CN1797218A - 具有漏光及阴影补偿的均匀性校正系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种具有漏光及阴影补偿的均匀性校正系统与方法。该系统包含多校正组件以及一光学补偿板。相邻的校正组件由一间隙相隔开。该光学补偿板包含具有多个间隙补偿区段的一图案。该图案具有一衰减，其与该光学补偿板的其余部分的衰减不相同。在该补偿板上的每一补偿区段的位置对应照明槽缝中相邻校正组件之间的相对应间隙的位置。每一补偿区段的宽度依据入射至该校正系统上的光线的角度而定。该图案可以位于该补偿板的上表面或底表面上。再者，该补偿板可以位于多个校正组件的上方或下方。

Description

具有漏光及阴影补偿的均匀性校正系统
技术领域
本发明一般涉及光刻系统中的均匀性校正。
背景技术
已知的光刻系统包含在其它物之间的一照明系统，以产生所接收的激光束的均匀强度分布。所产生的照射尽可能的均匀是所希望的，且任何均匀性误差尽可能的小是所希望的。照射均匀性影响一照明系统产生通过一整体曝光场的均匀线宽度的能力。照射均匀性误差可以明显地影响由光刻系统所制造的装置的品质。
用以校正均匀性的技术包含具有多校正组件(例如：由照明槽缝的相对面插入的平板)的校正系统。这些校正组件具有非零的衰减(例如：90％)。然而，由于各种限制，一间隙存于相邻的校正组件之间。在相邻校正组件之间的间隙产生非所希望的光学效应，例如：间隙链波与阴影。由于每一间隙具有0％的衰减(或100％的透射)且校正组件具有非零的衰减，通过间隙的光在该衬底上产生较大强度的条纹或区带。较大强度的区带影响曝光场中的线宽。再者，每一校正组件具有一有限的厚度。因此，每一校正组件具有多个边。假如光朝向一角度行进(亦即，较大的σ)，该光的一部分反射离该边，其在该衬底上投射一阴影。
因此，用以补偿由相邻校正组件之间的间隙所产生的光学效应的均匀性校正系统是目前所需的，其提供通过该槽缝增加的均匀性，且改善临界尺寸。
发明内容
本发明为一种具有漏光及阴影补偿的均匀性校正系统与方法。根据本发明的一方面，用于均匀性校正的该系统包含多个校正组件以及一光学补偿板。于一实施例中，这些校正组件为可移动的位于一照明槽缝内。相邻的校正组件由一间隙相隔开。该光学补偿板包含具有多个间隙补偿区段的一图案。该图案具有一衰减，其与该光学补偿板的其余部分的衰减不相同。
每一间隙补偿区段对应相邻校正组件之间的这些间隙之一。在该光学补偿板上的每一补偿区段的位置大致上对应照明槽缝中相邻校正组件之间的相对应间隙的位置。每一补偿区段的宽度依据入射至该校正系统上的光线的角度而定。于本发明的一方面，每一间隙补偿区段的宽度大于相对应间隙的宽度。间隙补偿区段可以具有任意长度。于本发明的一方面，间隙补偿区段从该光学补偿板的第一边延伸至该光学补偿板的第二编。
于本发明的一方面，该图案位于该光学补偿板的上表面(或上部表面)上。于本发明的另一方面，该图案位于该光学补偿板的底表面(或下部表面)上。该图案可以由具有一衰减的任意材料所形成。
于本发明的一方面，该光学补偿板位于多个校正组件的上方。于本发明的另一方面，该光学补偿板位于多个校正组件的下方。
附图说明
本发明的许多方面可以参考以下的图式而更加清楚的了解。相关图式并未依比例绘制，其作用仅在清楚表现本发明有关定理。此外，使用数字来表示图式中相对应的部分。
图1说明根据本发明一实施例的具有均匀性校正的范例式光刻系统。
图2A至2D描述根据本发明一实施例的范例式均匀性校正系统高阶方块图。
图3描述由相邻校正组件之间的间隙所产生的光学效应。
图4进一步说明间隙链波的起因。
图5A至5C描述根据本发明一实施例具有山形组态的一校正系统，以及范例式光学补偿板。
图6描述根据本发明一实施例的一范例式均匀性校正系统，其具有校正组件620的倾斜组态以及光学补偿板650。
图7描述根据本发明一实施例的范例式光学补偿板。
