TW201928531A - 微影裝置及使用該微影裝置而在基板上曝光一曝光區之方法 - Google Patents

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Abstract

一種微影裝置，其包含：一支撐結構，其經建構以支撐包含一經圖案化區域之一光罩，該經圖案化區域能夠在一極紫外線(EUV)輻射光束之橫截面中向該EUV輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，其中該支撐結構在一掃描方向上可移動；一基板台，其經建構以固持一基板，其中該基板台在該掃描方向上可移動；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一曝光區上，其中該投影系統在該掃描方向上具有大於在垂直於該掃描方向之一第二方向上之一縮小率的一縮小率，且其中在該第二方向上之該縮小率大於4倍。

Description

微影裝置及使用該微影裝置而在基板上曝光一曝光區之方法
本發明係關於一種將基板曝光至經圖案化輻射光束之方法，及一種適合於進行該方法之微影裝置。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。
微影被廣泛地認為是在IC以及其他器件及/或結構之製造中之關鍵步驟中的一者。然而，隨著使用微影所製造之特徵之尺寸變得愈來愈小，微影正變為用於使能夠製造小型IC或其他器件及/或結構之更具決定性因素。
圖案印刷極限之理論估計可藉由瑞立(Rayleigh)解析度準則給出，如方程式(1)所展示：
(1)
其中λ為所使用輻射之波長，NA為用以印刷圖案之投影系統之數值孔徑，k1 為程序相依調整因數(亦被稱為瑞立常數)，且CD為經印刷特徵之特徵大小(或臨界尺寸)。自方程式(1)可見，可以三種方式來獲得特徵之最小可印刷大小(臨界尺寸)之縮減：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔徑NA，或藉由減低k1 之值。
為了縮短曝光波長λ且因此縮減臨界尺寸(CD)，可使用極紫外線(EUV)輻射源。EUV輻射可被認為是具有在4奈米至20奈米之範圍內之波長的輻射。使用EUV輻射之微影裝置相比於使用較長波長(例如，大約193奈米之波長)之輻射之微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
需要提供一種將基板曝光至經圖案化輻射光束之方法，其預防或減輕與已知微影方法相關聯之一或多個問題。
根據本發明之一第一態樣，提供一種微影裝置，其包含：一支撐結構，其經建構以支撐包含一經圖案化區域之一光罩，該經圖案化區域能夠在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，其中該支撐結構在一掃描方向上可移動；一基板台，其經建構以固持一基板，其中該基板台在該掃描方向上可移動；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一曝光區上，其中該投影系統在該掃描方向上具有大於在垂直於該掃描方向之一第二方向上之一縮小率的一縮小率，且其中在該第二方向上之該縮小率大於4倍。
該輻射光束可為一EUV輻射光束。
該投影系統在該第二方向上之該縮小率可大於4.5倍。
該投影系統在該第二方向上之該縮小率可為大約4.8倍。
該投影系統在該掃描方向上之該縮小率可大於6倍。
該投影系統在該掃描方向上之該縮小率可為大約7.5倍。
該光罩之該經圖案化區域可在該第二方向上具有大於104毫米之一範圍。
該投影系統在該第二方向上之該縮小率可經組態以在該基板上曝光在該第二方向上具有大約26毫米之一範圍的一曝光區。
該光罩之該經圖案化區域可在該掃描方向上具有小於或等於132毫米之一範圍。
該投影系統在該掃描方向上之該縮小率可經組態以在該基板上曝光在該掃描方向上具有大約16.5毫米之一範圍的一曝光區。
該支撐結構可經建構以支撐在該掃描方向上具有大約6吋之一範圍的一光罩。
該支撐結構可經建構以支撐在該第二方向上具有約6吋之一範圍的一光罩。
根據本發明之一第二態樣，提供一種使用一微影裝置而在一基板上曝光一曝光區之方法，該方法包含：使輻射之一曝光隙縫在一掃描方向上且遍及一光罩之一經圖案化區域進行掃描；及以在該掃描方向上大於在垂直於該掃描方向之一第二方向上之一縮小率的一縮小率將自該光罩反射的輻射之一曝光隙縫投影至該基板之該曝光區上，其中在該第二方向上之該縮小率大於4倍。
該輻射可為EUV光束。
在該第二方向上之該縮小率可大於4.5倍，且尤其為大約4.8倍、5倍或5.1倍。
在該掃描方向上之該縮小率可大於6倍，且尤其為大約6.3倍、7倍、7.5倍或7.9倍。
該光罩之該經圖案化區域可在該第二方向上具有大於104毫米之一範圍。
在該第二方向上之該縮小率及該經圖案化區域在該第二方向上之該範圍可使得該基板上之該曝光區在該第二方向上具有大約26毫米之一範圍。
該光罩之該經圖案化區域可在該掃描方向上具有小於或等於132毫米之一範圍。
在該第二方向上之該縮小率及該經圖案化區域在該第二方向上之該範圍可使得該基板上之該曝光區在該第二方向上具有大約16.5毫米之一範圍。
該光罩可在該掃描方向上具有約6吋之一範圍。
該光罩可在該第二方向上具有約6吋之一範圍。
該光罩之該經圖案化區域可安置於該光罩之一品質區域上。
該光罩之該品質區域可在該掃描方向上具有大約132毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可在該第二方向上具有大約132毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可具有圓形隅角。
該等圓形隅角可各自具有大約14毫米之一半徑。
根據本發明之一第三態樣，提供一種用於一微影裝置中之光罩，其中該光罩包含一經圖案化區域，該經圖案化區域能夠在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，且其中該光罩係以該輻射光束在使用中遍及該經圖案化區域進行掃描之一掃描方向而組態，且其中該經圖案化區域在垂直於該掃描方向之一第二方向上具有大於104毫米之一範圍。
該輻射光束可為一EUV輻射光束。
該經圖案化區域可安置於該光罩之一品質區域上。
該光罩之該經圖案化區域可在該第二方向上具有大約124毫米之一範圍。
該光罩之該經圖案化區域可在該掃描方向上具有大約124毫米之一範圍。
該光罩之該經圖案化區域可在該第二方向上具有大約132毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可具有圓形隅角。
該等圓形隅角可各自具有大約14毫米之一半徑。
該光罩可在該掃描方向上具有大約6吋之一範圍。
該光罩可在該第二方向上具有大約6吋之一範圍。
