TW202244630A - 圖案形成之方法 - Google Patents

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黃清俊
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Abstract

在一種圖案形成的方法中，接收包含倍縮光罩上之圖案尺寸的資訊。依據此資訊來調整極紫外(EUV)輻射光束的寬度。在倍縮光罩上掃描極紫外輻射光束。利用反射自倍縮光罩的極紫外輻射光束曝光光阻層。在調整前的寬度為W1時，調整寬度之後之倍縮光罩上之極紫外輻射光束之單位面積強度的增加，大於在調整前的寬度為W2時，調整寬度之後之倍縮光罩上之極紫外輻射光束之單位面積密度的增加，在W1大於W2時。

Description

極紫外輻射光束之寬度調整
無
在積體電路(IC)設計期間，用於積體電路處理之不同步驟之積體電路的一些圖案產生在基材，例如晶圓上。可透過將光罩的佈局圖案投射，例如成像，至基材的光阻層上，來產生圖案。微影製程將光罩的佈局圖案轉移至基材的光阻層上，如此蝕刻、植入、或其他步驟僅施加在基材的預定義區域上。透過輻射光束，例如極紫外(EUV)輻射源，像是雷射產生電漿(LPP)極紫外輻射源的極紫外輻射光束，在曝光機台中進行光罩的投影。透過照明光學器件，將極紫外輻射光束投射至光罩，例如反射式倍縮光罩上。反射自光罩的極紫外輻射光束通過投影光學器件而投射至基材上，以在基材上產生阻劑圖案。
在一些實施方式中，照明光學器件所產生的極紫外輻射光束覆蓋了比光罩之佈局圖案之區域更大的區域，因此可覆蓋光罩之佈局圖案的外部。在一些實施方式中，使用倍縮光罩遮罩(REMA)來遮擋極紫外輻射光束的額外覆蓋範圍。倍縮光罩遮罩遮擋極紫外輻射光束，因此降低極紫外輻射光束的利用效率，且也可能降低曝光機台的產能。期望使用一種方法及系統來更有效率地利用極紫外輻射光束。
無
以下揭露提供許多不同的實施方式或例子，以實施所提供標的之不同特徵。以下所描述之構件及配置的特定例子是用以簡化本揭露。當然，這些僅為例子而非旨在限制。例如，在描述中，將第一特徵形成於第二特徵上方或上可包含第一特徵與第二特徵以直接接觸之方式形成的實施方式，也可包含額外特徵可能形成於第一特徵與第二特徵之間，使第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施方式。此外，本揭露可能在多個例子中重複參考數字及/或文字。此重複係基於簡化及清楚之目的，以其本身而言並非用來指定所討論之各實施方式及/或架構間的關係。
再者，本文可能使用空間關係用語，例如「在…下方(beneath)」、「之下(below)」、「較低的(lower)」、「之上(above)」、「較高的(upper)」、及類似用語，來簡明描述，以描述圖式中所繪示之一部件或一特徵與另一(另一些)部件或特徵之關係。除了圖式中所描繪的方向外，空間關係用語意欲涵蓋裝置在使用或操作上的不同方向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或其他方向)，因此可以同樣的方式來解釋本文使用的空間關係描述詞。此外，用語「由…製成(be made of)」可指的是「包含(comprising)」及「由…組成(consisting of)」中的任何一個。在本揭露中，除非另有說明，用語「A、B、及C中的一個」指的是「A、B、及/或C」(A，B，C，A及B，A及C，B及C，或A、B、和C)，且不表示來自A的一元素、來自B的一元素、及來自C的一元素。
在一些實施方式中，極紫外(EUV)輻射源所產生的極紫外輻射覆蓋比佈局圖案更大之光罩的範圍，且覆蓋佈局圖案的外部。額外的覆蓋範圍可能投射至晶圓的光阻層上，而可能導致晶圓的相鄰晶粒彼此影響，且可能影響晶粒邊緣之周圍的關鍵尺寸。可透過遮擋額外覆蓋範圍的倍縮光罩遮罩來減少額外的覆蓋範圍，然而，這樣的遮擋浪費有價值的極紫外輻射，且降低曝光機台的產能及效率，例如降低微影系統之曝光機台之極紫外輻射源的效率。
