TW201926416A - 控制倍縮光罩遮蔽葉片的定位方法 - Google Patents

Abstract

一種控制倍縮光罩遮蔽葉片的定位方法，以最小化臨界尺寸均勻度的衝擊，包括判斷倍縮光罩遮蔽葉片相對於反射倍縮光罩的目標點位，以及將倍縮光罩遮蔽葉片定位於目標點位。在成像操作時監控倍縮光罩遮蔽葉片的位置。比較倍縮光罩遮蔽葉片的位置和目標點位，且如果倍縮光罩遮蔽葉片的位置在目標點位的公差外，調整倍縮光罩遮蔽葉片的位置。

Description

控制倍縮光罩遮蔽葉片的定位方法

本揭露係有關於一種定位方法，特別係有關於一種控制倍縮光罩遮蔽葉片之定位方法。

半導體積體電路(IC)產業經歷指數性成長，積體電路材料以及設計的技術的進步已產生了數個世代之積體電路，每一世代的積體電路都具有比上一世代更小以及更複雜的電路。在積體電路演變過程中，功能密度(亦即單位晶片面積的互聯裝置之數量)通常隨著幾何尺寸(亦即使用製造製程可以產生的最小元件(或線))下降而增加。這種尺寸微縮化的製程通常由提高生產效率以及降低相關成本提供益處。這樣的尺寸微縮化以滿足半導體製程技術(如微影)的進展。

例如，用於微影的輻射波長已從紫外光減小至深紫外光(DUV)，且最近更小至極紫外光(EUV)。更進一步減小元件尺寸，需要更進一步增進微影解析度，而使用極紫外光微影(EUVL)可達成增進微影解析度。極紫外光微影使用波長約1-100奈米之輻射。微影解析度會因繞射影響而不佳。

光學鄰近校正(OPC)是一種微影增強技術，用來補償因繞射或製程影響的成像錯誤。光學鄰近校正的需求是因為光的限制，光學鄰近校正使原設計的邊緣佈局，在製程後至矽晶圓上蝕刻成像維持完整。這些投射成像出現缺陷，如線寬比原設計來得窄或寬，可以藉由改變用於成像之光罩圖案來接受補償。其他的失真，像是因光學影像機台解析度而造成的圓角則難以彌補。這些失真如果不校正，可能會改變產品的電性。光學鄰近校正藉由移動邊緣或添加額外的多邊形至光罩上的圖案來校正這些錯誤。光學鄰近校正可利用依據特徵間之寬度及空間為基礎之估算查閱表(pre-computed look-up tables)(稱為基於規則之光學鄰近校正)，或利用緊密模型(compact models)動態模擬出最後的圖案，從而驅動邊緣之移動，典型是進入區域(section)以找出最佳解(稱為基於模型之光學鄰近校正)。

隨著半導體產業進展至奈米技術製程節點，要追求更高的裝置密度、更高的效能且較低的成本，縮減半導體元件特徵尺寸是一直以來的挑戰。

根據本揭露的一些實施例，提供一種控制倍縮光罩遮蔽葉片的定位方法，以最小化臨界尺寸均勻度的衝擊，此方法包括判斷倍縮光罩遮蔽葉片相對於反射倍縮光罩的目標點位；將倍縮光罩遮蔽葉片定位於目標點位；在成像操作時監控倍縮光罩遮蔽葉片的位置；比較倍縮光罩遮蔽葉片的位置和目標點位，如果倍縮光罩遮蔽葉片的位置在目標點位的公差外，調整倍縮光罩遮蔽葉片的位置。

根據本揭露的一些實施例，提供一種控制極紫外光微影機台的曝光區域之裝置。此裝置包括極紫外光輻射光源、移動載台、一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片、一個或多個制動器、以及位置感測器。移動載台配置以承載塗佈光阻之基板。一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片配置於極紫外光輻射光源及反射倍縮光罩載台之間。一個或多個制動器耦接至一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片，配置以移動倍縮光罩遮蔽葉片。位置感測器配置以判斷一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置。

根據本揭露的一些實施例，提供一種極紫外光微影機台。此機台包括極紫外光輻射光源、移動載台、一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片、位置感測器、一個或多個制動器、以及控制器。移動載台配置以承載塗佈光阻之基板。一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片位於極紫外光輻射光源及反射倍縮光罩載台之間。位置感測器配置以在選擇性光阻曝光操作時，監控一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置。一個或多個制動器配置以如果一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置在公差外時，調整一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置。控制器配置以判斷一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片是否位於公差內，且配置以控制制動器。

應理解的是以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以充分理解本揭露。以下敘述各個構件以及排列方式的特定實施例或範例，以簡化本揭露。當然，僅為範例且不限於此。例如，元件的尺寸不只限於本揭露的範圍或數值，而可依據製程的狀態及/或欲求的裝置性質。此外，如果本說明書敘述了第一特徵形成於第二特徵之上或上方，表示可包括上述第一特徵與上述第二特徵係直接接觸的實施例，亦可包括了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與第二特徵可未直接接觸的實施例。為了簡化或闡明，許多特徵可任意地以不同的尺度作圖。

除此之外，空間相關用詞，例如：「在…下方」、 「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」等等的用詞，係為了便於描述圖式中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞涵蓋使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞亦可依此相同解釋。此外，用詞「以…作成」(made of)可意味「包括」(comprising)或是「包含」(consist of)。

