TW202109621A - 微影曝光製程之方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於微影曝光製程之方法包括將光罩置放在光罩載台之上，藉由以雷射照射液滴來產生光束，將光束之第一部分投影在形成於反射層上之複數個透光突起之上，以及藉由突起及反射層將光束之第一部分導向至光罩。

Description

微影曝光製程之方法
本公開涉及一種微影系統及其微影曝光製程之方法。
半導體積體電路(IC)行業已經歷了指數式增長。IC材料及設計之技術進步已產生數代IC，其中每一代具有比前一代更小且更複雜之電路。在IC演進過程中，功能密度（亦即，每晶片面積之互連元件的數目）通常增大，而幾何形狀大小（亦即，可使用製造製程形成之最小元件（或接線））已減小。此按比例縮小製程通常藉由增大生產效率及降低相關聯成本而提供益處。此按比例縮小亦已增加了處理及製造IC之複雜性。
微影曝光製程形成經圖案化之光阻層以用於各種圖案化製程，諸如，蝕刻或離子佈植。在典型微影製程中，將感光層（抗蝕劑）塗覆至半導體基板之表面，且藉由將此層暴露於高亮度光之圖案而在此層上提供限定半導體元件的部分之特徵的影像。隨著半導體製程發展以提供更小的臨界尺寸，且元件變得更小且複雜度增大（包括層數），需要準確地圖案化特徵之方式，以便提高元件的品質、可靠性及良率。
儘管已發明出對執行微影曝光製程之方法的諸多改良，但此些改良尚未在所有方面完全令人滿意。因此，期望提供一種解決方案以改良微影系統，以便增大半導體晶圓之產率。
依據本公開之部分實施例，提供一種用於一微影曝光製程之方法，其包括將一光罩置放在一光罩載台之上；藉由以一雷射照射一液滴來產生一光束；藉由一或更多個光學元件將該光束之一第一部分導向至形成在一反射層上之複數個透光突起；以及藉由該等突起及該反射層，將該光束之該第一部分導向至該光罩。
以下揭示內容提供用於實施所提供標的之不同特徵的許多不同實施例或實例。以下描述元件及佈置之特定實例以簡化本揭示案。當然，此些僅為實例，且並不意欲為限制性的。舉例而言，在如下描述中第一特徵在第二特徵之上或在第二特徵上方形成可包括其中第一特徵與第二特徵形成為直接接觸之實施例，且亦可包括其中額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成而使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭示案可在各種實例中重複元件符號及/或字母。此重複係出於簡化及清楚目的，且其自身並不表示所論述之各種實施例及/或配置之間的關係。
另外，為了便於描述，可在本文中使用諸如「在……下面」、「在……下方」、「下部」、「在……上方」、「上部」及其類似術語之空間相對術語，以描述如諸圖中所繪示之一個元件或特徵與另一（其他）元件或特徵的關係。除了諸圖中所描繪之定向以外，此些空間相對術語意欲涵蓋元件在使用中或操作中之不同定向。裝置可以其他方式定向（旋轉90度或以其他定向），且可同樣相應地解釋本文中所使用之空間相對描述詞。
本揭示案中所描述之先進微影製程、方法及材料可用於許多應用中，包括鰭片型場效應電晶體(fin-type field effect transistor, FinFET)。舉例而言，可圖案化鰭片以在特徵之間產生相對緊密之間距，以上揭示內容非常適合於此。另外，可根據以下揭示內容來處理用於形成FinFET之鰭片的間隔物。
第1圖為根據一些實施例之微影系統10的示意性及圖解性視圖。微影系統10用以使用光束7來曝光塗佈在晶圓2上之光阻層3。在一些實施例中，微影系統10包括諸多真空容器，諸如，第一真空容器11及第二真空容器12、晶圓臺13及曝光工具14。可添加或省略微影系統10之元件，且本公開不應受實施例限制。
第一真空容器11及第二真空容器12在超高真空壓力下保持相應的真空環境。第一真空容器11中之真空壓力可比第二真空容器12低。舉例而言，第一真空容器11中之真空壓力可為約1.5*10-2 mB至約2.8*10-2 mB，且第二真空容器12中之真空壓力可為約8*10-2 mB。