在一些實施方式中，將極紫外輻射光束投射至晶圓上的曝光機台包含複數個面鏡，例如凸、凹、及平面鏡，這些面鏡用於曝光機台中來將極紫外輻射引導至光罩，且也將來自光罩之經反射的極紫外輻射投射至晶圓。在一些實施方式中，將極紫外輻射光束投射至光罩上之曝光機台之照明系統的面鏡為分面鏡，例如包含一或多個分面的面鏡。在一些實施方式中，透過光束寬度調整器(例如，光束寬度控制器或寬度控制器)及透過改變面鏡的位置及/或方向(定義為垂直於分面鏡的表面)，來耦合及控制分面鏡，且調整光罩上之極紫外輻射光束的覆蓋範圍，如此減少或實質上沒有額外的覆蓋發生。因此，相較於使用倍縮光罩遮罩時，不需要遮擋極紫外輻射光束，且產能及/或效率增加。在一些實施方式中，附接於光束寬度控制器的致動器使分面鏡相對彼此移動及/或旋轉，以調整光罩上的覆蓋範圍。在一些實施方式中，光束寬度控制器，例如影像寬度控制器，在橫向上，例如方向X及/或方向Z上，移動面鏡的分面，及/或在垂直方位上旋轉分面鏡，以在兩個橫向，即方向X及方向Z上調整光罩上的覆蓋範圍。在一些實施方式中，複數個分面鏡中的每一個分面鏡包含多個分段，每一個分段具有複數個分面，且光束寬度控制器改變每一分面鏡之每一分段之分面的位置及方向，以調整覆蓋區域。在一些實施方式中，改變位置包含在所有六個方向：上和下(例如，在方向Z上)、左和右 (例如，在方向X上)、及前和後(例如，在方向Y上)上移動分面鏡。因此，在一些實施方式中，光束寬度控制器以平行於極紫外輻射光束之傳輸的方向來前後移動面鏡的分面，以調整光罩上的覆蓋範圍。在一些實施方式中，光束寬度控制器橫向地左右或上下移動面鏡的分面，以改變極紫外輻射光束對光罩的入射角度。
僅透過倍縮光罩遮罩來截斷極紫外輻射光束的一部分會浪費此部分的極紫外輻射光束。在本實施方式中，在寬度控制(將極紫外光束集中)後，極紫外光束的單位面積強度增加。因此，可減少每個晶圓的曝光時間，從而增加極紫外曝光機台的產能。
圖1顯示具有雷射產生電漿(LPP)極紫外輻射源及曝光機台之極紫外微影系統的示意圖。極紫外微影系統包含用以產生極紫外輻射的極紫外輻射源100(極紫外光源)、例如掃描式曝光機(scanner)之曝光機台200、及激發雷射源300。如圖1所示，在一些實施方式中，極紫外輻射源100及曝光機台200安裝在無塵室的主層MF上，而激發雷射源300安裝在位於主層下的基層BF中。極紫外輻射源100及曝光機台200均分別透過阻尼器DMP1及阻尼器DMP2設置在基座板PP1及基座板PP2上方。極紫外輻射源100及曝光機台200透過可包含聚焦單元111的耦合機構彼此耦合。在一些實施方式中，微影系統包含極紫外輻射源100及曝光機台200。
微影系統為設計以透過極紫外光(在本文中也可互換地稱為極紫外輻射)來曝光阻劑層的極紫外微影系統。阻劑層為對極紫外光敏感的材料。極紫外微影系統使用極紫外輻射源100來產生極紫外光，例如具有波長範圍介於約1nm至約50nm之間的極紫外光。在一特定的例子中，極紫外輻射源100產生具有波長集中在約13.5nm的極紫外光。在本實施方式中，極紫外輻射源100使用雷射產生電漿(LPP)的機制來產生極紫外輻射。
曝光機台200包含多個反射式光學構件，例如凸/凹/平面鏡、包含遮罩台的遮罩固持機構、及晶圓固持機構，例如基材固持機構或晶圓台。利用反射式光學構件將極紫外輻射源100所產生的極紫外輻射導引至固定在遮罩台上的遮罩上。在一些實施方式中，遮罩台包含靜電吸盤(e-chuck)，以固定遮罩。因為氣體分子會吸收極紫外光，所以用於極紫外微影圖案化的微影系統保持在真空或低壓環境，以避免極紫外強度的損失。如上所述，曝光機台200保持在真空環境下，且倍縮光罩安裝在基材上方，而光阻層設於基材上。利用光學構件導引極紫外輻射源100所產生的極紫外光輻射，以投射遮罩於基材的光阻層上。