本揭露一般與極紫外光(EUV)微影系統及方法有關，更精確地說，與極紫外光微影(EUVL)機台及控制倍縮光罩遮蔽葉片的定位方法有關。在極紫外光微影機台，雷射產生電漿(LPP)產生極紫外光輻射用來在基板上圖案化光阻。在極紫外光微影機台內，激發雷射加熱雷射產生電漿腔室內的金屬(如錫、鋰等)靶材微滴，使微滴游離化成發出極紫外光輻射的電漿。為了可重複產生極紫外光輻射，到達焦點(這邊也稱為”激發區”)的靶材微滴必須大致上相同大小，且當激發雷射的激發脈衝到達時，靶材微滴也同時到達激發區。因此，靶材微滴穩定產生、且由產生器至激發區以均一(或可預測)的速度到達，對於有效率且穩定產生雷射產生電漿極紫外光輻射光源是一大要因。在本揭露實施例中靶材微滴可重複產生且不改變大小和形狀以均一速度移動。

第1圖是依據本揭露的一些實施例，所架構之具有雷射產生電漿(LPP)產生的極紫外光輻射光源之極紫外光微影機台示意圖。極紫外光微影系統包括產生極紫外光輻射之極紫外光輻射光源100、曝光裝置200(如掃描機)、及激發雷射光源300。如第1圖所示，在一些實施例中，極紫外光輻射光源100及曝光裝置200被安裝在無塵室主樓層MF，激發雷射光源300則是安裝在主樓下方的底樓層BF。極紫外光輻射光源100及曝光裝置200都是經由阻尼器DP1及DP2分別放置於墊盤PP1及PP2之上，極紫外光輻射光源100及曝光裝置200藉由耦接機構互相耦接。此機構可包括聚焦元件。

極紫外光微影機台是被設計為用極紫外光（這裡也稱極紫外光輻射）對光阻層曝光。光阻層的材料對極紫外光敏感。 極紫外光微影系統用極紫外光輻射光源100產生極紫外光，像是波長範圍從約1奈米至約100奈米的極紫外光。在一特例中，極紫外光輻射光源100產生波長中心約13.5奈米之極紫外光。在本實施例中，極紫外光輻射光源100利用雷射產生電漿(LPP)的機構產生極紫外光輻射。

曝光裝置200包括不同的反射光學元件，如凸透鏡/凹面鏡/平面鏡，遮罩支撐機構包括遮罩載台及晶圓支撐機構。極紫外光輻射光源100產生的極紫外光輻射EUV經由反射光學元件引導至遮罩載台上固定的遮罩。在一些實施例中，遮罩載台包括靜電吸座(e-chuck)以固定遮罩。

第2圖是根據本揭露的實施例之極紫外光微影機台的細部簡化示意圖，顯示塗佈光阻的基板210曝光於圖案化極紫外光束。曝光裝置200是積體電路微影機台，如步進機、掃描機、步進及掃描系統、直寫系統、利用接觸和/或鄰近光罩的裝置等。曝光裝置200設有一或多個光學元件205a、205b，例如用極紫外光束照射圖案化之光學元件205c(如倍縮光罩)，以產生圖案化之光束，且曝光裝置200設有一個或多個減少投射光學元件205d、205e將圖案化光束投射至塗佈光阻的基板210上。一機械組件（未圖示）可提供在塗佈光阻的基板210和圖案化光學元件205c之間以產生可控相對移動。更如第2圖所示般，極紫外光微影機台包括一極紫外光輻射光源100，其腔室105內激發區ZE的電漿發出極紫外光，由收集器110收集並反射，沿著路徑至曝光裝置200，以照射至塗佈光阻的基板210。

如本文所使用，『光學元件』這個詞彙可被廣泛地解釋為包括，一個或多個反射及/或穿透及/或操作在入射光的組件，但不限定於此，且亦可包括一或多個透鏡、窗、濾鏡、劈片(wedges)、稜鏡、光柵稜鏡、光柵(gratings)、傳輸纖維(transmission fibers)、干涉儀、散光器、均化器、感測器及其他的儀器組件、光圈(apertures)、旋轉三稜鏡及物鏡(包括多層膜物鏡、接近垂直入射物鏡、掠角入射物鏡、鏡面反射器、漫反射器及其組合)，但不限定於此。此外，除非特別指出，『光學元件』這個詞在這邊所使用，並不意指限於單獨用於一個或多個波長範圍（如極紫外光輸出光波長、輻射雷射波長、適用於量測儀器的波長或其他任何特定波長）之組件。

