 영역(STb), 제2 샷 영역(STb)과 제3 샷 영역(STc), 제3 샷 영역(STc)과 제4 샷 영역(STd), 및 제4 샷 영역(STd)과 제1 샷 영역(STa)은 중첩될 수 있다. 웨이퍼(300)의 제1 샷 영역(STa)과 제2 샷 영역(STb)은 웨이퍼(300)의 제1 샷 영역(STa)과 제2 샷 영역(STb)이 중첩되는 제1 이중 중첩 영역(DLab)을 공유할 수 있다. 마찬가지로, 웨이퍼(300)의 제2 샷 영역(STb)과 제3 샷 영역(STc)은 웨이퍼(300)의 제2 샷 영역(STb)과 제3 샷 영역(STc)이 중첩되는 제2 이중 중첩 영역(DLbc)을 공유할 수 있다. 마찬가지로, 웨이퍼(300)의 제3 샷 영역(STc)과 제4 샷 영역(STd)은 웨이퍼(300)의 제3 샷 영역(STc)과 제4 샷 영역(STd)이 중첩되는 제3 이중 중첩 영역(DLcd)을 공유할 수 있다. 마찬가지로, 웨이퍼(300)의 제4 샷 영역(STd)과 제1 샷 영역(STa)은 웨이퍼(300)의 제4 샷 영역(STd)과 제1 샷 영역(STa)이 중첩되는 제4 이중 중첩 영역(DLda)을 공유할 수 있다. 제1 샷 영역(STa), 제2 샷 영역(STb), 제3 샷 영역(STc), 및 제4 샷 영역(STd)은 제1 샷 영역(STa), 제2 샷 영역(STb), 제3 샷 영역(STc), 및 제4 샷 영역(STd)이 중첩되는 사중 중첩 영역(QL)을 공유할 수 있다. 본 명세서에서, 이중 중첩 영역들(DLab, DLbc, DLcd, DLda) 및 사중 중첩 영역(QL)은 중첩 영역으로 불릴 수 있다.
제1 샷 영역(STa)은 다른 샷 영역들(STb, STc, STd)과 중첩되지 않는 제1 비중첩 영역(NLa)을 가질 수 있고, 제2 샷 영역(STb)은 다른 샷 영역들(STa, STc, STd)과 중첩되지 않는 제2 비중첩 영역(NLb)을 가질 수 있고, 제3 샷 영역(STc)은 다른 샷 영역들(STa, STb, STd)과 중첩되지 않는 제3 비중첩 영역(NLc)을 가질 수 있고, 제4 샷 영역(STd)은 다른 샷 영역들(STa, STb, STc)과 중첩되지 않는 제4 비중첩 영역(NLd)을 가질 수 있다.
마스크(200)의 메인 패턴(MP)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd)의 비중첩 영역(예를 들어, NLa 내지 NLd) 상으로 투영될 수 있다. 즉, 마스크(200)의 메인 패턴(MP)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd)의 비중첩 영역(예를 들어, NLa 내지 NLd) 상의 포토 레지스트의 일부를 광에 노출시킬 수 있다. 마스크(200)의 제1 더미 패턴(D1) 및 제2 더미 패턴(D2)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd)의 이중중첩 영역(예를 들어, DLab, DLbc, DLcd, DLda) 상으로 투영될 수 있다. 즉, 마스크(200)의 제1 더미 패턴(D1) 및 제2 더미 패턴(D2)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd)의 이중중첩 영역(예를 들어, DLab, DLbc, DLcd, DLda) 상의 포토 레지스트의 일부를 광에 노출시킬 수 있다. 마스크(200)의 제3 더미 패턴(D3)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd)의 사중중첩 영역(QL) 상으로 투영될 수 있다. 즉, 마스크(200)의 제3 더미 패턴(D3)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd)의 사중중첩 영역(QL) 상의 포토 레지스트의 일부를 광에 노출시킬 수 있다. 마스크(200)의 차단 패턴(BP)은 웨이퍼(300) 상에 투영되지 않을 수 있다. 즉, 마스크(200)의 차단 패턴(BP)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa 내지 STd) 밖에 광을 노출시키지 않을 수 있다. 따라서, 차단 패턴(BP)은 웨이퍼(300)의 샷 영역(예를 들어, STa) 밖의 다른 샷 영역(예를 들어, STb)의 비중첩 영역(NLb)이 산란 광에 노출됨으로써 발생할 수 있는 결과적인 패턴 크기의 변화를 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법(400)을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5a 내지 도 5f는 본 개시의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법(400)을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4 및 도 5a를 참조하면, 웨이퍼(300) 상에 타겟 층(320)을 형성할 수 있다(S410). 타겟 층(320)은 임의의 물질, 예컨대 전도성 물질, 절연 물질, 또는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 타겟 층(320)은 당업계에 공지된 임의의 방법, 예컨대 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD), 물리적 기상 증착(physical vapor deposition, PVD), 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD), 또는 스핀 코팅을 사용하여 형성될 수 있다.