在本揭露中，可互換地使用用語遮罩(mask)，光罩(photomask)、及倍縮光罩(reticle)。此外，可互換地使用用語阻劑(resist)及光阻(photoresist)。在一些實施方式中，遮罩為反射式遮罩。在一些實施方式中，遮罩包含具有合適材料，例如低熱膨脹材料或熔融石英的基材。在不同的例子中，材料包含摻雜二氧化鈦(TiO 2)的二氧化矽(SiO 2)，或其他具有低熱膨脹的合適材料。遮罩包含沉積於基材上的多重反射層(ML)。多重反射層包含複數個薄膜對，例如鉬-矽(Mo/Si)薄膜對(例如，在每一薄膜對中，一層鉬在一層矽的上方或下方)。或者，多重反射層可包含鉬-鈹(Mo/Be)薄膜對，或其他可配置以高度地反射極紫外光的合適材料。遮罩可更包含設於多重反射層上用於保護的覆蓋層，例如釕(Ru)。遮罩更包含沉積於多重反射層上方的吸收層，例如氮化鉭硼(TaBN)層。將吸收層圖案化，以定義一層積體電路(IC)。
曝光機台200包含投影光學模組，投影光學模組用於將遮罩的圖案成像至固定在曝光機台200之基材台上之具有阻劑塗佈於其上的半導體基材上。投影光學模組通常包含反射式光學器件。透過投影光學模組，例如面鏡，來收集及導引從遮罩導引而來且帶有定義於遮罩上之圖案之影像的極紫外輻射(極紫外光)，從而形成影像於阻劑上。
在本揭露之不同的實施方式中，半導體基材為即將圖案化的半導體晶圓，例如矽晶圓或其他種晶圓。在本揭露的實施方式中，半導體基材塗佈有對極紫外光敏感的阻劑層。將包含上述那些的多個構件整合在一起，且可操作來進行微影曝光製程。微影系統可更包含其他模組或與其他模組整合(或耦合)。
如圖1所示，極紫外輻射源100包含由腔室105所封住的微滴產生器115及雷射產生電漿收集器鏡110。微滴產生器115產生複數個目標微滴DP，這些目標微滴DP透過噴嘴117供應至腔室105中。在一些實施方式中，目標微滴DP為錫(Sn)、鋰(Li)、或錫(Sn)及鋰(Li)的合金。在一些實施方式中，目標微滴DP各自具有範圍從約10微米(µm)至約100µm的直徑。例如，在一實施方式中，目標微滴DP為各自具有直徑約10µm、約25µm、約50µm、或這些值之間之任何直徑的錫微滴。在一些實施方式中，透過噴嘴117，以範圍從約每秒50微滴(例如，約50Hz的噴射頻率)至約每秒50,000微滴(例如，約50kHz的噴射頻率)的速率，來供應目標微滴DP。例如，在一實施方式中，以噴射頻率約50Hz、約100Hz、約500Hz、約1kHz、約10kHz、約25kHz、約50kHz、或這些頻率之間的任何噴射頻率，來供應目標微滴DP。在不同的實施方式中，透過噴嘴117以範圍從約每秒10公尺(m/s)至約100m/s的速度，將目標微滴DP噴入激發區ZE(例如，目標微滴位置)中。例如，在一實施方式中，目標微滴DP具有速度約10m/s、約25m/s、約50m/s、約75m/s、約100m/s、或這些速度之間的任何速度。
激發雷射源300所產生的激發雷射光束LR2為脈衝光束。透過激發雷射源300來產生雷射光束LR2的雷射脈衝。激發雷射源300可包含雷射產生器310、雷射導引光學器件320、及聚焦裝置330。在一些實施方式中，雷射產生器310包含波長在電磁波譜之紅外區中的二氧化碳(CO 2)或摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)雷射源。例如，在一實施方式中，雷射源300具有9.4µm或10.6µm的波長。激發雷射源300所產生的雷射光束LR0受雷射導引光學器件320導引，且受聚焦裝置330聚焦成激發雷射光束LR2而引入極紫外輻射源100中。在一些實施方式中，除了二氧化碳及摻釹釔鋁石榴石雷射之外，雷射光束LR2還透過氣態雷射或固態雷射來產生，而氣態雷射包含準分子氣體放電雷射、氦氖雷射、氮氣雷射、橫向激發大氣壓(TEA)雷射、氬離子雷射、銅蒸氣雷射、氟化氪(KrF)雷射、或氟化氬(ArF)雷射，而固態雷射包含摻釹玻璃(Nd:glass)雷射、摻鐿(Yb)玻璃或陶瓷雷射、或紅寶石雷射。在一些實施方式中，激發雷射源300也產生非游離雷射光束LR1(未顯示)，而雷射光束LR1也透過調焦裝置330來聚焦，以透過產生預熱雷射脈衝來預熱所給定的目標微滴。