因為氣體分子會吸收極紫外光，極紫外光微影圖案化之微影系統維持在真空或低壓的環境，以避免極紫外光的強度損失。

在本揭露中，詞彙遮罩(mask)、光罩(photomask)以及倍縮光罩(reticle)可互換使用。在本實施例中，第3圖所示之圖案化光學元件205c係反射倍縮光罩，在一實施例中， 反射倍縮光罩205c包括具有合適材料(如低熱膨脹的材料或熔融石英)之基板30。在許多例子中，基板30的材料包括摻雜二氧化矽（SiO2）之二氧化鈦（TiO2）或其他合適低熱膨脹的材料。反射倍縮光罩205c包括多反射多層（ML）35沈積在基板上。此多層35包括複數個的膜對(film pairs)，像是鉬矽（Mo/Si）膜對（例如，每一膜對中有一鉬層39在一矽層37的上方或下方）。或者，多層35包括鉬鈹（Mo/Be）膜對，或是配置以高度反射極紫外光之其他合適材料。反射倍縮光罩205c可更包括一覆蓋層40(如釕（Ru）)，沈積在多層35上以保護多層35。反射倍縮光罩205c更包括一吸收層45(如硼氮化鉭層(TaBN layer))，沈積在多層35上。吸收層45被圖案化以定義出一積體電路(IC)的一層。反射倍縮光罩205c包括導電背側塗層60。或者，另一反射層可沈積在多層35上，且被圖案化以定義出一積體電路的一層，進而形成極紫外光相移倍縮光罩。

在另一個實施例中，如第4圖所示，反射倍縮光罩205c包括邊界65(也被稱為黑界65)，邊界65往下蝕刻至基板30且環繞著圖案55，定義出要成像的電路區域及不成像的周圍區域。在一些實施例中黑界可減低光漏。

本揭露的許多實施例中，塗佈光阻的基板210為半導體晶圓，如矽晶圓或其他種被圖案化的晶圓。

極紫外光微影機台在一些實施例中更包括其他模組，或極紫外光微影機台被整合（或耦接）至其他模組。

如第1圖所示，極紫外光輻射光源100包括靶材微滴產生器115及在腔室105內的雷射產生電漿收集器110。在一些實施例中，靶材微滴產生器115包括用以保持來源材料之槽、及噴嘴120，來源材料的靶材微滴DP通過噴嘴120供應至腔室105。

在一些實施例中，靶材微滴DP是錫(Sn)微滴、鋰(Li)微滴或錫和鋰的合金微滴。在一些實施例中，每個靶材微滴DP的直徑範圍從約10微米(µm)到約100微米。例如在一個實施例中，靶材微滴DP為錫微滴，直徑約25微米到約50微米。在一些實施例中，靶材微滴DP經由噴嘴120被供應，速率範圍從約每秒50微滴(亦即噴射頻率約50赫茲)至約每秒50千微滴(亦即噴射頻率約50千赫茲)。在一些實施例中，靶材微滴DP以約100赫茲到約25千赫茲的噴射頻率被供應。在其他實施例中，靶材微滴DP以約500赫茲到約10千赫茲的噴射頻率被供應。在一些實施例中，靶材微滴DP經由噴嘴120以範圍從約每秒10公尺(m/s)到約每秒100公尺的速率被噴射至激發區ZE。在一些實施例中，靶材微滴DP速率範圍從約每秒10公尺(m/s)到約每秒75公尺。在其他實施例中，靶材微滴DP速度範圍從約每秒25公尺(m/s)到約每秒50公尺。

參考回第1圖，藉由激發雷射光源300產生之激發雷射LR2為脈衝雷射。雷射脈衝LR2由激發雷射光源300產生。激發雷射光源300可包括雷射產生器310、雷射引導光學元件320及聚焦設備330。在一些實施例中，激發雷射光源300包括二氧化碳(CO2)或波長在電磁光譜中紅外線區之摻釹的釔鋁石榴石(Nd:YAG)雷射光源。例如在一實施例中，激發雷射光源300波長為9.4微米或10.6微米。藉由雷射產生器310產生的雷射光LR1，經由雷射引導光學元件320引導，且經由聚焦設備330聚焦成激發雷射LR2，然後進入極紫外光輻射光源100。

在一些實施例中，激發雷射LR2包括預熱(pre-heat)雷射及主要雷射。在這樣的實施例中，利用預熱雷射脈衝(這裡可互換使用稱為預脈衝)去加熱(或預熱)給定的靶材微滴以產生低密度含大量較小微滴之靶材煙(plume)。靶材煙緊接著藉由主要雷射之脈衝被加熱(或重複加熱)產生更多極紫外光放射。

在許多實施例中，預熱雷射脈衝光點(spot)大小約100微米或小於100微米，主要雷射脈衝光點大小範圍約150微米到約300微米。在一些實施例中，預熱雷射及主要雷射脈衝脈之脈衝期間範圍從約10奈秒到約50奈秒，而脈衝頻率範圍從約1千赫茲到約100千赫茲。在許多實施例中，預熱雷射及主要雷射平均功率範圍從1千瓦特(kW)到50千瓦特。在一實施例中，激發雷射LR2的脈衝頻率和靶材微滴DP的噴射頻率相符。

激發雷射LR2被引導通過窗(或透鏡)至激發區ZE，窗採用大致上對於雷射光束透明之合適材料。脈衝雷射產生與經由噴嘴120噴射之靶材微滴DP同步。當靶材微滴移動通過激發區ZE，預脈衝加熱靶材微滴且將靶材微滴轉變為低密度靶材煙。控制預脈衝和主脈衝之間的延遲，以允許靶材煙形成或擴張成最佳大小及幾何形狀。在許多實施例中，預脈衝和主脈衝有相同的脈衝期間及尖峰功率。當主脈衝加熱靶材煙時，產生高溫電漿。電漿發出極紫外光輻射EUV，極紫外光輻射EUV被收集器110收集，收集器110進一步反射且聚焦極紫外光輻射，以經由曝光裝置200進行微影曝光製程。微滴捕捉器125用來捕捉過量的靶材微滴，例如一些被雷射脈衝刻意遺漏之靶材微滴。