다음으로, 타겟 층(320) 상에 포토 레지스트 층(330)을 형성할 수 있다(S420). 예를 들어, 포토 레지스트 층(330)은 스핀 코팅에 의해 형성될 수 있다. 상기 포토 레지스트 층(330)은 포지티브(positive) 포토 레지스트를 포함할 수 있다. 포지티브 포토 레지스트는 예를 들어 산 반응성(acid-labile) 그룹을 가지는 폴리머, 광산 발생제(photo acid generator, PAG), 용매, 및 기타 첨가제를 포함할 수 있다. 광산 발생제는 노광되면 산을 발생시킬 수 있고, 상기 산 반응성 그룹을 가지는 폴리머가 산과 반응하면 상기 폴리머의 현상액에 대한 용해도가 변화할 수 있다. 따라서 폴리머의 노광된 영역과 비노광된 영역 사이에 현상액에 대한 용해도의 차이가 발생할 수 있다.
상기 광산 발생제는 예를 들어 오늄염(onium salt), 예를 들면, 트리페닐설포늄 트리플루오로메탄설포네이트(triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate), (p-tert-부톡시페닐)디페닐설포늄 트리플루오로메탄설포네이트((p-tert-butoxyphenyl)diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate), 트리스(p-tert-부톡시페닐)설포늄 트리플루오로메탄설포네이트(tris(p-tert-butoxyphenyl)sulfonium trifluoromethanesulfonate), 트리페닐설포늄 p-톨루엔설포네이트(triphenylsulfonium p-toluenesulfonate); 니트로벤질 유도체(nitrobenzyl derivative), 예를 들어, 2-니트로벤질-p-톨루엔설포네이트(2-nitrobenzyl-p-toluenesulfonate), 2,6-디니트로벤질-p-톨루엔설포네이트(2,6-dinitrobenzyl-p-toluenesulfonate), 및 2,4-디니트로벤질-p-톨루엔설포네이트(2,4-dinitrobenzyl-p-toluenesulfonate); 설폰산 에스테르(sulfonic acid ester), 예를 들어, 1,2,3-트리스(메탄설포닐옥시)벤젠(1,2,3-tris(methanesulfonyloxy)benzene), 1,2,3-트리스(트리플루오로메탄설포닐옥시)벤젠(1,2,3-tris(trifluoromethanesulfonyloxy)benzene), 및 1,2,3-트리스(p-톨루엔설포닐옥시)벤젠(1,2,3-tris(p-toluenesulfonyloxy)benzene); 디아조메탄 유도체(diazomethane derivative), 예를 들어, 비스(벤젠설포닐)디아조메탄(bis(benzenesulfonyl)diazomethane), 비스(p-톨루엔설포닐)디아조메탄(bis(p-toluenesulfonyl)diazomethane); 글리옥심 유도체(glyoxime derivative), 예를 들어, 비스-O-(p-톨루엔설포닐)-α-디메틸글리옥심(bis-O-(p-toluenesulfonyl-α-dimethylglyoxime), 및 비스-O-(n-부탄설포닐)-α-디메틸글리옥심(bis-O-(n-butanesulfonyl)-α-dimethylglyoxime); N-하이드록시이미드(N-hydroxyimide) 화합물의 설폰산 에스테르 유도체(sulfonic acid ester derivative), 예를 들어, N-하이드록시숙신이미드 메탄설폰산 에스테르(N-hydroxysuccinimide methanesulfonic acid ester), N-하이드록시숙신이미드 트리플루오로메탄설폰산 에스테르(N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonic acid ester); 및 할로겐-함유 트리아진(triazine) 화합물, 예를 들어, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진(2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine) 및 2-(4-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진(2-(4-methoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 포지티브 포토레지스트의 용매는 예를 들어 2-메톡시에틸 에테르(디글림)( 2-methoxyethyl ether(diglyme)), 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(ethylene glycol monomethyl