根據本發明之一第四態樣，提供一種使用一微影裝置而在一基板上曝光一曝光區之方法，該方法包含：使輻射之一曝光隙縫在一掃描方向上且遍及一光罩之一經圖案化區域進行掃描，其中該光罩之該經圖案化區域在該掃描方向上具有小於或等於132毫米之一範圍且在垂直於該掃描方向之一第二方向上具有至少大約104毫米之一範圍；及以在該掃描方向上大於在該第二方向上之一縮小率的一縮小率將自該光罩反射的輻射之一曝光隙縫投影至該基板之該曝光區上。
該輻射可為EUV輻射。
在該掃描方向上之該縮小率可大於6倍。
在該第二方向上之該縮小率可為至少大約4倍。
在該第二方向上之該縮小率可大於4倍。
在該第二方向上之該縮小率可大於4.5倍。
該光罩可在該掃描方向上具有小於或等於大約6吋之一長度。
該光罩可在該第二方向上具有約6吋之一長度。
該經圖案化區域可安置於該光罩之一品質區域上。
該光罩之該品質區域可在該掃描方向上具有大約132毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可在該第二方向上具有大約132毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可具有圓形隅角。
該等圓形隅角可各自具有大約14毫米之一半徑。
該經圖案化區域在該第二方向上之該範圍及在該第二方向上之該縮小率可使得該基板上之該曝光區在該第二方向上之該範圍為大約26毫米。
該經圖案化區域在該掃描方向上之該範圍及在該掃描方向上之該縮小率可使得該基板上之該曝光區在該掃描方向上之該範圍為大約16.5毫米。
根據本發明之一第五態樣，提供一種微影裝置，其包含：一支撐結構，其經建構以支撐包含一經圖案化區域之一光罩，該經圖案化區域能夠在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，其中該支撐結構在一掃描方向上可移動，且其中該光罩在該掃描方向上具有約6吋之一範圍且在垂直於該掃描方向之一第二方向上具有約6吋之一範圍；一基板台，其經建構以固持一基板，其中該基板台在該掃描方向上可移動；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一曝光區上，其中該投影系統在該掃描方向上具有大於在該第二方向上之一縮小率的一縮小率。
該輻射光束可為一EUV輻射光束。
該投影系統可在該掃描方向上具有大於6倍之一縮小率。
該投影系統可在該第二方向上具有至少大約4倍且尤其為大約4.8倍、5倍或5.1倍之一縮小率。
該投影系統可在該第二方向上具有大於4倍且尤其為大約6.3倍、7倍、7.5倍或7.9倍之一縮小率。
該投影系統可在該第二方向上具有大於4.5倍之一縮小率。
該經圖案化區域可安置於該光罩之一品質區域上。
該光罩之該品質區域可在該掃描方向上具有大約132毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可在該第二方向上具有大約132毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可在該掃描方向上具有大約124毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可在該第二方向上具有大約124毫米之一範圍。
該光罩之該品質區域可具有圓形隅角。
該等圓形隅角可各自具有大約14毫米之一半徑。
該投影系統在該第二方向上之該縮小率可經組態成使得該基板上之該曝光區在該第二方向上之該範圍為大約26毫米。
該投影系統在該掃描方向上之該縮小率可經組態成使得該基板上之該曝光區在該掃描方向上之該範圍為大約16.5毫米。
該支撐結構可經進一步建構以支撐包含一延伸型經圖案化區域之一延伸型光罩，該延伸型經圖案化區域能夠在一EUV輻射光束之橫截面中向該EUV輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，其中該延伸型光罩在該掃描方向上具有大於6吋之一範圍。
該延伸型經圖案化區域在該掃描方向上之該範圍可大於132毫米。
該延伸型經圖案化區域在該掃描方向上之該範圍可為約264毫米。
該延伸型經圖案化區域在該第二方向上之該範圍可為至少約104毫米。
該延伸型經圖案化區域在該第二方向上之該範圍可大於104毫米。
該延伸型經圖案化區域在該第二方向上之該範圍可為約132毫米。
該微影裝置可進一步包含一第二支撐結構，該第二支撐結構經建構以支撐包含一延伸型經圖案化區域之一延伸型光罩，該延伸型經圖案化區域能夠在一輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，其中該延伸型光罩在該掃描方向上具有大於6吋之一範圍。
該輻射光束可為一EUV輻射光束。
該延伸型經圖案化區域在該掃描方向上之該範圍可大於132毫米。
該延伸型經圖案化區域在該掃描方向上之該範圍可為約264毫米。
該延伸型經圖案化區域在該第二方向上之該範圍可為至少約104毫米。
該延伸型經圖案化區域在該第二方向上之該範圍可大於104毫米。
圖1展示微影系統。該微影系統包含輻射源SO及微影裝置LA。輻射源SO經組態以產生極紫外線(EUV)輻射光束B。微影裝置LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA (例如，光罩)之支撐結構MT、投影系統PS，及經組態以支撐基板W之基板台WT。照明系統IL經組態以在輻射光束B入射於圖案化器件MA上之前調節輻射光束B。投影系統PS經組態以將輻射光束B (現在藉由光罩MA而圖案化)投影至基板W上。基板W可包括先前形成之圖案。在此狀況下，微影裝置將經圖案化輻射光束B與先前形成於基板W上之圖案對準。
輻射源SO、照明系統IL及投影系統PS可皆經建構及配置成使得其可與外部環境隔離。處於低於大氣壓力之壓力下之氣體(例如，氫氣)可提供於輻射源SO中。真空可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。在恰好低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如，氫氣)可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。
圖1所展示之輻射源SO屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。可(例如)為CO2 雷射之雷射1經配置以經由雷射光束2而將能量沈積至自燃料發射器3提供的諸如錫(Sn)之燃料中。儘管在以下描述中提及錫，但可使用任何合適燃料。燃料可(例如)呈液體形式，且可(例如)為金屬或合金。燃料發射器3可包含一噴嘴，該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡而導向(例如)呈小滴之形式的錫。雷射光束2在電漿形成區4處入射於錫上。雷射能量至錫中之沈積會在電漿形成區4處產生電漿7。在電漿之離子之去激發及再結合期間自電漿7發射包括EUV輻射之輻射。