參考回第1圖，收集器110被設計具適當的塗佈材料及形狀，以發揮收集、反射、聚焦極紫外光的反射鏡功能。在一些實施例中，收集器110被設計為橢圓形。在一些實施例中，收集器110的塗佈材料和極紫外光遮罩的反射多層類似。在一些實施例中，收集器110的塗佈材料包括多層(如複數個的鉬矽膜對)且可更包括塗佈在多層上之覆蓋層(如釕)，以大致上反射極紫外光。在一些實施例中，收集器110可更包括光柵結構，設計以有效地散射引導至收集器110上的雷射光束。例如塗佈在收集器110之氮化矽層，被圖案化以具有光柵圖案。

在極紫外光輻射光源，藉由雷射裝置生成物理碎屑，如離子、氣體、原子微滴以及所需之極紫外光輻射。防止材料累積在收集器110、及防止物理碎屑逸出腔室105而進入曝光裝置200是必要的。

如第1圖所示，在本實施例中，第一緩衝氣體供應器130，係經由開口供應緩衝氣體至收集器110。收集器110將脈衝雷射傳至錫微滴。在一些實施例中，緩衝氣體是氫、氦、氬、氮或其他惰性氣體。在特定的實施例中，藉由緩衝氣體游離化氫氣產生氫基，可用於清潔目的。緩衝氣體可經由一個或多個第二緩衝氣體供應器135被提供至收集器110，及/或至收集器110之邊緣附近。更進一步，腔室105包括一個或多個氣體輸出口140，以排出緩衝氣體至腔室105外。

氫氣對極紫外光輻射具低吸收性。氫氣到達收集器110之塗佈表面，與金屬微滴行化學反應形成氫化物(如金屬氫化物)。當錫(Sn)用作微滴，在極紫外光產生過程中，形成氣體副產物氫化錫(SnH4)。此氣體氫化錫接著經由輸出口140被抽出。

在一些實施例中，半導體的塗佈光阻的半導體基板210之第一區，曝光於反射自反射倍縮光罩205c之極紫外光輻射，以形成第一曝光(掃描)區15，如第5圖所示。在一些實施例中，塗佈光阻的半導體基板210置於移動載台98(如第10圖)，移動載台98在每次曝光後將塗佈光阻的半導體基板210移動至新的點位，因此大致上塗佈光阻的半導體基板210所有的表面區域用以形成半導體裝置。當塗佈光阻的半導體基板210之不同的部分被成像，因為成像光之半影(penumbra)，在塗佈光阻的半導體基板210之靠近相鄰區域具有非期望的重疊曝光。如第5圖所示，包圍第一曝光區15的第二曝光區20在邊界區25有重疊區域，邊界區25是來自於第一和第二曝光區的半影光之反射曝光重疊處。因此，邊界區25接收到多次曝光，可能導致在或靠近邊界區25之臨界尺寸劣化。在曝光角落區28，角落區接收到四次曝光。此曝光區大致上以長方形圖示，然而本揭露並不限於長方形曝光區。

第一曝光區15的細部圖如第6圖所示，第一曝光區15之中心區18接收一次曝光劑量。因為成像光之半影，第一曝光區15之邊界區25接收到額外的曝光劑量，且因為成像光之半影，角落區28接收到更進一步的曝光劑量。在一些實施例中，在X及Y方向重疊邊界區25的寬度範圍從約50微米到約500微米。在一些實施例中，重疊邊界區的寬度範圍從約200微米到約400微米。在一些實施例中，在某一方向之重疊量大於其他方向。例如在一些實施例中，X方向之重疊量W2約250微米，而Y方向之重疊量W1約350微米。

第7A圖為一理想極紫外光曝光操作之示意圖，在理想狀況下，入射極紫外光75反射倍縮光罩205c的圖案特徵，且接觸至塗佈光阻的基板210上。顯影後，光阻上形成定義清楚的圖案510，如圖所示。

如第7B圖所示，在一些實施例中，利用倍縮光罩遮蔽葉片(reticle masking blade)70以遮擋來自倍縮光罩205c成像邊界的光。利用倍縮光罩遮蔽葉片70以阻擋倍縮光罩205c不被曝光的區段，因此，圖案周圍被成像。利用倍縮光罩遮蔽葉片70以遮擋來自成像邊界的光以容許密集排列的晶粒之印製(printing)。當晶粒被密集印製，每個鄰近晶粒的成像邊界與特定晶粒邊緣重疊，造成劑量增加，在場域邊緣特徵過曝。此特徵稱為場域邊緣效應。

如第7B圖所示，倍縮光罩遮蔽葉片70邊緣之繞射在反射倍縮光罩205c產生成像光之半影250。此外，倍縮光罩遮蔽葉片70邊緣之表面粗糙度影響半影250的大小。成像光之半影250也從反射倍縮光罩205c反射，且反射半影光252曝光在塗佈光阻的基板210上曝光區之邊界區。半影光曝光邊界區降低形成在光阻上的圖案520之清晰度。如第7C圖所示，改變倍縮光罩遮蔽葉片70的位置可造成圖案530之邊界區的大量曝光劑量重疊。前述圖案530形成在塗佈光阻的基板210上。