晶圓臺13用於在微影曝光製程期間支撐晶圓2。在一些實施例中，晶圓臺13定位在第二真空容器12中，且可藉由驅動部件（諸如，線性馬達（諸圖中未示出））在第二真空容器12中於水平位置與曝光位置之間移動。可協調或組合晶圓臺13之徑向及旋轉運動，以便轉移及輸送晶圓2。
曝光工具14用以將高亮度光束（包括此光束橫截面之圖案）施加至晶圓2之表面上，以便在塗佈於晶圓2上之光阻層3之上列印期望的圖案。在一些實施例中，曝光工具14包括光源15、第一內部腔室16、第二內部腔室17、照明器18、投影光學元件模組（或投影光學元件盒(POB)）19、多個泵送模組20、光罩21、光罩載台22及顆粒阻擋器40。
第2圖為根據本揭示案之一些實施例的光源15之示意圖。光源15採用雷射產生電漿(laser produced plasma, LPP)機制來產生電漿並進一步自電漿產生EUV光。EUV光採用具有約1 nm至100 nm（例如，13.5 nm）之波長的輻射。在以下描述中，光源15亦稱作EUV光源。
在一些實施例中，EUV光源15包括燃料靶產生器151、第一雷射源154、第二雷射源155及收集器156。燃料靶產生器151沿方向D產生液滴DP。在一些實施例中，液滴DP為金屬液滴，諸如，錫(Sn)、鋰(Li)或Sn與Li之合金的液滴。在一些實施例中，液滴DP各自具有在自約10微米(µm)至約100 µm之範圍中的直徑。舉例而言，在實施例中，液滴DP為錫液滴，具有約10 µm至約100 µm之直徑。在其他實施例中，液滴DP為錫液滴，具有約25 µm至約50 µm之直徑。在一些實施例中，以自約50液滴每秒（亦即，噴射頻率為約50 Hz）至約50,000液滴每秒（亦即，噴射頻率為約50 kHz）之速率經由燃料靶產生器151供應液滴DP。在一些實施例中，以約100 Hz至約25 kHz之噴射頻率供應液滴DP。在其他實施例中，以約500 Hz至約10 kHz之噴射頻率供應液滴DP。在一些實施例中，液滴DP以在約10米每秒(m/s)至約100 m/s之範圍中的速度噴射經過燃料靶產生器151並噴射至激發區域ZE中。在一些實施例中，液滴DP具有約10 m/s至約75 m/s之速度。在其他實施例中，液滴DP具有約25 m/s至約50 m/s之速度。
第一雷射源154用以產生預脈衝雷射LR1。第二雷射源155用以產生主脈衝雷射LR2。在實施例中，第一雷射源154為二氧化碳(CO2 )雷射源。在另一實施例中，第一雷射源154為摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)雷射源。在實施例中，第二雷射源155為CO2 雷射源。
在一些實施例中，預脈衝雷射LR1具有約100 µm或更小之光斑大小，且主脈衝雷射器具有在約150 µm至約300 µm之範圍中的光斑大小。在一些實施例中，預脈衝雷射LR1及主脈衝雷射LR2具有在自約10 ns至約50 ns之範圍中的脈衝持續時間，及在自約1 kHz至約100 kHz之範圍中的脈衝頻率。在一些實施例中，預脈衝雷射LR1及主脈衝雷射LR2具有在自約1千瓦(kW)至約50 KW之範圍中的平均功率。在一些實施例中，激發雷射LB之脈衝頻率與液滴DP之噴射頻率匹配。
預脈衝雷射LR1及主脈衝雷射LR2係經由收集器156中之視窗157及158導向至激發區域ZE中。視窗157及158由大體上對預脈衝雷射LR1及主脈衝雷射LR2透明之適當材料製成。脈衝雷射之產生與液滴DP之噴射同步。當液滴DP移動經過激發區域ZE時，預脈衝雷射LR1撞擊液滴DP並將其變換成低密度之靶羽流。控制預脈衝雷射LR1與主脈衝雷射LR2之間的延遲，以允許靶羽流形成並擴展為最佳的大小及幾何形狀。在一些實施例中，預脈衝雷射LR1及主脈衝雷射LR2具有相同的脈衝持續時間及峰值功率。當主脈衝雷射LR2加熱靶羽流時，產生高溫電漿。電漿發射光束7，此光束7被收集器鏡子240收集。收集器156進一步反射並聚焦光束7以用於微影曝光製程。