EUV輻射係由近正入射輻射收集器5 (有時更通常被稱作正入射輻射收集器)收集及聚焦。收集器5可具有經配置以反射EUV輻射(例如，具有諸如13.5奈米之所要波長之EUV輻射)之多層結構。收集器5可具有橢圓形組態，其具有兩個橢圓焦點。第一焦點可處於電漿形成區4處，且第二焦點可處於中間焦點6處，如下文所論述。
雷射1可與輻射源SO分離。在此狀況下，雷射光束2可憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器及/或其他光學件之光束遞送系統(圖中未繪示)而自雷射1傳遞至輻射源SO。雷射1及輻射源SO可一起被認為是輻射系統。
由收集器5反射之輻射形成輻射光束B。輻射光束B聚焦於點6處以形成電漿形成區4之影像，其充當用於照明系統IL之虛擬輻射源。輻射光束B聚焦之點6可被稱作中間焦點。輻射源SO經配置成使得中間焦點6位於輻射源之圍封結構9中之開口8處或附近。
儘管圖1將輻射源SO描繪為雷射產生電漿LPP源，但可使用任何合適源以產生EUV輻射。舉例而言，可藉由使用放電以將燃料(例如，錫)轉換至電漿狀態來產生EUV發射電漿。此類型之輻射源可被稱作放電產生電漿(DPP)源。可由電力供應器產生放電，該電力供應器可形成輻射源之部件或可為經由電連接而連接至輻射源SO之分離實體。
輻射源SO可替代地包含自由電子雷射。自由電子雷射可藉由將電子加速至相對論速度而產生EUV輻射。相對論電子接著傳遞通過波盪磁場，該波盪磁場使相對論電子遵循振盪路徑，藉此造成相干EUV輻射之受激發射。自由電子雷射可產生足夠EUV輻射以將EUV輻射同時地提供至若干微影裝置LA。
輻射光束B自輻射源SO傳遞至照明系統IL中，照明系統IL經組態以調節該輻射光束。照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11一起向輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要角分佈。輻射光束B自照明系統IL傳遞，且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射及圖案化輻射光束B。除了琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11，照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。
在自圖案化器件MA反射之後，經圖案化輻射光束B進入投影系統PS。投影系統PS包含複數個鏡面，該複數個鏡面經組態以將輻射光束B投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS將縮減因數應用於輻射光束，從而形成特徵小於圖案化器件MA上之對應特徵的影像。儘管投影系統PS在圖1中具有兩個鏡面，但該投影系統可包括任何數目個鏡面(例如，六個、七個、八個、九個或十個鏡面)。
投影系統PS將輻射光束B聚焦至基板W之目標部分上。目標部分可被稱作曝光場。可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分定位於輻射光束B之路徑中。基板台WT可(例如)由一或多個定位器(圖中未繪示)定位。為了增加基板台被定位之準確度，可使用一或多個位置感測器(圖中未繪示)以量測基板台WT相對於輻射光束B之位置。可將由一或多個位置感測器進行之量測回饋至一或多個定位器中。
所描繪裝置可(例如)用於掃描模式中，其中在將被賦予至輻射光束之圖案投影至基板W上時，同步地掃描支撐結構(例如，光罩台) MT及基板台WT (亦即，動態曝光)。可藉由投影系統PS之縮小率及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台) MT之速度及方向。入射於基板W上之經圖案化輻射光束可包含輻射帶。輻射帶可被稱作曝光隙縫。在掃描曝光期間，基板台WT及支撐結構MT之移動可使得曝光隙縫遍及基板W之曝光場而行進。
在本發明之一實施例中，微影裝置可經組態以支撐尺寸為6吋乘6吋之光罩MA (此等光罩可被稱作6吋光罩)。此尺寸為供微影裝置中使用之習知光罩大小，且存在經設置成製造及使用此大小之光罩之相當大的基礎結構。因此，可有利的是使微影裝置能夠使用6吋光罩。
圖2a為用於EUV微影裝置之習知6吋光罩MA的示意性描繪。光罩MA包含反射材料。舉例而言，光罩MA可包含經最佳化以反射EUV輻射之多層鏡面。光罩MA包括經圖案化區域21，待賦予至輻射光束B之圖案形成於經圖案化區域21上。舉例而言，可藉由將EUV吸收材料提供於反射光罩MA之表面上而將圖案形成於經圖案化區域21上。
在光罩MA之掃描曝光期間，運用EUV輻射來照明經圖案化區域21。圖2a中亦展示曝光隙縫23。曝光隙縫23表示在掃描曝光期間之給定時間運用EUV輻射而照明的光罩MA之部分。曝光隙縫23在圖2a中被展示為具有矩形形狀，然而，曝光隙縫23可具有不同形狀。舉例而言，曝光隙縫23可彎曲。
在掃描曝光期間，使曝光隙縫23在由圖2a中之雙頭箭頭指示之方向上遍及經圖案化區域21進行掃描。掃描方向通常被稱作y方向(在圖2中出於參考簡易起見而指示笛卡爾(Cartesian)座標)。曝光隙縫23相對於光罩MA之移動可在正或負y方向上。曝光隙縫23遍及經圖案化區域21之掃描通常係經由在曝光隙縫23保持靜止的同時移動光罩MA (在y方向上)而達成。
在一些實施例中，可運用EUV輻射來照明延伸於經圖案化區域21外部的光罩MA之區。舉例而言，運用EUV輻射而照明之區可延伸至光罩MA上之大於經圖案化區域21的寬度。然而，在經圖案化區域21外部的光罩MA之區可具備EUV吸收材料，使得EUV輻射係僅自處於經圖案化區域21內部的光罩MA之部分反射。
圖2b示意性地描繪基板W之曝光區31，其在圖2所描繪的光罩MA之掃描曝光期間曝光至輻射。圖2b中亦展示曝光隙縫23。通常，在掃描曝光期間，使基板W在y方向上之掃描與光罩MA之掃描(亦在y方向上)同步地進行，使得曝光隙縫23遍及光罩MA之經圖案化區域21及基板W之曝光區31進行掃描。
在單次掃描曝光期間曝光至輻射的基板W之區的大小取決於投影系統PS之放大率。通常，投影系統PS將縮小率應用於自光罩MA傳遞至基板W之輻射帶(形成曝光隙縫23)。此情形引起在基板W上圖案化相比於圖案係由光罩MA賦予至經圖案化輻射光束之對應特徵具有較小尺寸的特徵。
習知微影裝置LA之投影系統PS可在x方向及y方向兩者上應用大約4倍之縮小率。習知6吋光罩可包括在x方向上延伸大約104毫米且在y方向上延伸大約132毫米之經圖案化區域21。在此狀況下，基板W上之曝光區31在x方向上延伸大約26毫米且在y方向上延伸大約33毫米。
然而，可有利的是在x及/或y方向中之至少一者上增加投影系統PS之縮小率。如下文將解釋，可尤其有利的是在y方向上增加投影系統PS之縮小率。