第8A圖為極紫外光曝光對於圖案特徵之臨界尺寸之示意圖。如圖所示，被曝光光阻圖案540在兩鄰近曝光區大致上的重疊。第8B圖為累積的極紫外光曝光對於圖案特徵之臨界尺寸之示意圖。如圖所示，光阻圖案550在兩鄰近曝光區之邊界區，圖案特徵之臨界尺寸顯著增加。另一方面，如同這裡所討論，根據本揭露之實施例，如第8C圖所示，控制遮蔽葉片定位提供光阻圖案560大致上均一之臨界尺寸。

在一些實施例中，利用光學鄰近校正(OPC)以補償因繞射或製程影響之成像錯誤。在一些實施例中，控制倍縮光罩遮蔽葉片之定位，以最小化當實施光學鄰近校正時對臨界尺寸均勻度的衝擊。

第9圖顯示倍縮光罩遮蔽葉片偏移量對形成於被圖案化之基板上之臨界尺寸的影響。此圖顯示倍縮光罩遮蔽葉片以幾種不同的半影寬度(單位是微米)偏移之影響。當倍縮光罩遮蔽葉片偏移量減小，臨界尺寸均勻度變化量就越小。

倍縮光罩遮蔽葉片70(參考第10圖)用以阻擋反射倍縮光罩205c不被曝光之區段，因此，周遭圖案被成像。如第10圖所示，反射倍縮光罩205c由反射倍縮光罩支撐台62支撐，來自極紫外光光源之入射極紫外光75在反射倍縮光罩205c反射，且此反射光80曝光在半導體基板210上之第一區90，半導體基板210是由移動載台98支撐。

因為倍縮光罩遮蔽葉片70不能被重複精確設定在相同位置，所以入射極紫外光75只接觸反射倍縮光罩205c之成像場域(位置A)，一部分的入射極紫外光75在位置A和位置B之間的成像邊界曝光且被反射，因此部份從成像邊界反射之輻射85與塗佈光阻的基板210上相鄰區95之一部份重疊。倍縮光罩遮蔽葉片的位置有一公差與前述內容相關，且並非每次必須都放在相同位置。如第11圖所示，倍縮光罩遮蔽葉片70之邊緣繞射在反射倍縮光罩205c上生成成像光之半影250。此外，倍縮光罩遮蔽葉片之邊緣的表面粗糙度會影響半影250之大小。半影250也被倍縮光罩205c反射，而反射半影光252曝光在塗佈光阻的基板210上之邊界區25(第6圖)。

如第9圖所示，減小倍縮光罩遮蔽葉片偏移量，增進塗佈光阻之半導體基板上圖案化成像之臨界尺寸均勻度。例如，如果倍縮光罩遮蔽葉片偏移量控制在100微米以內的話，臨界尺寸均勻度可被控制在1奈米以內。此外，增加半影大小增進臨界尺寸均勻度。當成像光之半影250增加、半影光就會更分散，換句話說，半影光的強度減弱，因此較少來自於成像光之半影250的光被反射倍縮光罩205c邊界反射而到達光阻。如果反射光低於閾值強度的話，將不足以引發光阻內光感材料之光化反應，從而限制在曝光區之邊界區25(第6圖)之不要的光阻成像。

另一個劣化臨界尺寸均勻度之因素為波段外(OoB)輻射。極紫外光光源被設計以發出13.5奈米之輻射，然而極紫外光光源也會發出波段外輻射，特別是在深紫外光(DUV)之範圍。在一些實施例中，罩膜255被放置在反射倍縮光罩205c和倍縮光罩遮蔽葉片70之間以保護倍縮光罩不被汙染。罩膜255保護反射倍縮光罩205c不被汙染如第12圖所示。罩膜255之材料層厚度約25奈米到約125奈米，前述材料層對極紫外光而言為透明的。在一些實施例中，罩膜255以碳化矽、多晶矽、氮化矽或石墨製成。罩膜255有一缺點為罩膜反射深紫外輻射。因此，產生於極紫外光光源之波段外深紫外輻射被反射至塗佈光阻之基板210(第10圖)。在一些實施例中，因為大部分極紫外光光阻也對波段外深紫外輻射敏感，較長波長之深紫外輻射(比極紫外光輻射長)被罩膜反射至塗佈光阻之基板，會劣化臨界尺寸均勻度。當部分半影250在位置B和C之間，深紫外輻射被罩膜255反射如第12圖所示。在一些實施例中，深紫外輻射被罩膜255反射、加強半影光252接觸至塗佈光阻之基板210上。適當地定位倍縮光罩遮蔽葉片降低波段外深紫外輻射有害影響。