本发明将参考伴随的图式将以详细描述。附图中相似编号表示所有图中的相同组件或功能性相类似的组件。此外，参考符号的最左边一位数可以标明在图式中该参考符号的首次出现。
具体实施方式
图1为根据本发明一实施例的范例式光刻系统100的图式。于一实施例中，光刻系统100为使用标线片或掩模的系统。于另一实施例中，系统100为无掩模光刻系统。
光刻系统100包含一照明系统110、一均匀性校正系统120、一对比装置130、投影光学装置150、一衬底平台160以及一校正模块170。
照明系统110照射该对比装置130。照明系统110可以使用适于光刻系统所需的任何类型的照射(例如：四极、环形等等)。再者，照明系统110可以支持各种照射特性(例如：局部相干性)或充足几何条件的修改。照明系统的细节为本领域技术人员所熟知的，因此于此处不作进一步说明。
对比装置130用以将一图案映像至藉衬底平台160支承的一衬底165(例如：晶片或玻璃平板)的一部分上。于第一实施例中，对比装置130为静态的掩模，例如：一标线片，且衬底165为一晶片。于第二无掩模的实施例中，对比装置130为可程序化阵列。该可程序化阵列可以包含一空间光调制器(SLM)或一些其它适合的微镜阵列。另外可选择地，该SLM可以包含一反射式或透射式液晶显示器(LCD)或光栅式光阀(GLV)。于第二实施例中，衬底165可以为玻璃、平板显示器或其它类似装置的一部分。
投影光学装置150被设置用以将该图案的一图像(由该对比装置界定)投射至该衬底上。投影光学装置150的细节依据所使用的光刻系统而定。投影光学装置的特定功能性细节为本领域技术人员所熟知的，因此于此处不作进一步说明。
衬底平台160位于该图像平面180上。衬底平台160支承一衬底165。于一实施例中，该衬底为抗蚀剂涂覆的晶片。于另一实施例中，该衬底为玻璃、平板显示器或其它类似装置的一部分。
均匀性校正系统120为一装置，用以控制与系统100相关的照射范围的特定区段内的照射等级。均匀性校正系统120被置于该校正平面上的照明光学装置110与对比装置平台130之间。于一实施例中，该校正平面位于该对比装置平台的邻近处(例如：标线片平台)。于另一实施例中，该校正平面可以位于在照明光学装置110与对比装置平台130之间的任意位置上。
图2A至2D描述范例式均匀性校正系统200的高阶方块图。如图2A至2D所述，均匀性校正系统包含多校正组件220a～220n，选用的多校正组件222a～222n以及一光学补偿板250。多校正组件220a～220n与222a～222n以清晰的组态而插入至该照明槽缝内。多校正组件220、222可以为影响均匀性的任意机构。于一实施例中，多校正组件220a～220n与222a～222n为由透射材料所组成的数个平板(亦称为指状物)。举例而言，于一实施例中，每一指状物具有10％的衰减(亦即，90％的透射)。于另一实施例中，这些指状物为不透光的(亦即，0％的可透射能力)。如同本领域技术人员可了解的，其它的衰减值可以用于校正组件。再者，校正组件可以具有可变的衰减。
图2A为校正系统220A由上至下的视图。在校正系统220A中，多校正组件220a～220n与222a～222n具有一倾斜组态。在此组态中，多校正组件220a～220n从照明槽缝的第一端(例如：左端)以相对于扫描方向(或Y轴)的角度α插入。多校正组件222a～222n从照明槽缝的相向端(例如：右端)以相对于扫描方向(或Y轴)的角度-α插入。于一实施例中，多校正组件220a～220n与222a～222n的最大插入到达一中性点。换言之，每一校正组件可以被插入任意量，其到达一校正组件220的顶端相邻于一校正组件222的顶端之处上的一点。于此实施例中，校正组件220a～220n并不与校正组件222a～222n重叠。
由图2A可知，在此组态中，每一校正组件220a～220n位于其相对应校正组件222a～222n的对面(例如：校正组件220a位于校正组件222a的对面，校正组件220b位于校正组件222b的对面等等)。因此，每一校正组件220a～220n以及其相对应校正组件222a～222n可以考量为位于相同校正槽缝中。虽然图2A仅描述每一端四个校正组件，每一端任意数量的指状物可以使用于本发明中。