現在將參看圖3來描述增加投影系統PS之縮小率(達大於習知投影系統PS之4倍縮小率的縮小率)之優點。圖3為光罩MA之一部分的橫截面圖。出於圖2與圖3之間的比較簡易起見，圖3中亦展示與用於圖2中之笛卡爾座標系統相同的笛卡爾座標系統。圖2所展示之x方向垂直於圖3中之頁面的平面。圖3所展示之z方向垂直於圖2中之頁面的平面。
光罩MA包含第一材料41及第二材料43之複數對交替層。第一材料41及第二材料43具有不同折射率。材料層41、43之厚度及折射率係使得該等材料充當多層鏡面結構。
一系列EUV輻射射線35係由圖3中之箭頭描繪為入射於光罩MA上。第一材料層41與第二材料層43之間的界面處發生之折射率改變造成一些EUV輻射自每一界面反射。舉例而言，EUV輻射之一部分可自第一材料41與第二材料43之間的最上部界面反射，其中該輻射之剩餘部分透射至下部層。透射輻射之部分可接著自位於光罩MA之多層結構內的第一材料與第二材料之間的界面反射。自光罩MA中之不同界面之反射彼此建設性地干涉以形成反射射線37。自光罩MA之許多不同層之反射的組合式效應可被認為等效於自處於多層鏡面結構內之有效反射平面47反射的反射EUV輻射。有效反射平面47可(例如)定位於光罩MA之上部表面下方的大約16個層處，如圖3所展示。所有輻射入射射線35在圖3中被描繪為自有效反射平面47反射。然而，應瞭解，一些輻射可自有效反射平面47上方之位置反射，且一些輻射可自有效反射平面47下方之位置反射。
自圖1及圖3將瞭解，入射於光罩MA上之EUV輻射光束並不垂直地入射於光罩MA上。由輻射光束相對於自光罩MA延伸之垂線對向的角度(亦即，輻射光束與z軸之間的角度)可被稱作主射線角θ (圖3所展示)。實務上，可自一角度範圍照明光罩MA，且主射線角θ可被認為是此等角度之平均值。出於說明簡易起見，圖3中僅說明以主射線角θ入射於光罩MA上之射線。
藉由將EUV吸收材料45之區提供於多層鏡面結構之上部表面上而在光罩MA上形成圖案。圖3中描繪兩個EUV吸收材料塊體45a、45b。塊體45a、45b各自具有寬度w 及高度h 。若EUV輻射垂直地入射(亦即，以為零之主射線角θ)於光罩MA上，則EUV吸收材料塊體45a、45b之高度h 將不影響自光罩MA反射之輻射。然而，因為EUV輻射以非零主射線角θ入射於光罩MA上，所以由光罩MA之多層結構反射之一些輻射隨後由EUV吸收材料塊體45a、45b吸收。舉例而言，圖3所描繪之射線35'入射於不具備EUV吸收材料的光罩MA之上部表面之部分上，且因此自有效反射平面47反射。然而，對應反射射線37'係由EUV吸收材料塊體45a吸收，且因此未離開光罩MA。
入射射線35a (其係以圖3中之粗線被描繪)表示最接近於塊體45a之左側的射線，其仍引起離開光罩MA之反射射線37a (且其因此未由塊體45a吸收)。入射射線35b (其亦係以圖3中之粗線被描繪)表示最接近於塊體45a之右側的射線，其未由塊體45a吸收且因此引起反射射線37b。反射射線37a及37b之間的分離度表示經圖案化至自光罩MA反射之輻射中之吸收塊體45a的有效寬度wef 。在圖3可看出，吸收塊體45a具有顯著地大於塊體45a之寬度w 的有效寬度wef 。
自圖3及上文所提供之描述將瞭解，主射線角θ之任何增加將引起經圖案化至光罩MA上之特徵之有效寬度wef 的增加。經圖案化特徵之有效寬度wef 的增加可不理想，此係因為此情形可引起可經圖案化至基板W上之特徵之可達成臨界尺寸(CD)的增加。
可在考量投影系統PS之進入口處的該投影系統之數值孔徑的情況下選擇主射線角θ。詳言之，主射線角θ可經選擇成使得由投影系統PS捕捉之輻射之捕捉角度不與自光罩MA延伸之垂直線重疊。如上文關於方程式1所描述，為了減低微影裝置之可達成CD，可需要增加投影系統PS之數值孔徑(NA)。然而，因為投影系統PS之捕捉角度隨著投影系統PS之數值孔徑增加而增加，所以投影系統PS之進入口側上之數值孔徑的增加必須伴隨有主射線角θ之增加(此情形可不理想，如上文參看圖3所描述)。
增加投影系統PS之縮小率為有利的，此係因為其允許增加投影系統PS之基板側上之數值孔徑，而不增加投影系統PS之光罩側上之數值孔徑。在此內容背景中，術語「投影系統之基板側」意欲意謂最接近於基板台WT的投影系統PS之部分。術語「投影系統之光罩側」意欲意謂最接近於支撐結構MT的投影系統PS之部分。
因此，增加投影系統PS之縮小率會允許增加投影系統PS之基板側上之數值孔徑(藉此有利地減低臨界尺寸)，而無需增加投影系統PS之光罩側上之數值孔徑(藉此避免對增加主射線角θ之需要)。因此，可在達成臨界尺寸之縮減的同時避免上文參看圖3所描述的增加主射線角θ之不利效應。
自上文關於圖3之描述將瞭解，主射線角θ對可達成臨界尺寸之效應僅應用於在y方向上延伸之特徵之尺寸(例如，吸收塊體45a、45b之有效寬度wef )。在x方向上之可達成臨界尺寸未受到主射線角θ影響。在x方向上之照明具有垂直於光罩MA之主射線角，且因此不會出現圖3所說明之問題。
因此，投影系統PS在y方向上之縮小率的增加在減低可達成臨界尺寸方面特別有利。因此，可有利地在y方向上增加投影系統PS之縮小率，而在x方向上無對應縮小率增加。在x及y方向上應用不同縮小率因數之投影系統PS可被稱作變形的投影系統PS。
圖4a為如圖2a所描繪的包括經圖案化區域21之光罩MA的示意性描繪。圖4b為基板W上可由光罩MA之兩次掃描曝光引起之曝光區31的示意性表示。光罩MA可為具有經圖案化區域21之習知6吋光罩，經圖案化區域21在x方向上延伸大約104毫米且在y方向上延伸大約132毫米。根據本發明之一實施例，可運用變形的投影系統PS來執行圖4所展示之光罩MA之掃描曝光，變形的投影系統PS在x方向上應用大約4倍之縮小率且在y方向上應用大約8倍之縮小率。因此，圖4a所展示之光罩MA之經圖案化區域21的單次掃描曝光引起基板W上之第一場31a的曝光。基板W上之第一場31a可在x方向上延伸大約26毫米且在y方向上延伸大約16.5毫米。第一場31a在y方向上之範圍為基板W上之曝光區(例如，圖2a所描繪之曝光區31)在y方向上之範圍的大約一半，該曝光區係由具有在x方向及y方向兩者上應用大約4倍之縮小率的投影系統PS之習知微影裝置引起。基板W上由具有在x方向及y方向兩者上應用大約4倍之縮小率的投影系統PS之習知微影裝置引起的曝光區可被稱作全場31。因為第一場31a具有為全場之面積之大約一半的面積，所以第一場31a可被稱作第一半場31a。
如上文所描述，第一半場31a在y方向上具有為全場在y方向上之範圍之大約一半的範圍。為了曝光等效於全場的基板W之區，亦可曝光第二半場31b。第一半場31a及第二半場31b一起造成具有等效於習知全場之尺寸之組合式曝光區31的曝光。
圖5為可藉由曝光兩個半場31a、31b而形成之組合式曝光區31之兩項實施例的示意性描繪。圖5a描繪第一半場31a包含第一晶粒51a及環繞第一晶粒51a之切割道53a的實施例。第二半場31b包含第二晶粒51b及環繞第二晶粒51b之切割道53b。諸如對準標記及其他特徵之圖案可提供於切割道53a及切割道53b中。