在一些實施例中，收集器156經設計具有適當的塗佈材料及形狀，以充當用於EUV收集、反射及聚焦之鏡子。在一些實施例中，收集器156經設計成具有橢圓形之幾何形狀。在一些實施例中，收集器156之塗佈材料類似於光罩21（如第1圖中所示）之反射性多層。在一些實施例中，收集器156之塗佈材料包括ML（諸如，一或更多個Mo/Si膜對），且可進一步包括封蓋層（諸如，Ru），此封蓋層係塗佈在ML上以大體上反射EUV光。在一些實施例中，收集器156可進一步包括光柵結構，此光柵結構經設計成有效地散射導向至收集器156上之雷射束。舉例而言，在收集器156上塗佈氮化矽層並將其圖案化以具有光柵圖案。在一些實施例中，如第2圖中所示，高溫電漿可冷卻並變成蒸汽或小顆粒（統稱為碎屑）60。碎屑60可能移出EUV光源15並污染曝光工具14中之光學元件，諸如，光學元件181至183（以下將進行描述）或光罩21。
參考第1圖，在一些實施例中，第一內部腔室16及第二內部腔室17定位在第一真空容器11中。第一內部腔室16包括光進入通道161、光發射通道162及一或更多個孔口163。光進入通道161面向EUV光源15。自EUV光源15產生之光經由光進入通道161進入第一內部腔室16。光發射通道162位於光罩載台22附近，且允許來自光進入通道161之光離開第一內部腔室16。孔口163將第一內部腔室16之內部體積連通至第一真空容器11以用於排出第一內部腔室16內部之氣體。
第二內部腔室17定位成與第一內部腔室16相鄰，且包括光進入通道171、光發射通道172及一或更多個孔口173。光進入通道171位於光罩載台22附近。藉由光罩載台22保持之光罩21所反射的光經由光進入通道171進入第二內部腔室17。光發射通道172面向晶圓臺13且允許來自光進入通道171之光離開第二內部腔室17。在一些實施例中，光發射通道162直接面向光進入通道171，且光發射通道162之下部邊緣及光進入通道171之下部邊緣由同一側壁160構成。孔口173將第二內部腔室17之內部體積連通至第一真空容器11以用於排出第二內部腔室17內部之氣體。
在一些實施例中，第一內部腔室16包括多個氣體入口，諸如，位於第一內部腔室16中之氣體入口164。另外，第二內部腔室17包括多個氣體入口，諸如，位於第二內部腔室17中之氣體入口174。氣體入口164及174用於供應淨化氣體（諸如，H2 、N2 或XCDA），以促進第一內部腔室16中或第二內部腔室17中碎屑60的清除。
照明器18用於將來自EUV光源15之光導向至光罩21。在一些實施例中，照明器18包括各種光學元件181、182及183。光學元件181及182（亦稱作第一組光學元件）可定位在第一內部腔室16中，且光學元件183可定位在第一內部腔室16之外且位於光罩21下方，例如，在中間通道30（將在以下描述中詳細描述）中。光學元件181、182及183可為反射性光學元件（諸如，單個鏡子或具有多個鏡子之鏡系統），以便將來自EUV光源15之光導向至光罩載台22上，特定言之係導向至固定在光罩載台22上之光罩21上（如第3圖中所示）。在其中EUV光源15產生EUV波長範圍內之光的本實施例中，採用反射性光學元件。
投影光學元件模組19用於使光罩21之圖案成像至固定於晶圓臺13上之晶圓2上。在一些實施例中，投影光學元件模組19包括定位在第二內部腔室17中之各種光學元件191及192（亦稱作第二組光學元件）。在各種實施例中，光學元件191及192可為反射性光學元件。自光罩21導向之光（其攜載光罩上所限定之圖案的影像）被投影光學元件模組19收集並導向至晶圓2。
如本文中所使用，術語「光學元件」意謂廣義地解釋為包括但未必限於反射及/或透射及/或操作入射光之一或更多個部件，且包括但不限於一或更多個透鏡、視窗、濾光片、楔形物、稜鏡、稜柵、光柵、傳輸光纖、標準具、漫射器、均化器、偵測器及其他儀器部件、孔徑、轉向鏡及鏡，此些鏡包括多層鏡、接近垂直之入射鏡、掠入射鏡、鏡面反射鏡、漫反射鏡及其組合。此外，除非另有說明，否則如本文中所使用，術語「光學元件」不意謂限於僅在一或更多個特定波長範圍內（諸如，在EUV輸出光波長、照射雷射波長、適合於度量之波長或任何其他特定波長下）操作或有利之部件。
在一些實施例中，曝光工具14進一步包括諸多致動器（諸圖中未示出），此些致動器連接至照明器18及投影光學元件模組19以調整照明器18及投影光學元件模組19之光學元件的位置。致動器電連接至控制裝置（諸圖中未示出）。另外，致動器經控制以根據控制裝置所發出之訊號來驅動照明器18及投影光學元件模組19之光學元件的運動。因此，可調整在晶圓2之上掃描之高亮度光的聚焦長度。