图2B为校正系统220B由上至下的视图。在校正系统220B中，多校正组件220a～220n与222a～222n具有一山形组态。在此组态中，多校正组件220a～220n从照明槽缝的第一端(例如：左端)以相对于扫描方向(或Y轴)的角度α插入。多校正组件222a～222n从照明槽缝的相向端(例如：右端)以相对于扫描方向(或Y轴)的相同角度α插入。在此组态中，校正组件220与222可以插入至一深度，以使得校正组件220与校正组件222重叠。于此实施例中，每一校正组件可以被插入至任意量，其达到最大插入点。
图2C为校正系统220C的一部分的侧视图的高阶方块图。如图2C所示，光学补偿板250平行于含有多校正组件220与222的平面。于一实施例中，这些校正组件的底表面邻近于该光学补偿板的上表面。校正组件的底表面以及光学补偿板的上表面之间的间隔小于0.1mm。如同本领域技术人员可了解的，其它的间隔距离亦可以使用于本发明。
图2D为校正系统220D的一部分的侧视图的高阶方块图。于一实施例中，该光学补偿板的底表面邻近于这些校正组件220与222的上表面。该光学补偿板的底表面以及这些校正组件的上表面之间的间隔小于0.1mm。如同本领域技术人员可了解的，其它的间隔距离亦可以使用于本发明。
于本发明的一实施例中，光学补偿板250具有0％的衰减(亦即，100％的透射)。如同本领域技术人员可了解的，具有其它衰减值的光学补偿板亦可以用于本发明。
由图2A至2D可知，相邻的校正组件(例如：220a～220n与222a～222n)藉由一间隙225a～225n而隔开。如同本领域技术人员可了解的，相邻的指状物可以藉由补偿系统的限制条件所需之任意尺寸的间隙而隔开。于一实施例中，每一间隙225a～225n为相同的尺寸。
相邻校正组件之间的间隙产生非所希望的光学效应，例如：间隙涟波与阴影。这些效应的例子之一如图3中所述。图3描述具有多个相邻校正组件320a～320c的校正系统300的一部分。相邻校正组件320a～320c藉由间隙325a～325b而隔开。由于每一间隙具有0％的衰减(或是100％的透射)，通过这些间隙的光在该衬底上产生较大强度的条纹或区带。这些条纹的强度依据入射光的角度而定。举例而言，当该光束为大致上平行且如图3中的光390所示(亦即，光具有小的σ)，光的最大量行进通过该间隙。当该光延伸通过各种角度且如图3中的光395所示(亦即，光具有较大的σ)，该光的一部分被反射，其造成这些条纹强度的降低。当该角度增加(亦即，σ增加)，通过该间隙的光减少以进一步降低这些条纹的强度。区域360a为入射光具有最小的σ时，由于该间隙导致的较大强度的区域。区域360b为入射光具有最大的σ时，由于该间隙导致的较大强度的区域。如所述，区域360a较360b为窄。然而，区域360a中的光线相较于区域360b中的光线具有较大的强度。
由图3可知，每一校正组件具有一有限的厚度。因此，每一校正组件具有多个边322。假如光朝向一角度行进(亦即，较大的σ)，部分的光反射离该边322，其在该衬底上投射一阴影。当二校正组件320b、320c是相邻的且光朝向一角度从一端行进，一阴影由第一指状物320b的边322投射，且一第二阴影由第二指状物320c的边322投射。该阴影效应可由于正在使用的照射模式而恶化。举例而言，假如使用双极照射，光从第一方向以及从相对于该第一方向的第二方向入射至这些校正组件上。因此，除了由该间隙所造成的更大强度的条纹，相邻指状物的边造成待投射在该衬底上的四个阴影。
图4进一步说明间隙链波的起因。图4描述具有从左端插入的多个相邻校正组件420a～420c的照明槽缝的一部分435。这些相邻的校正组件420a～420c由间隙425a、425b而隔开。图4进一步描述与该校正系统相关联的交叉槽缝平均衰减480。