第一晶粒51a與第二晶粒51b可彼此相同。相似地，切割道53a與切割道53b可彼此相同。因此，在一實施例中，同一光罩MA可用以曝光第一半場31a及第二半場31b兩者。在一實施例中，光罩MA可(例如)為包括經圖案化區域21之習知6吋光罩，經圖案化區域21在x方向上延伸大約104毫米且在y方向上延伸大約132毫米。可使用變形的投影系統PS來曝光第一半場31a及第二半場31b，變形的投影系統PS在x方向上應用大約4倍之縮小率且在y方向上應用大約8倍之縮小率。因此，第一半場31a及第二半場31b中之每一者可在x方向上延伸大約26毫米且在y方向上延伸大約16.5毫米。
圖5b描繪第一半場31a包含晶粒51c之第一部分且第二半場31b包含晶粒51c之第二部分的實施例。晶粒51c係由切割道53c環繞。切割道53c之第一部分被形成為第一半場31a之部分，且切割道53c之第二部分形成為第二半場31b之部分。
可藉由曝光具備形成晶粒51c的圖案之第一部分的第一光罩MA來形成圖5b所展示之第一半場31a。可藉由曝光具備形成晶粒51c的圖案之第二部分的第二光罩MA來形成第二半場31b。圖案之第一部分及第二部分可包括(例如)沿著第一半場31a與第二半場31b彼此毗連之邊緣而彼此連接之特徵。使第一圖案及第二圖案之特徵對準使得其彼此連接之實務可被稱作拼接(stitching)。彼此連接的第一圖案及第二圖案之特徵的臨界尺寸可大於該等圖案之其他部分中之特徵的臨界尺寸。此等特徵之較大臨界尺寸可提供對該兩個圖案之對準誤差的增加之容許度。此情形可縮減第一圖案及第二圖案之特徵之間的不成功連接的可能性，該不成功連接可造成積體電路或其他器件不正確地操作。
在一實施例中，經曝光以形成圖5b中之組合式曝光區31的第一及第二光罩MA可皆為包括經圖案化區域21之習知6吋光罩，經圖案化區域21在x方向上延伸大約104毫米且在y方向上延伸大約132毫米。可使用變形的投影系統PS來曝光第一半場31a及第二半場31b兩者，變形的投影系統PS在x方向上應用大約4倍之縮小率且在y方向上應用大約8倍之縮小率。因此，圖5b之第一半場31a及第二半場31b可在x方向上延伸大約26毫米且在y方向上延伸大約16.5毫米。
上文論述尤其是在y方向上增加投影系統PS之縮小率之優點。然而，在x方向上增加縮小率(例如，達為5倍之縮小率)亦為有利的。詳言之，增加投影系統PS之縮小率會縮減曝光於基板W上之圖案對光罩MA上之缺陷的敏感度。此係因為缺陷之大小相比於使用習知4倍縮小率之狀況縮減得更多。相似地，增加投影系統PS之縮小率會縮減經曝光圖案對光罩上之污染粒子的敏感度。再次，此係因為基板處之污染粒子之影像的大小被縮減。
另外，藉由增加投影系統PS之縮小率來增加基板W處接收之輻射劑量。此係因為增加投影系統PS之縮小率會減低曝光至給定量之輻射的基板之區的大小。因此，基板W上每單位面積之輻射劑量會增加。此情形可為有利的，此係因為其增加在曝光至EUV輻射的基板W上之圖案區與未曝光至EUV輻射的基板W上之圖案區之間在基板W處接收之輻射劑量之差。此劑量差可被稱作將圖案轉印至基板W所運用之對比度。可需要增加基板上之圖案之對比度，且此情形可藉由增加投影系統之縮小率而達成。
一般而言，因此存在由在x方向及y方向兩者上增加縮小率引起之優點。然而，將瞭解，對於光罩MA上之給定經圖案化區域21，投影系統PS之縮小率之增加造成運用經圖案化區域21之單次掃描曝光而圖案化至基板W上之曝光場的縮減。可需要曝光基板W之給定曝光區。因此，由光罩MA之單次掃描曝光引起的曝光場之減低可增加為了曝光基板W之給定曝光區而必須執行之掃描曝光之數目。必須執行之掃描曝光之數目的增加可造成微影裝置LA之產出率之不理想減低。
在上文參看圖5a及圖5b所描述之實施例中，在y方向上之縮小率之增加(自4倍增加至8倍)意謂需要兩次掃描曝光以曝光該曝光區31。因此，此情形可造成微影裝置之產出率之縮減。然而，在y方向上之可達成臨界尺寸之對應減低可足夠有利，使得此產出率縮減合理。
將瞭解，在上文所描述之實施例中，使用變形的投影系統PS會允許增加在y方向上之縮小率，使得該縮小率大於在x方向上之縮小率。此情形允許縮減可達成臨界尺寸，同時限制微影裝置之產出率之任何伴隨縮減。舉例而言，在x方向上維持為4倍之縮小率會允許曝光在x方向上具有與全場31相同之範圍的半場31a、31b。此意謂僅需要兩次掃描曝光以曝光全場31。與此對比，若亦將在x方向上之縮小率增加至8倍，則將需要4次掃描曝光以曝光全場31且因此將發生較大產出率縮減。
一種在增加投影系統PS之縮小率的同時限制微影裝置之產出率縮減的可能方式係增加光罩MA之大小。然而，存在經設置成製造及使用習知6吋光罩之相當大的基礎結構。因此，可有利的是使微影裝置能夠使用6吋光罩。然而，自(例如)圖2a及圖4a將瞭解，6吋光罩MA上之習知經圖案化區域21 (在x方向上延伸大約104毫米且在y方向上延伸大約132毫米)留下未由經圖案化區域21佔有的光罩MA之實質部分。
出於除了圖案化基板W被曝光至之輻射光束以外之目的，可需要未由經圖案化區域21佔有的光罩MA之一些部分。舉例而言，可需要在經圖案化區域21外部的光罩MA之一部分以將光罩MA固持於支撐結構MT上之適當位置中。在經圖案化區域21外部的光罩MA之其他部分可具備用以使光罩MA對準之對準標記。然而，仍存在擴展光罩MA之經圖案化區域21同時仍提供可用於諸如上文所描述之目的之其他目的的光罩MA之一部分的可能性。詳言之，可在x方向上擴展光罩MA之經圖案化區域21。
圖6為6吋光罩MA之示意性表示，6吋光罩MA包括可容納經圖案化區域21之區22。可容納經圖案化區域21之區22可被稱作品質區域22。品質區域22可在x方向上延伸大約132毫米且在y方向上延伸大約132毫米。品質區域22具有圓形隅角25，如圖6所展示。圓形隅角25可(例如)各自具有大約14毫米之半徑。替代地，圓形隅角25可各自具有小於14毫米之半徑。品質區域22限制可由光罩MA容納之經圖案化區域之大小。在品質區域外部，光罩之平坦度及施加至光罩之塗層之塗佈均一性可不足以將光罩之彼部分用作圖案化區域。
圖6中亦展示可安置於品質區域22內之經圖案化區域之三項實例。圖6中展示習知經圖案化區域21，且習知經圖案化區域21可(例如)在x方向上具有大約104毫米之範圍且在y方向上具有大約132毫米之範圍。可運用變形的投影系統PS來執行習知經圖案化區域21之掃描曝光，變形的投影系統PS在x方向上具有大約4倍之縮小率且在y方向上具有大約8倍之縮小率。此情形引起基板W上之半場(亦即，在x方向上具有大約26毫米之範圍且在y方向上具有大約16.5毫米之範圍的曝光場)的曝光，如上文所描述。