泵送模組20用以在第一真空容器11及第二真空容器12中形成真空。泵送模組20可包括串聯連接之具有不同極限壓力的多個真空泵，以便提高第一真空容器11及第二真空容器12之泵送速度。
舉例而言，泵送模組20包括串聯連接至次泵之主泵。主泵用以將壓力自一種壓力狀態（通常為大氣壓力）降低為較低壓力狀態，且之後次泵用以將處理腔室排空至處理所需之高真空位準。主泵可為撇渣泵、隔膜泵、旋片泵或渦旋泵。次泵可為高真空分子泵或旋轉泵。自泵送模組20排出之氣體可經由氣體導管（諸圖中未示出）排放至FAB之氣體處置系統（未示出）中。
第3圖為根據本揭示案之一些實施例的微影系統之局部圖。在一些實施例中，光罩載台22用以支撐光罩21並控制光罩21之運動。在一些實施例中，光罩載台22定位在第一真空容器11之頂板110上。當光罩21由光罩載台22保持時，光罩21面向向下方向DW。在一些實施例中，光罩載台22包括一或更多個致動器221及導引部件，以驅動光罩21在垂直於向下方向DW之一或更多個方向上的運動。在一些實施例中，將一個或多於一個氣體噴嘴223佈置成與光罩載台22相鄰。氣體噴嘴223用於沿平行於向下方向DW之方向供應淨化氣體（諸如，H2 、N2 或XCDA），以避免在光罩21上存在顆粒。
在本揭示案中，可互換地使用術語遮罩、光罩及光罩。在本實施例中，光罩21為反射性光罩。光罩21之一種例示性結構包括具有適當材料（諸如，低熱膨脹材料或熔融石英）之基板。在各種實例中，此材料包括TiO2 摻雜之SiO2 ，或具有低熱膨脹之其他適當材料。光罩21包括沉積在基板上之多個反射性多層。多層包括複數個膜對，諸如，鉬-矽(Mo/Si)膜對（例如，在每一膜對中鉬層在矽層上方或下方）。或者，多層可包括鉬-鈹(Mo/Be)膜對，或可用以高度地反射EUV光之其他適當材料。光罩21可進一步包括安置在ML上用於防護之封蓋層，諸如，釕(Ru)。光罩21進一步包括沉積在多層之上的吸收層，諸如，鉭硼氮化物(TaBN)層。此吸收層經圖案化以限定積體電路(IC)之層。或者，可在多層之上沉積另一反射層，並將其圖案化以限定積體電路之層，藉此形成EUV相轉移光罩。
在一些實施例中，中間通道30位於光罩載台22下方。中間通道30定位在光自光發射通道162（如第1圖中所示）透射至光罩載台22所沿之光行進路徑上。在一些實施例中，中間通道30位於第一內部腔室16的壁165與第二內部腔室17的壁175之間。壁165連接至光反射通道162（如第1圖中所示）之上部邊緣，且壁175連接至光進入通道171（如第1圖中所示）之上部邊緣。壁165及壁175可向外及向下延伸。因此，中間通道30之寬度在遠離光罩載台22之方向上逐漸增大。然而，將瞭解，可對本揭示案之中間通道30作出許多變化及修改。
在一些實施例中，在限定中間通道30之壁中之一者上形成安裝孔1650。舉例而言，安裝孔1650形成在第一內部腔室16之壁165上。氣體噴嘴166定位在安裝孔1650中以將淨化氣體提供至中間通道30中。氣體噴嘴166用於將淨化氣體（諸如，H2 、N2 或XCDA）供應至中間通道30中，以促進中間通道30中顆粒的清除。
顆粒阻擋器40用以阻止碎屑掉落在光罩21上。在一些實施例中，顆粒阻擋器40定位在光學元件附近，此光學元件為用以在光到達光罩21（或光罩載台22）之前改變光傳輸方向之最後光學部件。在本實施例中，光學元件183為確定入射在光罩21上之光束的一部分之最終入射角的光學部件，且顆粒阻擋器40定位在光學元件183附近，如第1圖中所示。
根據一些實施例，顆粒阻擋器40包括反射層41。反射層41可經由黏附材料可拆卸地安裝在第二內部腔室17之壁175上。或者，反射層41可具有與第二內部腔室17之整體構造，亦即，反射層41及壁175彼此成一體。在一些實施例中，反射層41包括合適的塗層材料及形狀以充當用於EUV反射之鏡子。在一些實施例中，反射層41之塗層材料類似於光罩之反射性多層。在一些實例中，反射層41之塗層材料包括多個層（諸如，複數個Mo/Si膜對），且可進一步包括塗佈在多個層上以大體上反射EUV光之封蓋層（諸如，Ru）。