在一些實施方式中，激發雷射光束LR2包含預熱雷射脈衝及主雷射脈衝。在這樣的實施方式中，使用預熱雷射脈衝(在本文中，可互換地稱為預脈衝)來加熱(或預熱)所給定的目標微滴，以產生具有多個更小微滴之低密度的目標羽流，其隨後受來自主雷射的主雷射脈衝加熱(或重新加熱)，以產生與沒有使用預熱雷射時相比更多的極紫外光放射。
在不同的實施方式中，預熱雷射脈衝具有約100µm或更小的光點尺寸，而主雷射脈衝具有範圍約150µm至約300µm的光點尺寸。在一些實施方式中，預熱雷射及主雷射脈衝具有範圍從約10ns至約50ns的脈衝持續時間，及範圍從約1kHz至約100kHz的脈衝頻率。在不同的實施方式中，預熱雷射及主雷射具有範圍從約1千瓦(kW)至約50kW的平均功率。在一實施方式中，激發雷射光束LR2的脈衝頻率與目標微滴DP的噴射頻率相匹配。
導引激發雷射光束LR2通過窗口(或透鏡)至激發區ZE中。窗口採用對雷射光束實質上透明的合適材料。雷射脈衝的產生與目標微滴DP透過噴嘴117的噴射同步。目標微滴通過激發區時，預脈衝加熱目標微滴，且將其轉變為低密度的目標羽流。控制預脈衝與主脈衝之間的延遲，以允許目標羽流形成，且擴張至最佳的尺寸及幾何形狀。在不同的實施方式中，預脈衝及主脈衝具有相同的脈衝持續時間及尖峰功率。當主脈衝加熱目標羽流時，產生高溫的電漿。電漿發射極紫外輻射光束29，且透過收集器鏡110收集極紫外輻射光束29。收集器鏡110，即極紫外收集器鏡，進一步反射且聚焦用於透過曝光機台200來進行之微影曝光製程的極紫外輻射光束29。透過微滴捕獲器85捕抓未與雷射脈衝反應的微滴DP。如圖1所示，來自收集器鏡110的極紫外輻射光束29聚焦在極紫外輻射源100與曝光機台200之間的聚焦單元111處。從聚焦單元111進入曝光機台200的極紫外輻射光束29，與源自聚焦單元111中之聚焦點，例如點源，的極紫外輻射一致。
使來自激發雷射之脈衝(預脈衝及主脈衝中的任一個或兩者)的產生，與激發區中之目標微滴的到達同步的一方法為偵測目標微滴在所給定的位置處的通過，且使用其作為觸發激發脈衝(或預脈衝)的信號。在此方法中，例如，如果目標微滴的通過時間表示為t o，而產生(及偵測到)極紫外輻射的時間表示為t rad­，且偵測目標微滴之通過的位置與激發區的中心之間的距離為d，則目標微滴的速度v dp計算為 v dp= d/(t rad-t o) 方程式(1)。 因為預期微滴產生器115會以固定的速度可再現地供應微滴，所以一旦計算出v dp，就在偵測到目標微滴已經通過所給定的位置之後，以d/v dp的時間延遲觸發激發脈衝，以確保激發脈衝在相同於目標微滴到達激發區之中心的時間到達。在一些實施方式中，因為使用目標微滴的通過來觸發預脈衝，在預脈衝之後之固定的延遲之後觸發主脈衝。在一些實施方式中，如果有需要，透過週期性地量測t rad來週期性地重新計算目標微滴速度v dp的值，使脈衝的產生與目標微滴的到達重新同步。