圖6中亦展示具有第二經圖案化區域21a之光罩之實施例，第二經圖案化區域21a在x方向上具有大於習知經圖案化區域21在x方向上之範圍的範圍。然而，歸因於品質區域22之圓形隅角25，相比於習知經圖案化區域21，第二經圖案化區域21a在y方向上之範圍被縮減。在一較佳實施例中，第二經圖案化區域21a在x方向上具有大約124毫米之範圍且在y方向上具有大約124毫米之範圍。可運用具有變形的投影系統PS之微影系統來執行第二經圖案化區域21a之掃描曝光，變形的投影系統PS在x方向上具有大約4.8倍之縮小率且在y方向上具有大約7.5倍之縮小率。此情形引起基板W上之半場的曝光。
圖6中亦展示第三經圖案化區域21b，第三經圖案化區域21b在x方向上具有大於習知經圖案化區域21及第二經圖案化區域21a在x方向上之範圍的範圍。然而，歸因於品質區域22之圓形隅角25，相比於習知經圖案化區域21及第二經圖案化區域21a兩者，第三經圖案化區域21b在y方向上之範圍被縮減。第三經圖案化區域21b可(例如)在x方向上具有大約132毫米之範圍且在y方向上具有大約104毫米之範圍。可運用變形的投影系統PS來執行第三經圖案化區域21b之掃描曝光，變形的投影系統PS在x方向上具有大約5.1倍之縮小率且在y方向上具有大約6.3倍之縮小率。此情形引起基板W上之半場的曝光。必要時，可修改微影裝置之照明系統IL，以便使曝光隙縫能夠在x方向上延伸橫越大約132毫米。
圖6所展示之第二經圖案化區域21a及第三經圖案化區域21b兩者在x方向上具有大於習知經圖案化區域21之範圍的範圍。相比於習知經圖案化區域21在x方向上具有較大範圍之經圖案化區域21a、21b可允許在x方向上以及在y方向上增加投影系統PS之縮小率。經圖案化區域21a、21b之範圍及投影系統PS之縮小率可經組態成使得光罩MA上之經圖案化區域21a、21b的曝光引起基板W上之半場的曝光。舉例而言，經圖案化區域21a、21b之曝光可需要在x方向上具有大於4倍之縮小率的變形的投影系統PS，以便在基板W上曝光半場。在x方向上具有大於習知經圖案化區域21在x方向上之範圍的範圍之經圖案化區域21a、21b可(例如)與在x方向上具有大於4倍之縮小率的變形的投影系統一起使用，以便曝光圖4及圖5所描繪之半場31a、31b。
使用在x方向上具有大於4倍之縮小率的變形的投影系統PS為有利的，此係因為增加投影系統PS之縮小率會縮減光罩上之缺陷之效應且縮減光罩上之污染粒子之效應。增加變形的投影系統PS在x方向上之縮小率亦會有利地增加經圖案化至基板W上之特徵在x方向上之對比度。變形的投影系統可(例如)在x方向上具有大於4.5倍之縮小率。
自上文結合圖6所描述之第二經圖案化區域21a及第三經圖案化區域21b之實例將瞭解，品質區域22之圓形隅角25意謂經圖案化區域在x方向上之範圍的增加可需要經圖案化區域在y方向上之範圍的減低，以便確保經圖案化區域配合於品質區域22內部。如上文所描述，可需要使光罩MA上之經圖案化區域的曝光引起基板W上之半場的曝光。因此，經圖案化區域在x方向上之範圍的增加有利地允許增加在x方向上之縮小率。然而，此情形可需要經圖案化區域在y方向上之範圍的減低，其又可需要在y方向上之縮小率的減低(相對於在y方向上為8倍之縮小率)。一般而言，在y方向上之縮小率可大於約6倍。
光罩MA上之經圖案化區域在x及y方向上之範圍及變形的投影系統PS在x及y方向上之縮小率可根據增加及減低變形的投影系統PS在x及y方向上之縮小率之相對優點與缺點的平衡而選擇。在此選擇中考量之參數可包含對比度、光罩誤差因數及缺陷可印刷性臨限值中之至少一者。微影程序之缺陷可印刷性臨限值被定義為光罩之圖案中之缺陷之大小的臨限值，在低於該臨限值的情況下，此等缺陷未成像至基板上。舉例而言，在比較第二經圖案化區域21a與習知經圖案化區域21的情況下，使用該第二經圖案化區域將導致在y方向上之縮小率縮減大約6% (自8倍之縮小率開始)。此情形造成基板W上之圖案之對比度縮減大約6%。然而，在x方向上之縮小率及對比度將增加達大約20% (自4倍之縮小率開始)。在x方向上之縮小率之20%增加意謂基板W上之圖案對光罩MA上之圖案中之缺陷及光罩上之污染粒子的敏感度在x方向上縮減達大約20%。第二經圖案化區域21a相比於習知經圖案化區域21在y方向上之範圍之減低意謂曝光隙縫23在掃描曝光期間進行掃描所遍及之長度被縮減。此情形可縮減執行經圖案化區域之單次掃描曝光所需要之時間量，其可導致微影裝置之產出率之增加。
第二經圖案化區域21b之額外優點為：第二經圖案化區域21a之總面積比習知經圖案化區域21之面積大大約12%。此意謂：在經圖案化區域之掃描曝光期間，相比於習知經圖案化區域21，在第二經圖案化區域21a之曝光期間遍及較大區域來散佈相同量之EUV輻射。因此，由曝光至EUV輻射引起的光罩MA之任何加熱將在第二經圖案化區域21a之狀況下被縮減。此情形可為有利的，此係因為光罩MA之加熱可造成光罩MA之不理想擴展，此情形可造成光罩MA上之圖案之失真。
上文已描述經圖案化區域21、21a、21b及對應縮小率值之特定實施例。然而，應瞭解，關於此等實施例所描述之優點不限於經圖案化區域之特定尺寸及所描述之縮小率值。舉例而言，在一替代實施例中，微影系統可具有在x上具有大約4.4倍之縮小率且在y上具有大約7.9倍之縮小率的變形的投影系統PS。在此實施例中，第二經圖案化區域21a在x方向上具有大約114毫米之範圍且在y方向上具有大約130毫米之範圍。在又一實施例中，微影系統可具有在x上具有大約5.1倍之縮小率且在y上具有大約6.3倍之縮小率的變形的投影系統PS。在此實施例中，第二經圖案化區域21a在x方向上具有大約132毫米之範圍且在y方向上具有大約104毫米之範圍。一般而言，有利的是藉由使輻射之曝光隙縫遍及光罩MA之經圖案化區域21進行掃描而在基板W上曝光一曝光區，經圖案化區域21在y方向(掃描方向)上延伸大約132毫米或更小且在x方向上延伸至少約104毫米或更大。
一般而言，變形的投影系統PS可在x方向上具有大於或等於4倍之縮小率。舉例而言，變形的投影系統PS可在x方向上具有大於4.5倍、大於4.8倍或5倍或更大之縮小率。變形的投影系統PS可在y方向上具有大於6倍之縮小率。舉例而言，變形的投影系統PS可在y方向上具有大於6.5倍、大於7倍或大於7.5倍之縮小率。
在y方向上將光罩之經圖案化區域21之範圍限制為大約132毫米或更小會允許經圖案化區域21配合至6吋光罩MA上。提供在x方向上延伸至少104毫米的光罩MA之經圖案化區域21會允許基板W上之曝光區在x方向上具有大於或等於習知全曝光場在x方向上之範圍的範圍。
可在確保經圖案化區域配置於6吋光罩之品質區域22內部的同時根據曝光程序之要求來調整彼圖案化區域在x及y方向上之範圍。可需要使經圖案化區域在x方向上之範圍及投影系統在x方向上之縮小率使得基板上之曝光區在x方向上之範圍為大約26毫米。可進一步需要使經圖案化區域在y方向上之範圍及投影系統在y方向上之縮小率使得基板上之曝光區在y方向上之範圍為大約16.5毫米，且因此，基板上之曝光區具有半場之尺寸。