在一些實施例中，顆粒阻擋器40進一步包括多個透光突起42，此些透光突起42係由與反射層41之塗層材料不同的材料形成。突起42由透光材料（諸如，SiO2）而非Mo/Si膜對製成。以此方式，光可穿過透光突起42至反射層41，並接著由反射層41反射。在一些實施例中，突起42係藉由使用蝕刻、奈米列印微影或任何其他適當的圖案形成技術形成在反射層41之上。突起42可包括具有三角形橫截面之諸多條帶，如第4圖中所示。此些條帶可並排佈置，其中每一條帶之延伸方向垂直於遠離光學元件183之方向（如第1圖中所示）。或者，如第5圖中所示，另一實施例之顆粒阻擋器40a的突起42a為矩形金字塔。金字塔形突起可呈簡單矩陣佈置。
在一些實施例中，兩個相鄰突起佈置成彼此緊密相鄰，亦即，在兩個相鄰突起之底部橫向邊緣之間不形成縫隙。另外，反射層41之整個表面被突起42覆蓋。因此，投影在顆粒阻擋器40上之光束首先穿過突起42且接著照射至反射層41上。此外，由反射層41反射之光束首先穿過突起42且接著離開顆粒阻擋器40。
在一些實施例中，突起42中之每一者包括反彈表面及後表面，以允許光進入及離開突起42。舉例而言，如第4圖中所示，突起42中之每一者具有反彈表面421及後表面422。反彈表面421及後表面422為三角形條帶中之每一者的兩個側面，且兩個相鄰突起42使其反彈表面421及後表面422面向彼此。或者，如第5圖中所示，突起42a中之每一者包括反彈表面421a及後表面422a。反彈表面421a及後表面422a為矩形金字塔中之每一者的兩個相對側，且兩個相鄰突起42a使其反彈表面421a及後表面422a面向彼此。
參考第3圖，將反彈表面421佈置成使得來自EUV光源15之光經由對應的反彈表面421入射至突起42中之每一者中。在一些實施例中，突起42中之每一者的反彈表面421面向與向下方向DW（亦即，光罩載台之前表面的法線方向）形成銳角Θ之方向DB。銳角Θ可在自約10度至約20度之範圍中。將後表面422佈置成使得由反射層41反射之光經由對應的後表面422離開突起42中之每一者。後表面422可直接面向光罩21（或光罩載台22），且位於比反彈表面421更靠近光罩21（或光罩載台22）處。
第6圖為根據本揭示案之一些實施例的用於微影曝光製程之方法50的流程圖。為了說明，將連同第7圖至第9圖中所示之示意圖一起描述第6圖之流程圖。此說明僅為例示性的且並不意欲限制超出以下申請專利範圍中具體敘述之內容。應理解，可在由第6圖所示之步驟之前、在其期間及在其之後提供額外操作，且可替代或消除以下所述步驟中的一些而獲得方法之額外實施例。操作/製程之次序可互換。
方法50包括操作51，此操作處將光罩21置放在光罩載台22上。在一些實施例中，藉由機器臂（諸圖中未示出）將光罩21置放在光罩載台22上。在將光罩21裝載在光罩載台22上之後，前表面210面向向下方向DW，如第7圖中所示。在第7圖之實施例中，向下方向DW垂直於光罩載台22並穿過中間通道30。
方法50亦包括操作52，此操作處藉由以雷射LR1及LR2（如第2圖中所示）照射液滴DP自EUV光源15產生光束（諸如，EUV光束）。在一些實施例中，如第8圖中所示，在來自EUV光源15之光束7到達光罩21上之前，導引光束7穿過第一內部腔室16。
特定而言，光束7經由光進入通道161進入第一內部腔室16，且接著被光學元件181及182反射。在一些實施例中，光學元件182包括諸多小鏡子。光學元件182上之入射光束被光學元件182分裂成許多小光束。出於說明目的，在第8圖中示意性地顯示了光束的兩部分（諸如，光束71之第一部分及光束72之第二部分）。光束71之第一部分及光束72之第二部分經由光發射通道162離開第一內部腔室16並進入中間通道30。其後，光束71之第一部分照射在顆粒阻擋器40上，且光束72之第二部分照射在光學元件183上。
方法50亦包括操作53，此操作處藉由突起42及反射層41將光束71之第一部分導向至光罩21。在一些實施例中，如第9圖中所示，光束71之第一部分沿中間行進路徑IP傳輸，且經由對應的反彈表面421入射至突起42中之每一者中。接著，光束71之第一部分沿第一內部行進路徑T1在突起42中之每一者中傳輸並照射在反射層41上。
在一些實施例中，光束71之第一部分在反彈表面421上的入射角為約0度。因此，當光束71之第一部分經過反彈表面421時，不發生折射，且第一內部行進路徑T1在中間行進路徑IP之末端連續。然而，應瞭解，可對本揭示案之實施例作出許多變化及修改。在一些其他實施例中，當光束71之第一部分經過反彈表面421時發生光折射，且第一內部行進路徑T1與中間行進路徑IP形成不等於180度之夾角。