如图4所示，扫描线422并不进入或越过间隙区域425a。因此，交叉槽缝衰减是正常的(接近8％的衰减)。扫描线444越过间隙区域425a。因此，更多的光通过，其增加强度且降低衰减。扫描线446进入间隙区域425b而不越过间隙区域425a或425b。因此，交叉槽缝衰减是可变的。扫描线448亦进入间隙区域425b而不越过间隙区域425a或425b。因此，交叉槽缝衰减是可变的。因此，在交叉槽缝平均衰减的图式中可知，产生一衰减链波。
图5描述根据本发明一实施例的一范例式光学补偿板550，以供具有山形组态的校正系统使用。光学补偿板550包含具有多个间隙补偿区段554a～554j的一图案552。间隙补偿区段554a～554j具有相较于光学补偿板550的其余区域不同的衰减。举例而言，间隙补偿区段554可以具有3％的衰减(亦即，97％的透射率)，而光学补偿板550的其余区域具有0％的衰减(亦即，100％的透射率)。
光学补偿板550具有第一表面502与第二表面504。于一实施例中，图案552位于第一表面502上。于另一实施例中，图案552位于第二表面上。于又另一实施例中，图案552包含在光学补偿板之内。
图案552可以由具有非零衰减的任意材料所形成。举例而言，图案552可以为由一系列点所组成的涂层。如同本领域技术人员可了解的，图案552可以藉由各种方法耦接至光学补偿板550。
每一间隙补偿区段554a～554j基本上对应相邻校正组件之间的一间隙。图5B描述一范例式山形组态的校正组件。间隙补偿区段554a～554j相对于该补偿板底边的角度β556等于其对应间隙相对于照明槽缝的Y轴之角度α526。由图5C可知，在光学补偿板550上的每一间隙补偿区段554的位置基本上对应在照明槽缝中的相对应间隙的位置。
每一间隙补偿区段554的宽度依据入射光的角度而定。举例而言，假如入射光具有小的σ，间隙补偿区段554可以具有一宽度，该宽度等于或略大于相邻校正组件之间的间隙之宽度。假如入射光具有大的σ，该间隙补偿区段具有一较大的宽度。一般而言，每一间隙补偿区段554的宽度大于相邻校正组件之间的间隙之宽度。
每一间隙补偿区段554的长度依据一些因子而定，这些因子包含校正组件的组态以及每一组件插入的最大深度。由图5A与5C可知，间隙补偿区段延伸通过光学补偿板550。如同本领域技术人员可了解的，间隙补偿区段可以使用该光刻系统所需的任意长度。
图6描述根据本发明一实施例的一范例式均匀性校正系统，其具有校正组件620的倾斜组态以及光学补偿板650。光学补偿板650包含一图案652。由于在此实施例中这些校正组件是相对向的，图案652包含多个平行的间隙补偿区段654，其延伸通过光学补偿板650。
图7描述根据本发明一实施例的范例式光学补偿板750。光学补偿板750包含具有多个间隙补偿区段754的一图案752。于此实施例中，间隙补偿区段754并不延伸通过该光学补偿板，且事实上并不延伸至光学补偿区段的中心。因此，于一实施例中，每一间隙补偿区段的长度小于光学补偿板的宽度，且小于这些校正组件的最大插入深度。
虽然图5至7描述在光学补偿板上的图案，其有关于校正组件的倾斜组态与山形组态，本发明可以使用具有相邻校正组件之间的间隙之校正组件的任意组态。一般而言，在该光学补偿板上的图案基本上对应相邻校正组件之间的间隙。在该补偿板上的间隙补偿区段的位置与这些间隙的位置相关联。举例而言，对于每一间隙而言，一中心轴可以由与该间隙的中心相符合的第一平面，以及具有用以界定该间隙的相邻校正组件的第二平面的交线所界定。该第一平面垂直于该第二平面。接着，每一间隙补偿区段的中心轴大约与由该第一平面及该光学补偿板的交线所界定的该线相符合。
本发明的一些较佳实施例已详细描述如上。然而，除了如上描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以权利要求书为准。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附之权利要求书所界定者为准。