ether) 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(propylene glycol monomethyl ether)와 같은 글리콜 에테르(glycol ether); 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate); 메틸 락테이트(methyl lactate) 및 에틸 락테이트(ethyl lactate)와 같은 락테이트(lactate); 메틸 프로피오네이트(methyl propionate), 에틸 프로피오네이트(ethyl propionate), 에틸 에톡시 프로피오네이트(ethyl ethoxy propionate) 및 메틸 2-하이드록시 이소부티레이트(methyl-2-hydroxy isobutyrate)와 같은 프로피오네이트(propionate); 메틸 셀로솔브 아세테이트(methyl Cellosolve acetate)와 같은 셀로솔브 에스테르(Cellosolve ester); 톨루엔(toluene) 및 크실렌(xylene)과 같은 방향족 탄화수소; 및 메틸에틸 케톤(methylethyl ketone), 사이클로헥사논(cyclohexanone) 및 2-헵타논(2-heptanone)과 같은 케톤(ketone) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5b를 참조하면, 도 1에 도시된 노광 장치(100) 및 도 2a 및 도 2b에 도시된 마스크(200)를 사용하여 웨이퍼(300) 상의 포토 레지스트 층(330)의 일부를 노광시킬 수 있다(S430). 마스크(200)의 영역(MA) 상으로 비추어지는 광(L)의 일부는 마스크(200)를 통과하여 웨이퍼(300)의 제1 샷 영역(STa) 상의 포토 레지스트 층(330)의 일부를 노광시킬 수 있다. 반면, 마스크(200)의 의도된 영역(MA) 밖으로 입사하는 산란 광(SL)은 마스크(200)의 차단 패턴(BP)에 의해 차단되어 웨이퍼(300) 상의 포토 레지스트 층(330)에 도달할 수 없다.
도 4 및 도 5c를 참조하면, 상기 노광시키는 단계(S430)는 스텝-앤드-리피트(step-and-repeat) 방식을 사용할 수 있다. 즉, 웨이퍼(300)의 샷 영역들(예를 들어, STa 내지 STd) 상의 포토 레지스트 층(330)의 부분들을 차례로 노광시킬 수 있다. 예를 들어, 위와 같이 웨이퍼(300)의 제1 샷 영역(STa) 상의 포토 레지스트 층(330)의 일부를 노광시키고, 웨이퍼(300) 및/또는 마스크(200)를 이동시키고, 다음으로, 제2 샷 영역(예를 들어, STb) 상의 포토 레지스트 층(330)의 부분들 노광시킬 수 있다. 웨이퍼(300)의 제2 샷 영역(STb)은 제1 샷 영역(STa)과 중첩될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(300)의 제1 이중 중첩 영역(DLab)은 2회 노광될 수 있다. 유사하게, 웨이퍼(300)의 나머지 샷 영역들(예를 들어, STc, STd)도 차례로 노광될 수 있다. 웨이퍼(300)의 사중 중첩 영역(QL, 도 3 참조)은 4회 노광될 수 있다.
노광 후에 노광 후 베이크(post exposure bake, PEB)가 수행될 수 있다. 노광 후 베이크는 당업계에 공지된 방식으로, 예를 들어 약 30초 내지 약 2분 동안 약 80℃ 내지 약 150℃ 사이의 온도 범위에서 예를 들어 핫 플레이트 상 또는 오븐 내에서 수행될 수 있다.
도 4, 도 5c 및 도 5d를 참조하면, 포토 레지스트 층(330)의 노광되지 않은 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴(330P)을 형성할 수 있다(S440). 포토 레지스트를 형성하는 단계(S440)는 네거티브 톤 현상(negative tone development, NTD) 단계를 포함할 수 있다. 종래의 포지티브 톤 현상에서, 포지티브 포토레지스트의 노광된 부분은 알칼리 수용액을 포함하는 현상액(developer) 내에 용해되어 제거되고, 포지티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분만 남을 수 있다. 반면, 네거티브 톤 형상(negative tone development, NTD) 단계는 알칼리 수용액 대신 유기 용매를 포함하는 현상액을 사용함으로써 포지티브 포토레지스트의 노광된 부분은 남는 반면, 포지티브 포토레지스트의 노광되지 않은 부분은 용해되어 제거될 수 있다. 이와 같은 네거티브 톤 형상을 사용함으로써 더 미세한 패턴의 형성이 가능할 수 있다.