在光束71之第一部分經過反彈表面421之後，光束71之第一部分投射在反射層41上並被反射層41反射。其後，光束71之第一部分沿第二內部行進路徑T2在突起42中之每一者中透射並接著經由後表面422離開突起42。光束71之第一部分在其自後表面422離開之後沿前進行進路徑AP傳輸至光罩21（如第9圖中所示）。前進行進路徑AP為直線。
在一些實施例中，光束71之第一部分在後表面422上的入射角為約0度。因此，當光束71之第一部分經過後表面422時，不發生折射，且前進行進路徑AP在第二內部行進路徑T2之末端連續。然而，應瞭解，可對本揭示案之實施例作出許多變化及修改。在一些其他實施例中，當光束71之第一部分經過後表面422時發生光折射，且第二內部行進路徑T2與前進行進路徑AP形成不等於180度之夾角。
在一些實施例中，中間行進路徑IP相對於反射層41之法線N形成夾角r1。另外，前進行進路徑AP相對於反射層41之法線N形成夾角r2。夾角r1等於夾角r2。亦即，光束71之第一部分的行進路徑不改變，即使突起42形成在反射層41上。
在一些實施例中，如第9圖中所示，中間通道30中之碎屑60的一部分（例如，污染光罩21中Sn顆粒減少25％）被顆粒阻擋器40阻止朝向光罩21移動。中間通道30中之碎屑60可能來自於EUV光源15。或者，中間通道30中之碎屑60可能為由於光束7與中間通道30中之氣體的化學反應而產生之半揮發性固體。然而，由於突起42之佈置（反彈表面421中之每一者面向與向下方向DW形成銳角之方向），在與向下方向DW相反之方向上移動之碎屑60的一部分隨反彈表面421塌陷並彈回，以在向下方向DW或遠離光罩21之其他方向上移動。因此，減輕了光罩21可能受來自中間通道30之碎屑60污染的擔憂。
方法50亦包括操作54，此操作處藉由光學元件183將光束72之第二部分導向至光罩21。在一些實施例中，如第8圖中所示，光束71之第一部分在光罩21之前表面210處與光束72之第二部分會聚，且光罩21將圖案影像（在第8圖中以虛線示出）反射至第二內部腔室17中。在一些實施例中，在光罩21所反射之光束7到達晶圓2上之前，導引此光束7穿過第二內部腔室17。特定而言，光束7經由光進入通道171進入第二內部腔室17並照射在光學元件191上。其後，光束7被光學元件191及光學元件192反射並聚焦，且經由光發射通道172離開第二內部腔室17。
方法50亦包括操作55，此操作處藉由在顆粒阻擋器40之上排放淨化氣體來執行清潔製程，以清潔顆粒阻擋器40。在一些實施例中，隨著使用顆粒阻擋器40之持續時間增加，由於反彈表面421上之黏附碎屑60，因此可減少由顆粒阻擋器40導向至光罩21之光束71的第一部分的量。為了清潔顆粒阻擋器40，執行清潔製程。在清潔製程中，如第7圖中所示，可將來自氣體噴嘴166之淨化氣體P1排放至顆粒阻擋器40，以迫使碎屑60脫離反彈表面421。在垂直於向下方向DW之方向上供應淨化氣體P1。
另外地或替代地，在清潔製程中，可藉由氣體噴嘴223排放淨化氣體P2。在與向下方向DW大體上平行之方向上供應淨化氣體P2，並在顆粒阻擋器40之上排放以清除黏附碎屑60。在同時供應淨化氣體P1及淨化氣體P2的情況下，首先藉由淨化氣體P1清除反彈表面421上之碎屑60，並藉由淨化氣體P2迫使碎屑60在遠離光罩21的方向上移動。可在將光罩21裝載在光罩載台22上之前、在其期間及/或在其之後連續地或間斷地供應淨化氣體P1及淨化氣體P2。
在一些實施例中，除了自氣體噴嘴166及223供應之淨化氣體以外，位於第一內部腔室16及第二內部腔室17中之氣體入口164及174用以將淨化氣體P2供應至第一內部腔室16及第二內部腔室17中，如第7圖中所示。另外，藉由泵送模組20之操作，經由孔口163及173自第一內部腔室16及第二內部腔室17將自氣體噴嘴166及223以及氣體入口164及174供應之氣體排空。