圖2A、圖2B、及圖2C顯示具有雷射產生電漿微紫外輻射源、曝光機台、及顯示倍縮光罩之倍縮光罩安裝結構之微紫外微影系統的示意圖，且顯示包含用來照明倍縮光罩之場分面模組及光瞳分面模組之照明光學器件的示意圖。圖2A顯示具有雷射產生電漿極紫外輻射源100、曝光機台200、及陳列例如光罩之倍縮光罩205之倍縮光罩安裝結構225之極紫外微影系統的示意圖201。圖2A也顯示用於限制，例如遮擋，極紫外輻射光束的倍縮光罩遮罩101。極紫外輻射源100透過利用聚焦裝置330將雷射光束LR2聚焦在激發區ZE處，以產生電漿羽流23的方式，來產生極紫外輻射光束29。電漿羽流所產生之極紫外輻射的一部分為照射在收集器鏡110上並從收集器鏡110反射的極紫外輻射光束29，且其在通過極紫外輻射源100的光圈208離開極紫外輻射源100之後，通過在極紫外輻射源100之外的聚焦單元111。在一些實施方式中，光圈208由對極紫外輻射透明的材料製成。
圖2A的極紫外微影系統也包含曝光機台200。曝光機台包含複數個凸、凹、或平面鏡。在一些實施方式中，如圖所示，透過極紫外輻射源100與曝光機台200之間的聚焦單元111來聚焦極紫外輻射光束29，然後極紫外輻射光束29通過曝光機台200的光圈218進入曝光機台200，而光圈218由對極紫外輻射透明的材料製成。進入曝光機台200之後，利用照明光學器件202將極紫外輻射光束29導引至倍縮光罩205。如圖所示，極紫外輻射光束29經導引至照明光學器件202的會聚面鏡222且從會聚面鏡222反射、再經導引至照明光學器件202的另一會聚面鏡224且從會聚面鏡224反射、並經導引至照明光學器件202的發散面鏡226且從發散面鏡226反射、且經導引至照明光學器件202的平面鏡228並從平面鏡228反射，以照射在倍縮光罩205，例如反射式光罩上。極紫外輻射光束31從倍縮光罩205的佈局圖案反射。在一些實施方式中，照明光學器件202的面鏡222、面鏡224、面鏡226、或面鏡228中的一或多個為分面鏡，例如包含複數個分面的面鏡。
圖2B及圖2C顯示照明光學器件202的示意圖203及示意圖207。照明光學器件202包含具有複數個分面430A(面鏡)的場分面模組262，以及具有複數個分面430B(面鏡)的光瞳分面模組264。如圖2B所示，場分面模組262的每一個分面430A將來自聚焦單元111的極紫外輻射光束29朝光瞳分面模組264之對應的一個分面430B反射。如圖2C所示，光瞳分面模組264的分面430B進一步將極紫外光朝倍縮光罩205反射。在本揭露的一些實施方式中，分面430A或分面430B中的一或多個為可控制的，以改變光瞳分面模組264上的極紫外光點尺寸，或改變倍縮光罩205上的極紫外光點。在一些實施方式中，如圖2C所示，分面鏡430A堆疊在一起。因此，圖2B的分面鏡430A或分面鏡430B為二或更多個相同之分面鏡430A或分面鏡430B堆疊在一起。關於圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、及圖3F描述控制堆疊之分面鏡430A或分面鏡430B相對於彼此的位置，及控制分面鏡430A或分面鏡430B的曲率。
回頭參照圖2A，從倍縮光罩的佈局圖案反射之後，極紫外輻射光束31受投影光學器件204導引至晶圓系統210(具有光阻層位於基材上的基材)或影像偵測器235。如圖所示，極紫外輻射光束31受導引至投影光學器件204的平面鏡234且從平面鏡234反射，受導引至投影光學器件204的發散面鏡232且從發散面鏡232反射，受導引至投影光學器件204的另一發散面鏡236且從發散面鏡236反射，受導引至投影光學器件204的會聚面鏡238且從會聚面鏡238反射、受導引至投影光學器件204的另一發散面鏡242且從發散面鏡242反射，且受導引至投影光學器件204的另一會聚面鏡244並從會聚面鏡244反射，以照射在晶圓系統210或影像偵測器235上。在一些實施方式中，投影光學器件204之面鏡232、面鏡234、面鏡236、面鏡238、面鏡242、或面鏡244中的一或多個為場分面模組或光瞳分面模組。
圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、及圖3F顯示依照本揭露之一些實施方式的分面鏡及分面鏡控制系統。如圖3A及圖3B所示，分面鏡450(堆疊的分面鏡)包含二或更多個分面(鏡)430A或分面(鏡)430B，且分面鏡450 為場分面模組262或光瞳分面模組264的一部分。在一些實施方式中，如圖3A的分面鏡控制系統470所示，將分面430A或分面430B耦合至包含例如一或多個馬達或壓電裝置的致動器351，以透過控制器460沿著方向X、方向Y、及/或方向Z來移動分面430A或分面430B中的每一個。在一些實施方式中，方向Z垂直於分面的表面(與光軸垂直)。在一些實施方式中，將控制器460耦合至致動器351，以控制分面430A在方向Z上的上下移動(靠近或遠離光瞳分面模組264的分面430B)、在方向X上的橫向移動、及方向Y上的前後移動。在一些實施方式中，場分面沿著方向Z在±約20 mm內移動。在一些實施方式中，也控制分面430A或分面430B的傾斜角，以改變極紫外輻射光束在光瞳分面模組上或倍縮光罩205上的投射。在一些實施方式中，透過控制傾斜角，將從場分面模組262的分面430A反射而來的極紫外輻射光束投射至光瞳分面模組264的另一分面430B。在一些實施方式中，耦合至致動器351的控制器460沿方向Z上下移動(靠近或遠離倍縮光罩205)，及/或沿方向X及/或沿方向Y橫向移動分面鏡430B。在一些實施方式中，控制器460在方向X、方向Y、或方向Z上，同時地移動二或更多個分面鏡430A或分面鏡430B之堆疊，或個別移動分面鏡430A及分面鏡430B。如圖3B所示，控制器460透過致動器351對每個分面430A或分面430B之周長上的至少二個位置施力，以調整，例如增加或減少，分面鏡430A及分面鏡430B的曲率。在一些實施例中，如圖3B所示，分面鏡450安裝在支撐結構415上。
圖3C顯示調整場分面模組262之分面430A的位置來調整光瞳分面模組264之分面430B上的投射光束。如圖3C所示，透過沿著方向Z(極紫外輻射光束29之光傳播的方向)移動分面430A，可改變(放大或縮小)光瞳分面模組264之分面430B上的極紫外光束尺寸，從而改變由從光瞳分面模組264之複數個分面430B反射而來之光所形成之投射至倍縮光罩205上的極紫外光束尺寸。如上所述，如圖2B所示，分面430A或分面430B為堆疊在一起之二或更多個相同之分面鏡430A或分面鏡430B。如圖所示，致動器351在方向335上 (方向Z或極紫外輻射光束傳播的方向)，或在橫向332，即方向X及/或方向Y上，移動一或多個分面430A。
如上所述，可在極紫外輻射光束29的光傳播方向上或在橫向上移動光瞳分面模組264的一或多個分面430B，以進一步調整極紫外光束在倍縮光罩205上的尺寸及位置。如圖3D所示，當分面430A在方向335上移動時，極紫外輻射光束29A變成極紫外輻射光束29B，且分面430B上的投射光334縮小為投射光336。此外，在方向332上橫向移動分面430A，使投射光336或投射光334在分面430B上橫向移動。
在一些實施方式中，如圖3E所示，致動器351 配置以沿著線338施加壓力，藉以透過沿著線342變動曲率的方式，來改變分面430A的曲率，而改變分面430A的焦點/焦距，從而改變光瞳分面模組264之分面430B上的極紫外光束尺寸。在一些實施方式中，致動器351包含複數個活塞或壓電器件，以改變分面的曲率。如圖3F所示，當施加壓力給分面430A之周長上的至少兩個點，且沿著線342向上移動曲率時，分面430A的焦距縮小，且極紫外輻射光束29A變成極紫外輻射光束29B，而分面430B上的投射光334縮小為投射光336。此外，致動器351可施加壓力在光瞳分面模組264之一或多個分面430B的二或更多位置處，來改變一或多個分面430B的曲率，以調整倍縮光罩205上的極紫外光束尺寸。