상기 현상액에 포함되는 유기 용매는 예를 들어, 케톤, 에스테르, 에테르, 아미드, 탄화수소, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 케톤 용매는, 예를 들면 아세톤, 2-헥사논, 5-메틸-2-헥사논, 2-헵타논, 4-헵타논, 1-옥타논, 2-옥타논, 1-노나논, 2-노나논, 디이소부틸 케톤, 사이클로헥사논, 메틸사이클로헥사논, 페닐아세톤, 메틸 에틸 케톤, 또는 메틸 이소부틸 케톤 등일 수 있다. 상기 에스테르 용매는, 예를 들면 메틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 아밀 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸 아세테이트, 메틸 포르메이트, 에틸 포르메이트, 부틸 포르메이트, 프로필 포르메이트, 에틸 락테이트, 부틸 락테이트, 또는 프로필 락테이트 등일 수 있다. 상기 에테르 용매는, 예를 들면 디옥산, 테트라하이드로푸란 및 글리콜 에테르 용매, 예를 들면 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 또는 메톡시메틸 부탄올 등일 수 있다. 상기 아미드 용매는, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 또는 N,N-디메틸포름아미드 등일 수 있다. 상기 탄화수소 용매는, 예를 들면 방향족 탄화수소 용매, 예를 들면 톨루엔, 또는 크실렌 등일 수 있다.
도 4, 도 5d 및 도 5e를 참조하면, 포토 레지스트 패턴(330P)을 식각 마스크로 사용하여 타겟 층(320)을 식각함으로써 타겟 패턴(320P)을 형성할 수 있다(S450). 타겟 층(320)은 반응성 이온 식각(reactive ion etching, RIE), 플라즈마 식각, 또는 스퍼터 식각과 같은 건식 식각; 습식 식각; 또는 이들의 조합을 사용하여 식각될 수 있다.
도 4, 도 5e 및 도 5f를 참조하면, 포토 레지스트 패턴(330P)을 제거할 수 있다(S60). 포토 레지스트 패턴(330P)을 제거하기 위해 예를 들어 산소 플라즈마 애슁(ashing)과 같은 당업계에 공지된 방법이 사용될 수 있다.
위에서 설명된 본 개시의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 방법(400)은 다양한 반도체 장치, 예를 들어 메모리 장치, 로직 장치, 또는 이들의 조합을 제조하는데 적용될 수 있다. 상기 메모리 장치는 예를 들어 디램(dynamic random access memory, DRAM) 장치, 에스 램(static random access memory, SRAM) 장치, 플래시(flash) 메모리 장치, 이이피롬(electrically erasable and programmable read-only memory, EEPROM) 장치, 피램(phase-change random access memory, PRAM) 장치, 엠램(magnetic random access memory, MRAM) 장치, 알램(resistive random access memory, RRAM) 장치, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 로직 장치는 예를 들어 중앙처리장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphic processing unit, GPU), 컨트롤러(controller), 주문형 반도체(application specific integrated circuit, ASIC), 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 노광 장치, SO: 광원, BD: 빔 전달 시스템, IL: 조명기, MB: 마스크 블라인더, MT: 마스크 테이블, PS: 투영 시스템, WT: 웨이퍼 테이블, 200: 마스크, 210: 기판, MPA: 메인 패턴 영역, SA: 스크라이브 레인 영역, SA1, SA2: 서브 스크라이브 레인 영역, BPA: 차단 패턴 영역, TA: 투과 영역, MP: 메인 패턴, DP, DP1, DP2, DP3: 더미 패턴, BP: 차단 패턴, 300: 웨이퍼, STa, STb, STc, STd: 샷 영역, NLa, NLb, NLc, NLd: 비중첩 영역, DLab, DLbc, DLcd, DLda: 이중 중첩 영역, QL: 사중 중첩 영역, 320: 타겟 층, 320P: 타겟 패턴, 330: 포토 레지스트 층, 330P: 포토 레지스트 패턴, 400: 리소그래피 방법

Claims (10)

  1. 웨이퍼 상에 포토 레지스트 층을 형성하는 단계;
    노광 장치 및 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계; 및
    상기 포토 레지스트 층의 비노광 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 마스크는 메인 패턴 영역 및 상기 메인 패턴 영역의 외측의 차단 영역을 가지는 기판, 상기 기판의 상기 메인 패턴 영역 상의 메인 패턴, 및 상기 기판의 상기 차단 영역 상의 차단 패턴을 포함하고,