在一些實施例中，在清潔製程中收集之碎屑60移動至第一內部腔室16及第二內部腔室17中，並經由孔口163及173自第一內部腔室16及第二內部腔室17被排空。因此，中間通道30以及第一內部腔室16及第二內部腔室17在微影曝光製程期間保持乾淨，因而可延長用以對微影系統10執行預防維護(PM)操作之循環時間，且微影系統10之產量增大。
方法50亦包括操作56，此操作處將晶圓2上之光阻層3暴露於光束7。方法50可包括其他操作以完成微影製程。舉例而言，方法50可包括藉由使已曝光之抗蝕劑層顯影而形成其上限定有複數個開口之抗蝕劑圖案的操作。方法100可進一步包括其他操作，諸如，用以經由抗蝕劑圖案之開口對晶圓2執行製造製程的操作。在一個實例中，製造製程包括使用抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩對晶圓2之蝕刻製程。在另一實例中，製造製程包括使用抗蝕劑圖案作為佈植遮罩對晶圓2之離子佈植製程。
儘管並不意欲限制，但本揭示案之一或更多個實施例為半導體元件之製造提供了許多益處。舉例而言，本揭示案之實施例提供了用於有效地減少光罩上之污染物的裝置及方法，藉此延長其使用壽命並減少光罩刮擦的風險。另外，本文中所提供之裝置及方法由於有效地防止了顆粒附著至光罩之前側的問題，因此實現了自光罩至晶圓之準確圖案（即，使臨界尺寸漂移及重疊漂移最小化）轉印。此外，本文中所提供之裝置及方法實現了微影系統之線上維護，藉此減少了微影系統之停機時間並增大了其產量。可將本揭示案之實施例實施或整合至現有的EUV微影系統中。
根據本揭示案之一些實施例，一種用於微影曝光製程之方法包括將光罩置放在光罩載台之上，藉由以雷射照射液滴來產生光束，將光束之第一部分投影在形成於反射層上之複數個透光突起之上，以及藉由突起及反射層將光束之第一部分導向至光罩。
根據本揭示案之一些實施例，光束之第一部分經由該等突起中之每一者的一反彈表面入射至該等突起中，且光束之第一部分以約0度之一入射角穿過該等突起中之每一者的反彈表面。光罩之一前表面面向一向下方向，光束之該第一部分經由該等突起中之每一者的一反彈表面入射至該等突起中，其中該等突起中之每一者的反彈表面面向與向下方向形成一銳角之一方向。由反射層反射之光束的第一部分穿過該等突起中之每一者的一後表面並接著離開該等突起，其中光束之第一部分以約0度之一入射角穿過該等突起中之每一者的後表面。將光束之一第二部分導向至位於與反射層相鄰處之一反射性光學元件；以及藉由反射性光學元件將光束之第二部分導向至光罩。光束之第一部分係沿一第一行進路徑導向至該等突起，且沿一第二行進路徑導向至光罩；其中第一行進路徑及第二行進路徑相對於反射層之一法線形成相同角度。第二行進路徑為穿過光罩之一直線。使用一淨化氣體吹該等突起。
根據本揭示案之一些實施例，一種用於微影曝光製程之方法包括定向光罩（其中前表面面向向下方向），藉由以雷射照射液滴來產生光束，以及藉由複數個光學元件將光束導向至光罩。光束之一部分投影在複數個突起上，此些突起位於與位於光罩下方之光學元件中之一者相鄰處。光束之此部分經由突起中之每一者的反彈表面入射至突起中，且每一反彈表面面向與向下方向形成銳角之方向。
根據本揭示案之一些實施例，光束之部分經由該等突起中之每一者的一反彈表面入射至該等突起中，且光束之部分以約0度之一入射角穿過該等突起中之每一者的反彈表面。穿過該等突起中之每一者的反彈表面之光束的部分藉由其上安置有該等突起之一反射層反射至光罩。由反射層反射之光束的部分穿過該等突起中之每一者的一後表面並接著離開該等突起；其中光束之部分以約0度之一入射角穿過該等突起中之每一者的後表面。光束之部分係沿一第一行進路徑導向至該等突起且沿一第二行進路徑導向至光罩；其中第一行進路徑及第二行進路徑相對於反射層之一法線形成相同角度。第二行進路徑為穿過光罩之一直線。使用一氣體淨化該等突起。
根據本揭示案之一些實施例，一種微影系統包括光源、光罩載台、反射層及多個透光突起。光源用於產生光束。光罩載台用於保持光罩，其中光罩之前表面面向向下方向。突起形成在反射層上，且此些突起中之每一者包括反彈表面，此反彈表面面向與向下方向形成銳角之方向。來自光源之光束的第一部分照射在反彈表面上，且藉由突起及反射層導向至光罩。