如第13圖所示，每一次極紫外光機台重置會變動倍縮光罩遮蔽葉片70的位置。倍縮光罩遮蔽葉片70之目標點位260如圖示。根據當一個新倍縮光罩安裝至機台、製造產品之前的遮罩資料以判斷目標點位260。判斷目標點位260可藉由塗佈光阻的基板之曝光部分，及在多次曝光之間調整倍縮光罩遮蔽葉片的位置以分析成像圖案形成，並判斷哪一個位置提供最佳結果。倍縮光罩遮蔽葉片的位置可在水平面(X-Y平面)ΔX或ΔY改變，或在垂直平面(Z方向)ΔZ改變。相較於Z方向之改變，水平面之偏移對於臨界尺寸均勻度有較大的影響。

第14圖為根據本揭露之實施例之倍縮光罩遮蔽葉片70的平面圖，以經由倍縮光罩遮蔽葉片之開口向上看反射倍縮光罩205c之方向。在此實施例中，四個倍縮光罩遮蔽葉片70a、70b、70c、70d被互相重疊排列以提供長方形開口在反射倍縮光罩205c曝光圖案55。

在另一個實施例中，如第15圖所示，兩個倍縮光罩遮蔽葉片70a’和70b’被配置以提供一長方形開口在反射倍縮光罩205c曝光圖案55。第15圖為方向以經由倍縮光罩遮蔽葉片之開口向上看反射倍縮光罩205c之平面圖。在如第14圖及第15圖所示之實施例，在一些實施例中每一個葉片的定位係個別控制。

第16圖係根據本揭露之實施例為了控制倍縮光罩遮蔽葉片定位之裝置。每一個倍縮光罩遮蔽葉片70的位置係由控制器265個別控制。在一些實施例中，位置感測器270感測每一個倍縮光罩遮蔽葉片70的位置。在一些實施例中，位置感測器270光學上感測倍縮光罩遮蔽葉片70之位置。在一些實施例中，位置感測器270為雷射干涉儀。雷射干涉儀在判斷一物件(如倍縮光罩遮蔽葉片)位置時可提供奈米尺度的精確性。在一些實施例中，反射器275(如反射鏡)被附加至倍縮光罩遮蔽葉片70。位置感測器270引導光束280(如雷射)至反射器275，而光束被反射回位置感測器270。當位置感測器270為雷射干涉儀時，位置感測器270利用干涉儀去準確判斷倍縮光罩遮蔽葉片70之位置。控制器265分析倍縮光罩遮蔽葉片位置資料，且如果倍縮光罩遮蔽葉片70在設定公差之外，控制器265啟動制動器285去移動倍縮光罩遮蔽葉片70至一新位置。在一些實施例中，控制器265利用反饋迴圈去連續監控並調整倍縮光罩遮蔽葉片70之位置，使倍縮光罩遮蔽葉片70在曝光製程時定位至正確的位置。在一些實施例中，一個或多個制動器285被耦接至每一個倍縮光罩遮蔽葉片70，以在水平或垂直方向移動倍縮光罩遮蔽葉片70。

第17圖係根據本揭露之實施例，控制倍縮光罩遮蔽葉片定位之方法400之流程圖。為了說明目的，方法400中的操作可參考如第6圖及第16圖所示之不同元件及特徵以描述。在操作410，判斷倍縮光罩遮蔽葉片之目標點位。目標點位可被判斷在給定的一組倍縮光罩遮蔽葉片70及反射倍縮光罩205c。在不同倍縮光罩遮蔽葉片位置下，可得到塗佈光阻半導體基板之一系列的曝光，且在光阻顯影後，可分析光阻圖案以判斷哪一個倍縮光罩遮蔽葉片的位置給予最佳結果。在一些實施例中，倍縮光罩遮蔽葉片的位置被最佳化，以最小化在邊界區25和角落區28(第6圖)之半影曝光劑量的變化。

在操作420，倍縮光罩遮蔽葉片依據操作410中之最佳化位置被定位於目標點位。在一些實施例中如操作430，在極紫外光曝光製程期間，利用位置感測器270監控倍縮光罩遮蔽葉片70的位置。在操作440，比較倍縮光罩遮蔽葉片70之位置和目標點位。在一些實施例中，利用控制器265去比較倍縮光罩遮蔽葉片70的位置和目標點位。在操作450、460，如果倍縮光罩遮蔽葉片70的位置在目標點位的公差外，制動器285調整倍縮光罩遮蔽葉片70的位置。如果倍縮光罩遮蔽葉片70的位置在公差內，位置感測器270持續監控倍縮光罩遮蔽葉片70的位置。在制動器285調整倍縮光罩遮蔽葉片70的位置，位置感測器270也持續去監控倍縮光罩遮蔽葉片70的位置，且控制器265判斷是否有必要更進一步調整。在一些實施例中，控制器265使用反饋迴圈去連續監控且調整倍縮光罩遮蔽葉片70的位置。在一些實施例中，週期性地測量倍縮光罩遮蔽葉片70的位置，例如在基板被成像之特定量或是在一個設定的週期後。

根據本實施例，提供控制倍縮光罩葉片的定位方法、製造一半導體裝置、及用以控制倍縮光罩葉片位置之裝置，以改善臨界尺寸均勻度。在一些實施例中，即使在半影光反射重疊之邊界和角落區域，曝光區之曝光劑量在基板不同位置大致上相同。在一些實施例中，控制倍縮光罩葉片偏移在100微米內提供臨界尺寸均勻度在1奈米內。