在x方向上之縮小率可增加多達5倍，同時仍在基板W上形成在x方向上之範圍大於或等於習知全曝光場在x方向上之範圍的曝光區。此情形可藉由在x方向上延伸6吋光罩上之經圖案化區域21而達成。舉例而言，經圖案化區域21可在x方向上具有高達大約132毫米之範圍。經圖案化區域21可配合至光罩MA之品質區域22中，品質區域22在x方向上具有大約132毫米之範圍且在y方向上具有大約132毫米之範圍。品質區域22可具有圓形隅角25。圓形隅角25可各自具有大約14毫米或更小之半徑。
有利的是以在y方向上大於在x方向上之縮小率的縮小率將自光罩MA反射的輻射之曝光隙縫23投影至基板之曝光區上。在y方向上之可達成臨界尺寸受到輻射入射於光罩MA上之主射線角θ之效應限制。因此，在y方向上增加縮小率在縮減可達成臨界尺寸方面特別有利。亦存在與在x方向上增加縮小率相關聯之優點，然而，亦有利的是在基板W上形成在x方向上之範圍等於習知全曝光場在x方向上之範圍的曝光區。此情形允許運用僅僅兩次掃描曝光來曝光習知全曝光場，且因此限制可由縮小率增加引起的微影裝置之產出率縮減。
自以上描述將瞭解，特徵之可達成臨界尺寸可在x及y方向上不同。在x及y方向上之可達成臨界尺寸可取決於光罩MA上之經圖案化區域之範圍，且取決於變形的投影系統PS在x及y方向上之縮小率之值。待使用如上文所描述之微影程序而製造之器件的設計者可根據在x及y方向上之可達成臨界尺寸而使器件之特徵對準。舉例而言，在y方向上，相比於在x方向上，可達成臨界尺寸可較小。在此狀況下，器件之設計者可使器件之特徵對準，使得器件之特徵具有其在y方向上延伸之最小尺寸。當使用微影裝置來曝光器件時，可使用在y方向上相比於在x方向上提供較小臨界尺寸之照明模式。舉例而言，可使用極在y方向上隔開之偶極模式。一般而言，在本發明之一實施例中，可使用包括在y方向上相比於在x方向上具有較大分離度之輻射的照明模式。
如上文所描述，存在經設置成製造及使用6吋光罩之相當大的基礎結構。因此，有利的是使微影裝置包括經建構以支撐6吋光罩之支撐結構MT，及在y方向(掃描方向)上之縮小率大於在x方向上之縮小率的投影系統PS。
然而，亦可有利的是使微影裝置能夠支撐大於6吋光罩之光罩MA。圖7a為大於6吋光罩之延伸型光罩MA'的示意性描繪。詳言之，延伸型光罩MA'在y方向上具有大於6吋之範圍。舉例而言，延伸型光罩MA'可在y方向上具有為習知6吋光罩MA在y方向上之範圍之大約兩倍的範圍。延伸型光罩MA'包括延伸型經圖案化區域21'，延伸型經圖案化區域21'具有大於可配合至習知6吋光罩MA上之經圖案化區域21之範圍的範圍。舉例而言，延伸型經圖案化區域21'可在y方向上具有大約264毫米之範圍，且因此可在y方向上具有為習知6吋光罩MA上之經圖案化區域之範圍之大約兩倍的範圍。
增加經圖案化區域21'之範圍使得其相比於習知6吋光罩上之經圖案化區域21具有較大範圍會增加形成於基板W上之曝光區31之範圍。圖7b為在圖7a所描繪之延伸型光罩MA'之掃描曝光期間形成於基板W上之曝光區31的示意性描繪。可使用在y方向上具有大約8倍之縮小率的變形的投影系統PS來形成曝光區31。自圖7可看出，光罩MA上之延伸型經圖案化區域21'允許運用單次掃描曝光及在y方向上為8倍之縮小率來曝光全曝光場31。全場31可(例如)具有習知全場之尺寸(例如，在y方向上為大約26毫米之範圍且在x方向上為大約33毫米之範圍)。
使用延伸型光罩MA'以運用單次掃描曝光來曝光全場31可允許增加併有變形的投影系統PS之微影裝置之產出率。曝光隙縫23可遍及延伸型經圖案化區域21'以快於習知微影裝置中常見之速度的速度進行掃描。舉例而言，相比於習知微影裝置，掃描速度可增加達大約2倍。此情形可允許在與曝光習知經圖案化區域21之時間段大致相同的時間段曝光延伸型經圖案化區域21'。
在一實施例中，延伸型經圖案化區域21'在x方向上之範圍可為大約104毫米。在此實施例中，可在單次掃描曝光中藉由使用在x方向上具有大約4倍之縮小率之投影系統PS來曝光圖7b所展示之全曝光場31。
在替代實施例中，延伸型經圖案化區域21'在x方向之範圍可大於104毫米。舉例而言，在一實施例中，延伸型經圖案化區域21'在x方向上之範圍可為大約130毫米。在此實施例中，可在單次掃描曝光中藉由使用在x方向上具有大約5倍之縮小率之投影系統PS來曝光圖7b所展示之全曝光場31。在其他實施例中，延伸型經圖案化區域21'可在x方向上具有大於104毫米之其他範圍。用以曝光此等延伸型經圖案化區域21'的在x方向上之縮小率可使得基板W上之所得曝光場31在x方向上之範圍實質上等於大約26毫米(亦即，習知全場在x方向上之範圍)。
微影裝置可經組態以支撐6吋光罩MA，且可經組態以支撐延伸型光罩MA'。因此，同一微影裝置可用以曝光習知經圖案化區域21及延伸型經圖案化區域21'兩者。微影裝置可包含經組態以支撐6吋光罩MA及延伸型光罩MA' (在彼此不同的時間)之支撐結構MT。替代地，微影裝置可包含可互換式支撐結構MT，可互換式支撐結構MT包含經組態以支撐6吋光罩MA之至少一個支撐結構，及經組態以支撐延伸型光罩MA'之至少一個支撐結構MT。支撐結構MT可在微影裝置中取決於待曝光之光罩MA而互換。
經組態以支撐6吋光罩MA且經組態以支撐延伸型光罩MA'之微影裝置可進一步包含變形的投影系統PS。變形的投影系統PS可在y方向上具有大約8倍之縮小率且在x方向上具有大約4倍之縮小率。替代地，變形的投影系統PS可在x方向上具有大於4倍之縮小率。舉例而言，變形的投影系統PS可在x方向上具有大於4.5倍之縮小率、大於4.8倍之縮小率、5倍或更大之縮小率。變形的投影系統PS可在y方向上具有小於8倍之縮小率。舉例而言，變形的投影系統可在y方向上具有約7.5倍之縮小率或在y方向上具有約6.3倍之縮小率。一般而言，變形的投影系統PS可在y方向上具有大於6倍之縮小率。
在6吋光罩MA及延伸型光罩MA'兩者之曝光期間可使用同一變形的投影系統PS。基板W上之所得曝光區31之範圍將取決於所曝光之光罩MA之大小，且尤其取決於光罩MA上之經圖案化區域21之大小。
經組態以支撐6吋光罩MA且經組態以支撐延伸型光罩MA'之微影裝置可向該微影裝置之使用者提供較大靈活性。相比於習知微影裝置，該微影裝置在y方向上之縮小率的增加可促進可達成臨界尺寸之減低。該微影裝置可用以曝光該微影裝置可幾乎沒有產出率縮減所針對的延伸型光罩MA'。該微影裝置亦可用以曝光6吋光罩MA，且因此提供與經設置成製造及使用6吋光罩之相當大的基礎結構的相容性。
在諸如積體電路之器件的製造中常見的是提供具有小臨界尺寸的積體電路或其他器件之第一功能層，且提供具有較大臨界尺寸的該器件之後續層。因此，包含變形的投影系統PS (諸如，上文所描述之變形的投影系統PS)之EUV微影裝置可用以將具有小臨界尺寸之第一功能層圖案化於基板W上。可接著將基板W轉移至一或多個其他微影裝置，以便圖案化具有較大臨界尺寸之後續層。一或多個其他微影裝置可包括習知EUV微影裝置(例如，在x方向及y方向兩者上具有4倍之縮小率)，且可包括不使用EUV輻射之微影裝置(例如，DUV微影裝置)。