根據本揭示案之一些實施例，該等突起中之每一者的反彈表面被配置成使得EUV光束之第一部分以約0度之一入射角穿過該等突起中之每一者的反彈表面。該等突起中之每一者包括位於與對應反彈表面相鄰處的一後表面，且由反射層反射之EUV光束的第一部分經由該等突起中之每一者的後表面離開該等突起；其中該等突起中之每一者的後表面被佈置成使得EUV光束之第一部分以約0度之一入射角穿過該等突起之該等後表面。微影系統進一步包括一光學元件位於與反射層相鄰處且用於將EUV光束之一第二部分導向至光罩。該等突起形成具有一三角形橫截面之複數個條帶或複數個金字塔突起。
前文概述了若干實施例之特徵，使得熟習此項技術者可較佳地理解本揭示案之態樣。熟習此項技術者應瞭解，他們可容易地使用本揭示案作為設計或修改用於實現相同目的及/或達成本文中所介紹之實施例之相同優勢的其它製程及結構的基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此些等效構造不脫離本揭示案之精神及範疇，且他們可在不脫離本揭示案之精神及範疇的情況下在本文中作出各種改變、代替及變更。
2:晶圓 3:光阻層 7:光束 10:微影系統 11:第一真空容器 12:第二真空容器 13:晶圓臺 14:曝光工具 15:光源 16:第一內部腔室 17:第二內部腔室 18:照明器 19:投影光學元件模組 20:泵送模組 21:光罩 22:光罩載台 30:中間通道 40:顆粒阻擋器 40a:顆粒阻擋器 41:反射層 42:突起 42a:突起 42a:突起 50:方法 51:操作 52:操作 53:操作 54:操作 55:操作 56:操作 60:碎屑 71:光束 72:光束 110:頂板 151:燃料靶產生器 154:第一雷射源 155:第二雷射源 156:收集器 157:視窗 158:視窗 160:側壁 161:光進入通道 162:光發射通道 163:孔口 164:氣體入口 165:壁 166:氣體噴嘴 171:光進入通道 172:光發射通道 173:孔口 174:氣體入口 175:壁 181:光學元件 182:光學元件 183:光學元件 191:光學元件 192:光學元件 210:前表面 221:致動器 223:氣體噴嘴 421:反彈表面 421a:反彈表面 422:後表面 422a:後表面 1650:安裝孔 LR1:雷射 LR2:雷射 D:方向 DP:液滴 ZE:激發區域 DB:方向D DW:方向 Θ:銳角 N:法線 P1:淨化氣體 P2:淨化氣體 AP:行進路徑 IP:行進路徑 T1:行進路徑 T2:行進路徑 r1:夾角 r2:夾角
當結合隨附諸圖閱讀時，得以自以下詳細描述最佳地理解本揭示案之態樣。應注意，根據行業上之標準實務，各種特徵未按比例繪製。事實上，為了論述清楚，可任意地增大或減小各種特徵之尺寸。 第1圖為根據本揭示案之一些實施例的微影系統之示意圖。 第2圖為根據本揭示案之一些實施例的光源之示意圖。 第3圖為根據本揭示案之一些實施例的微影系統之局部圖。 第4圖為根據本揭示案之一些實施例的顆粒阻擋器之突起的示意圖。 第5圖為根據本揭示案之一些實施例的顆粒阻擋器之突起的示意圖。 第6圖為根據本揭示案之一些實施例的用於微影曝光製程之方法的流程圖。 第7圖為根據本揭示案之一些實施例的用於微影曝光製程之方法的一個階段之示意圖，其中朝向中間通道排放淨化氣體並將光罩置放在光罩載台上。 第8圖為根據本揭示案之一些實施例的用於微影曝光製程之方法的一個階段之示意圖，其中光束自光源透射至晶圓。 第9圖為根據本揭示案之一些實施例的用於微影曝光製程之方法的一個階段之示意圖，其中藉由突起及反射層來導向光束。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
50:方法
51:操作
52:操作
53:操作
54:操作
55:操作
56:操作

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  1. 一種用於一微影曝光製程之方法，包括： 將一光罩置放在一光罩載台之上； 藉由以一雷射照射一液滴來產生一光束； 藉由一或更多個光學元件將該光束之一第一部分導向至形成在一反射層上之複數個透光突起；以及 藉由該等突起及該反射層，將該光束之該第一部分導向至該光罩。
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