Claims (20)

1.一种均匀性校正系统，包含：
多个校正组件，其中每一校正组件通过一间隙与一相邻的校正组件相隔开；以及
一光学补偿板，其平行于所述多个校正组件，
其中该光学补偿板包含一具有衰减的图案，该图案具有多个间隙补偿区段，每一间隙补偿区段对应相邻校正组件之间的所述多个间隙其中之一，以及
其中该光学补偿板上的每一间隙补偿区段的位置基本上对应照明槽缝中相邻校正组件之间的相对应间隙的位置。
2.如权利要求1的均匀性校正系统，其中每一间隙补偿区段的宽度依据入射至该均匀性校正系统上的光线的角度而定。
3.如权利要求1的均匀性校正系统，其中每一间隙补偿区段的宽度大于对应该间隙补偿区段的间隙的宽度。
4.如权利要求1的均匀性校正系统，其中每一间隙补偿区段由该光学补偿板的第一侧延伸至该光学补偿板的第二侧。
5.如权利要求1的均匀性校正系统，其中该图案的衰减大于该光学补偿板的衰减。
6.如权利要求1的均匀性校正系统，其中该光学补偿板具有第一表面与第二表面，且其中该图案位于该第一表面上。
7.如权利要求1的均匀性校正系统，其中该光学补偿板具有第一表面与第二表面，且其中该图案位于该第二表面上。
8.如权利要求1的均匀性校正系统，其中该光学补偿板置于所述多个校正组件的下方。
9.如权利要求1的均匀性校正系统，其中该光学补偿板置于所述多个校正组件的上方。
10.如权利要求1的均匀性校正系统，其中多个第一校正组件位于该第一平面的第一侧上，且多个第二校正组件位于该第一平面的第二侧上，
其中该照明槽缝由第一方向轴与第二方向轴加以界定，
且其中多个第一指状物以相对于该第一方向轴的第一角插入，且多个第二指状物以相对于该第二方向轴的第二角插入。
11.如权利要求10的均匀性校正系统，其中该光学补偿板具有第三方向轴与第四方向轴，该第三方向轴等同于该照明槽缝的第一方向轴且该第四方向轴等同于该照明槽缝的第二方向轴，以及
其中多个第一间隙补偿区段相对于该第三方向轴处于第一角上，且多个第二间隙补偿区段相对于该第四方向轴处于第二角上。
12.一种均匀性校正系统，包含：
多个校正组件，其在一校正槽缝内可移动，其中每一校正组件通过一间隙与一相邻的校正组件相隔开，且其中每一校正组件具有在第一平面中的第一表面；以及
一光学补偿板，其平行于该第一平面，
其中该光学补偿板包含一具有衰减的图案，该图案具有多个间隙补偿区段，每一间隙补偿区段对应相邻校正组件之间的所述多个间隙其中之一，以及
其中对于相邻校正组件之间的每一间隙，该间隙的一中心轴由第二平面与该第一平面的交线所界定，且对应该间隙的该间隙补偿区段的中心轴与由该第二平面与该光学补偿板的交线所界定的线大致相符合。
13.如权利要求12的均匀性校正系统，其中每一间隙补偿区段的宽度依据入射至该均匀性校正系统上的光线的角度而定。
14.如权利要求12的均匀性校正系统，其中每一间隙补偿区段的宽度大于对应该间隙补偿区段的间隙的宽度。
15.如权利要求12的均匀性校正系统，其中每一间隙补偿区段由该光学补偿板的第一侧延伸至该光学补偿板的第二侧。
16.如权利要求12的均匀性校正系统，其中该图案的衰减大于该光学补偿板的衰减。
17.一种均匀性校正系统，包含：
多个校正组件，其在一照明槽缝之内可移动，其中每一校正组件通过一间隙与一相邻的校正组件相隔开；以及
一光学补偿板，
其中该光学补偿板包含一具有衰减的图案，该图案具有多个间隙补偿区段，以及
其中当每一校正组件被插入至该照明槽缝中的最大深度时，在该光学补偿板上的该图案的配置对应于相邻校正组件之间的间隙的配置。
18.如权利要求17的均匀性校正系统，其中该图案的衰减大于该光学补偿板的衰减。
19.如权利要求17的均匀性校正系统，其中该光学补偿板被置于所述多个校正组件的下方。
20.如权利要求17的均匀性校正系统，其中该光学补偿板被置于所述多个校正组件的上方。
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