本揭露之實施例為控制倍縮光罩葉片的定位方法，以最小化臨界尺寸均勻度的衝擊。此方法包括判斷倍縮光罩遮蔽葉片相對於反射倍縮光罩的目標點位；將倍縮光罩遮蔽葉片定位於目標點位；在成像操作時監控倍縮光罩遮蔽葉片的位置；比較倍縮光罩遮蔽葉片的位置和目標點位，如果倍縮光罩遮蔽葉片的位置在目標點位的公差外，調整倍縮光罩遮蔽葉片的位置。在一實施例中，利用位置感測器來進行監控。在一實施例中，利用雷射干涉儀來進行監控。在一實施例中，調整倍縮光罩遮蔽葉片的位置包括啟動一個或多個機械上耦接至倍縮光罩遮蔽葉片之制動器。在一實施例中，監控倍縮光罩遮蔽葉片的位置、比較倍縮光罩遮蔽葉片的位置及調整倍縮光罩遮蔽葉片的位置係利用控制器進行。在一實施例中，進行控制倍縮光罩遮蔽葉片的位置同時實施光學鄰近校正。在一實施例中，此方法包括調整倍縮光罩遮蔽葉片的位置，以調整反射倍縮光罩反射的輻射半影大小。在一實施例中，調整倍縮光罩遮蔽葉片包括在平行於反射倍縮光罩主表面的方向上，調整倍縮光罩遮蔽葉片，或在垂直於反射倍縮光罩主表面的方向上，調整倍縮光罩遮蔽葉片。

本揭露的另一實施例為一種控制極紫外光微影機台的曝光區域之裝置。此裝置包括極紫外光輻射光源、移動載台、一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片、一個或多個制動器、以及位置感測器。移動載台配置以承載一塗佈光阻之基板。一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片係配置於極紫外光輻射光源及反射倍縮光罩載台之間。一個或多個制動器係耦接至一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片，配置以移動倍縮光罩遮蔽葉片。位置感測器係配置以判斷一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置。在一實施例中，此裝置包括控制器，配置以控制位置感測器及一個或多個制動器。在一實施例中，位置感測器包括雷射干涉儀。在一實施例中，一個或多個制動器，係配置以在平行於反射倍縮光罩載台主表面的方向、或在垂直於反射倍縮光罩載台主表面的方向，移動倍縮光罩遮蔽葉片。在一實施例中，一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片包括兩個到四個倍縮光罩遮蔽葉片，排列形成大致上為長方形開口。在一實施例中，位置感測器係配置以引導光束至一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片，而一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片係配置以反射來自位置感測器的光束。在一實施例中，此裝置包括罩膜，位於一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片及反射倍縮光罩載台之間。

本揭露的另一個實施例為一種極紫外光微影機台，此機台包括極紫外光輻射光源、移動載台、一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片、位置感測器、一個或多個制動器、以及控制器。移動載台配置以承載塗佈光阻之基板。一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片係位於極紫外光輻射光源及反射倍縮光罩載台之間。位置感測器係配置以在選擇性光阻曝光操作時監控一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置。一個或多個制動器配置以如果一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置在公差外時，調整一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置。控制器配置以判斷一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片是否位於公差內，且配置以控制制動器。在一實施例中，控制器係配置以控制位置感測器，比較一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置，且調整一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片的位置。在一實施例中，罩膜位於一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片和反射倍縮光罩載台之間。在一實施例中，極紫外光微影機台包括複數個光學元件，配置以將極紫外光輻射引導至移動載台。在一實施例中，一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片包括兩個到四個倍縮光罩遮蔽葉片。

本揭露的另一個實施例為一種利用極紫外光微影機台製造半導體裝置之方法。極紫外光微影機台包括極紫外光輻射光源、移動載台、一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片。移動載台配置以承載塗佈光阻之基板、一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片係位於極紫外光輻射光源及反射倍縮光罩載台之間，在一設定公差內，一或多個倍縮光罩遮蔽葉片被定位於第一個位置。此方法包括在極紫外光微影機台內，選擇性曝光塗佈光阻之基板之第一區於反射倍縮光罩反射之極紫外光；操作選擇性曝光時監控倍縮光罩遮蔽葉片的位置；判斷一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片是否位於設定之公差內；如果一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片在設定之公差外，調整一個或多個倍縮光罩遮蔽葉片之位置。在一實施例中，至少一個塗佈光阻的基板之第二區被選擇性曝光且至少一個塗佈光阻之基板之第二區接界第一區。在一實施例中，當第一區之曝光和第二區之曝光重疊在第一區和第二區之邊界區時產生半影反射。在一實施例中，控制倍縮光罩遮蔽葉片的位置，因此第一區及第二區接受大致上相同之曝光劑量。

前面概述數個實施例或舉例之特徵，使得本技術領域中具有通常知識者可更好地理解本揭露的各方面。本技術領域中具有通常知識者應理解的是，可輕易地使用本揭露作為設計或修改其他製程以及結構的基礎，以實現在此介紹的實施例之相同目的及/或達到相同優點。本技術領域中具有通常知識者亦應理解的是，這樣的等同配置不背離本揭露的精神以及範圍，且在不背離本揭露之精神以及範圍的情況下，可對本揭露進行各種改變、替換以及更改。