    상기 차단 패턴의 외주는 상기 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 상기 마스크의 최대 영역 상 또는 상기 마스크의 상기 최대 영역 밖까지 연장되는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계는 네거티브 톤 현상(negative tone development, NTD) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 기판은 상기 차단 영역 밖에 위치하는 투과 영역을 더 포함하고, 상기 차단 패턴은 상기 기판의 상기 투과 영역을 덮지 않는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 노광시키는 단계는 상기 웨이퍼의 제1 샷(shot) 영역 상의 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계, 및 상기 웨이퍼의 제2 샷 영역 상의 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 상기 제1 샷 영역 및 상기 제2 샷 영역은 상기 웨이퍼의 상기 제1 샷 영역과 상기 제2 샷 영역이 중첩되는 이중 중첩 영역을 공유하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 기판은 상기 메인 패턴 영역과 상기 차단 영역 사이의 스크라이브 레인(scribe lane) 영역을 더 포함하고,
    상기 마스크는 상기 기판의 상기 스크라이브 레인 상에 위치하며, 상기 웨이퍼의 상기 이중 중첩 영역 상의 상기 포토 레지스트 층의 일부를 광에 노출시키도록 구성된 더미 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  7. 웨이퍼 상에 타겟 층을 형성하는 단계;
    상기 타겟 층 상에 포토 레지스트 층을 형성하는 단계;
    노광 장치 및 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계;
    네거티브 톤 형상을 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 비노광 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 타겟 층을 식각함으로써 타겟 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 마스크는 상기 웨이퍼의 샷 영역의 비중첩 영역 상으로 투영되도록 구성된 메인 패턴, 상기 웨이퍼의 상기 샷 영역의 중첩 영역 상으로 투영되도록 구성된 더미 패턴, 및 상기 웨이퍼 상으로 투영되지 않도록 구성된 차단 패턴을 포함하고,
    상기 차단 패턴의 X 방향으로의 외측 길이는 상기 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 상기 웨이퍼의 최대 샷 영역의 상기 X 방향으로의 길이 곱하기 상기 노광 장치의 마스크-웨이퍼 축소 비율보다 크거나 같고,
    상기 차단 패턴의 Y 방향으로의 외측 길이는 상기 최대 샷 영역의 상기 Y 방향으로의 길이 곱하기 상기 노광 장치의 마스크-웨이퍼 축소 비율보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  8. 웨이퍼 상에 포토 레지스트 층을 형성하는 단계;
    노광 장치 및 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트 층의 일부를 노광시키는 단계; 및
    상기 포토 레지스트 층의 비노광 부분을 제거함으로써 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 노광 장치는 광원으로부터 전달받은 광을 조절하여 상기 마스크를 비추도록 구성된 조명기(illuminator), 상기 마스크가 장착되는 마스크 테이블, 상기 마스크 테이블과 상기 조명기 사이에 위치하며 상기 노광 장치에 의해 비추어지는 상기 마스크의 영역을 상기 노광 장치에 의해 비추어질 수 있는 상기 마스크의 최대 영역 이내에서 조절하도록 구성된 마스크 블라인더, 상기 마스크를 통과한 광을 상기 웨이퍼 상에 투영하도록 구성되는 투영 시스템, 및 상기 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 테이블을 포함하고,
    상기 마스크는 메인 패턴 영역 및 상기 메인 패턴 영역을 평면적으로 둘러싸는 차단 영역을 가지는 기판, 상기 기판의 상기 메인 패턴 영역 상의 메인 패턴, 및 상기 기판의 상기 차단 영역 상의 차단 패턴을 포함하고,
    상기 차단 패턴의 X 방향으로의 외측 길이는 상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 X 방향으로의 길이보다 크거나 같고,
    상기 차단 패턴의 Y 방향으로의 외측 길이는 상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 Y 방향으로의 길이보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 X 방향으로의 길이 대 상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 Y 방향으로의 길이의 비는 26:33인 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 X 방향으로의 길이는 104mm이고, 상기 마스크의 상기 최대 영역의 상기 Y 방향으로의 길이는 132mm인 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 방법.
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