US20130128251中描述微影裝置之變形的投影系統。本發明之實施例可使用自彼投影系統修改之投影系統。投影系統及包含此投影系統之微影裝置已被提及為在x上具有為4倍、4.4倍、4.5倍、4.8倍、5倍、5.1倍之縮減因數。投影系統及包含此投影系統之微影裝置已被提及為在y上具有為6.3倍、7.5倍、7.9倍及8倍之縮減因數。應理解，縮減因數之此等值為近似值，且投影系統之縮小率之某一調整在使用期間可為可能的(例如，以適應微影裝置中之容許度)。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置的部件。此等裝置通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
術語「EUV輻射」可被認為涵蓋具有在4奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內)之波長的電磁輻射。EUV輻射可具有小於10奈米之波長，例如，在4奈米至10奈米之範圍內之波長，諸如，6.7奈米或6.8奈米。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等等。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
1‧‧‧雷射
2‧‧‧雷射光束
3‧‧‧燃料發射器
4‧‧‧電漿形成區
5‧‧‧近正入射輻射收集器
6‧‧‧中間焦點/點
7‧‧‧電漿
8‧‧‧開口
9‧‧‧圍封結構
10‧‧‧琢面化場鏡面器件
11‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
21‧‧‧習知經圖案化區域
21'‧‧‧延伸型經圖案化區域
21a‧‧‧第二經圖案化區域
21b‧‧‧第三經圖案化區域
22‧‧‧區/品質區域
23‧‧‧曝光隙縫
25‧‧‧圓形隅角
31‧‧‧組合式曝光區/全曝光場
31a‧‧‧第一場/第一半場
31b‧‧‧第二半場
35‧‧‧射線
35'‧‧‧射線
35a‧‧‧入射射線
35b‧‧‧入射射線
37‧‧‧反射射線
37'‧‧‧反射射線
37a‧‧‧反射射線
37b‧‧‧反射射線
41‧‧‧第一材料/第一材料層
43‧‧‧第二材料/第二材料層
45a‧‧‧極紫外線(EUV)吸收材料/極紫外線(EUV)吸收材料塊體
45b‧‧‧極紫外線(EUV)吸收材料/極紫外線(EUV)吸收材料塊體
47‧‧‧有效反射平面
51a‧‧‧第一晶粒
51b‧‧‧第二晶粒
51c‧‧‧晶粒
53a‧‧‧切割道
53b‧‧‧切割道
53c‧‧‧切割道
B‧‧‧極紫外線(EUV)輻射光束
IL‧‧‧照明系統
LA‧‧‧微影裝置
MA‧‧‧圖案化器件/反射光罩/第一光罩/第二光罩
MA'‧‧‧延伸型光罩
MT‧‧‧支撐結構
PS‧‧‧投影系統/變形的投影系統
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中：
- 圖1為包含微影裝置及輻射源之微影系統的示意性描繪；
- 圖2為可在掃描曝光程序中使用之光罩及在基板上由曝光程序引起之曝光場的示意性描繪；
- 圖3為光罩之橫截面圖；
- 圖4為可在掃描曝光程序中使用之光罩及在基板上由兩個掃描曝光程序形成之曝光場的示意性描繪；
- 圖5為形成於基板上之曝光場之兩項實施例的示意性描繪；
- 圖6為包括在x方向上擴展之經圖案化區域之光罩的示意性描繪；及
- 圖7為可在掃描曝光程序中使用之延伸型光罩及在基板上由延伸型光罩之曝光引起之曝光場的示意性描繪。

Claims (15)

  1. 一種微影裝置，其包含： 一支撐結構(support structure)，其經建構以支撐包含一經圖案化區域之一光罩，該經圖案化區域能夠在一輻射光束之橫截面(cross-section)中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束，其中該支撐結構在一掃描方向上可移動； 一基板台，其經建構以固持一基板，其中該基板台在該掃描方向上可移動；及 一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一曝光區上， 其中該投影系統在該掃描方向上具有大於在垂直於該掃描方向之一第二方向上之一縮小率(demagnification)的一縮小率， 其中在該第二方向上之該縮小率等於4倍，及 其中在該掃描方向上之該縮小率大於6倍。
  2. 如請求項1之微影裝置，其中該投影系統在該掃描方向上之該縮小率為7.5倍。
  3. 如請求項1之微影裝置，其中該投影系統在該掃描方向上之該縮小率為8倍。
  4. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其中該光罩之該經圖案化區域在該掃描方向上且自該經圖案化區域之一外邊界之一第一部分展開至該外邊界之一相對第二部分具有為132毫米之一第一橫向(crosswise)尺寸。
  5. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其中該光罩之該經圖案化區域在該第二方向上且自該經圖案化區域之一外邊界之一第三部分展開至該外邊界之一相對第四部分具有為104毫米之一第二橫向尺寸。
  6. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其中該光罩之該經圖案化區域安置於該光罩之一品質區域上。
  7. 如請求項6之微影裝置，其中該光罩之該品質區域在該掃描方向上具有大約132毫米之一範圍。
  8. 如請求項6之微影裝置，其中該光罩之該品質區域在該第二方向上具有大約104毫米之一範圍。
  9. 如請求項1至3中任一項之微影裝置，其進一步包含經組態以提供一照明光束之一照明系統，且其中該光罩係反射且其中該支撐結構及/或該照明系統係配置以提供該照明光束以一非零主射線角(chief ray angle)入射於光罩上。
  10. 一種使用一微影裝置而在一基板上曝光一曝光區之方法，該方法包含： 使輻射之一曝光隙縫(slit)在一掃描方向上且遍及一光罩之一經圖案化區域進行掃描；及 以在該掃描方向上大於在垂直於該掃描方向之一第二方向上之一縮小率的一縮小率將自該光罩反射的輻射之一曝光隙縫投影至該基板之該曝光區上， 其中在該第二方向上之該縮小率等於4倍，及 其中在該掃描方向上之該縮小率大於6倍。
  11. 如請求項10之方法，其中該投影系統在該掃描方向上之該縮小率為7.5倍。
  12. 如請求項10之方法，其中該投影系統在該掃描方向上之該縮小率為8倍。
  13. 如請求項10至12中任一項之方法，其中該光罩之該經圖案化區域安置於該光罩之一品質區域上。
  14. 如請求項13之方法，其中該光罩之該品質區域在該掃描方向上具有大約132毫米之一範圍。
  15. 如請求項13之方法，其中該光罩之該品質區域在該第二方向上具有大約104毫米之一範圍。
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