15‧‧‧第一曝光區

18‧‧‧第一曝光區之中心區

20‧‧‧第二曝光區

25‧‧‧邊界區

28‧‧‧角落區

30‧‧‧基板

35‧‧‧多層

37、39‧‧‧膜

40‧‧‧覆蓋層

45‧‧‧吸收層

55、510、520、530、540、550、560‧‧‧圖案

60‧‧‧導電背側塗層

62‧‧‧倍縮光罩支撐台

65‧‧‧邊界

70、70a、70a’、70b、70b’、70c、70d‧‧‧倍縮光罩遮蔽葉片

75‧‧‧入射極紫外光

80、85‧‧‧反射光

90‧‧‧第一區

95‧‧‧相鄰區

98‧‧‧移動載台

100‧‧‧極紫外光輻射光源

105‧‧‧腔室

110‧‧‧收集器

115‧‧‧靶材微滴產生器

120‧‧‧噴嘴

125‧‧‧微滴捕捉器

130‧‧‧第一緩衝氣體供應器

135‧‧‧第二緩衝氣體供應器

140‧‧‧輸出口

200‧‧‧曝光裝置

205a、205b、205d、205e‧‧‧光學元件

205c‧‧‧光學元件/反射倍縮光罩

210‧‧‧基板

250、252‧‧‧半影/半影光

255‧‧‧罩膜

260‧‧‧目標點位

265‧‧‧控制器

270‧‧‧位置感測器

275‧‧‧反射器

280‧‧‧引導光束

285‧‧‧制動器

300‧‧‧激發雷射光源

310‧‧‧雷射產生器

320‧‧‧雷射引導光學元件

330‧‧‧聚焦設備

400‧‧‧方法

410、420、430、440、450、460‧‧‧操作

A、B、C‧‧‧位置

BF‧‧‧底樓層

DP‧‧‧靶材微滴

DP1、DP2‧‧‧阻尼器

EUV‧‧‧極紫外光輻射

LR1‧‧‧雷射光

LR2‧‧‧激發雷射/雷射脈衝

MF‧‧‧主樓層

PP1、PP2‧‧‧墊盤

W1、W2‧‧‧重疊量

ΔX、ΔY、ΔZ‧‧‧位移量

ZE‧‧‧激發區

當閱讀所附圖式時，從以下的詳細描述能最佳理解本揭露。應注意的是，根據業界的標準作法，各種特徵並未按照比例繪製且只用於說明目的。事實上，可任意的放大或縮小不同特徵的尺寸，以做清楚的說明。 第1圖圖示根據本揭露之一些實施例之極紫外光微影機台。 第2圖圖示根據本揭露之一些實施例，極紫外光微影機台之示意圖。 第3圖圖示用於本揭露之一些實施例，反射倍縮光罩之剖面圖。 第4圖圖示用於本揭露之一些實施例，反射倍縮光罩之剖面圖。 第5圖圖示根據本揭露之一些實施例，在半導體基板上之極紫外光曝光區之平面圖。 第6圖圖示根據本揭露之一些實施例，在半導體基板上之中央曝光區之平面圖。 第7A圖係理想極紫外光曝光操作之示意圖。 第7B圖係包括固定的倍縮光罩遮蔽葉片，極紫外光曝光操作之示意圖。 第7C圖係改變倍縮光罩遮蔽葉片的位置，極紫外光曝光操作之示意圖。 第8A圖係極紫外光曝光對於圖案特徵之臨界尺寸之示意圖。 第8B圖係累積的極紫外光曝光對於圖案特徵之臨界尺寸之示意圖。 第8C圖圖示根據本揭露之一些實施例，係極紫外光曝光對於圖案特徵之臨界尺寸之示意圖。 第9圖係倍縮光罩遮蔽葉片之偏移對於形成於基板上圖案臨界尺寸之影響之曲線圖。 第10圖係根據本揭露之一些實施例，極紫外光成像之示意圖。 第11圖係根據本揭露之一些實施例，極紫外光成像之示意圖，顯示半影是由極紫外光光束和倍縮光罩遮蔽葉片所產生。 第12圖係根據本揭露之一些實施例，含有罩膜之極紫外光成像之示意圖。 第13圖係改變倍縮光罩遮蔽葉片的位置，極紫外光成像之示意圖。 第14圖係根據本揭露之一些實施例，倍縮光罩遮蔽葉片之平面圖。 第15圖係根據本揭露之一些實施例，倍縮光罩遮蔽葉片之平面圖。 第16圖係根據本揭露之一些實施例，顯示配置以控制倍縮光罩遮蔽葉片定位的裝置之平面圖。 第17圖係根據本揭露之一些實施例，控制倍縮光罩遮蔽葉片的定位方法之流程圖。

Claims (1)

1. 一種控制倍縮光罩遮蔽葉片的定位方法，以最小化臨界尺寸均勻度的衝擊，包括： 判斷一倍縮光罩遮蔽葉片相對於一反射倍縮光罩的一目標點位； 將該倍縮光罩遮蔽葉片定位於該目標點位； 在一成像操作時監控該倍縮光罩遮蔽葉片的一位置； 比較該倍縮光罩遮蔽葉片的位置和該目標點位；以及 如果該倍縮光罩遮蔽葉片的位置在該目標點位的公差外，調整該倍縮光罩遮蔽葉片的位置。