在一些實施方式中，控制器460同時對二或更多個分面430A或分面430B施加壓力，來同時改變二或更多個分面的曲率，或個別地施加壓力給分面430A或分面430B，來改變一個分面的曲率。在一些實施方式中，曲率在原始曲率的約±5%內變化(原始焦距之焦距的±5%)。
在一些實施方式中，將控制器460耦合至致動器351，以控制場分面模組在方向X或方向Y(平行於分面430A或分面430B的表面)上的橫向移動，或在方向Z，例如極紫外輻射光束傳輸之方向(垂直於分面430A或分面430B的表面)上的上下移動。在一些實施方式中，分面430A或分面430B一起在方向Y上、在方向X上、或在方向Z上移動。
在一些實施方式中，每一分面鏡包含介於約300個與約1600個之間的分面，且具有介於約10 mm與約30 mm之間的厚度。在一些實施方式中，分面鏡包含介於約50個與約2000個之間的分面，且具有介於約2 mm與約40 mm之間的厚度。在一些實施方式中，分面鏡為具有平坦分面的平面鏡、具有凸分面的凸面鏡、或具有凹分面的凹面鏡中的任一個。在一些實施方式中，分面鏡為具有平坦分面和凸分面的凸面鏡，或具有平坦分面和凹分面的凹面鏡。
在一些實施方式中，如上所述，類似於場分面模組262的分面430A，光瞳分面模組264的一或多個分面430B也為可控制的，以改變在倍縮光罩205上之光束的形狀/尺寸。
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D顯示依照本揭露之一些實施方式之極紫外微影系統400、多段分面鏡425、光束寬度調整器系統、及極紫外遮擋圖，而極紫外微影系統400具有極紫外輻射源及曝光機台，而曝光機台包含曝光機台之照明系統的分面鏡625A和分面鏡625B，以及用來調整極紫外輻射光束之範圍的控制系統。圖4A與圖2A及圖2B一致，且光束，例如極紫外輻射光束29，由極紫外輻射源100所產生。極紫外輻射光束29經照明光學器件202導引至倍縮光罩205。在一些實施方式中，分面鏡625A及分面鏡625B分別與光瞳分面模組264及場分面模組262一致，其中分面鏡受到調整，例如在位置及/或方向上移動分面鏡625A或分面鏡625B中之每一個的分面。如圖所示，與圖3A及圖3B的控制器460一致的光束寬度控制器350透過致動器351耦合至分面鏡625A及分面鏡625B，且控制分面鏡的分面，例如控制分面的位置。如圖所示，透過與光瞳分面模組264一致的分面鏡625A將極紫外輻射光束投射於倍縮光罩205上。在一些實施方式中，代替倍縮光罩205，放置影像偵測器235，以量測投射光束。轉移投射光束的影像至分析器模組230，且分析器模組230判定尺寸，例如投射影像在方向X及/或方向Z上的範圍，以判定投影光束是否覆蓋額外的區域，及是否覆蓋超出佈局圖案的區域。如果覆蓋額外的區域或如果覆蓋的區域不足，分析器模組230對光束寬度控制器350傳送命令，以透過改變分面鏡625A及分面鏡625B之分面的位置或方向來調整覆蓋的區域。在一些實施方式中，反覆調整影像偵測器235所偵測到之倍縮光罩上之投射光束的範圍，如此如果倍縮光罩上之投射光束的範圍大於/小於倍縮光罩上之佈局圖案的寬度412，就移動光瞳分面模組264的一或多個分面430B及/或場分面模組262的一或多個分面430A，或調整(增加或減少)分面的曲率，以使倍縮光罩上之投射光束的範圍充分地相同於倍縮光罩上之佈局圖案的寬度412。
在一些實施方式中，如圖4A所示，覆蓋寬度414大於倍縮光罩205之佈局圖案(例如，圖案區域尺寸)的寬度412，而光束寬度控制器350調整覆蓋寬度414，以變成相同於佈局圖案的寬度412，因此不使用遮擋物。如圖所示，從包含倍縮光罩之圖案區域尺寸的資料庫401接收寬度412。在一些實施方式中，資料庫401包含分面430A和分面430B及場分面模組262和光瞳分面模組264之分面的結構的資訊，光束寬度控制器350利用此資訊來決定分面430A及分面430B之移動的量及方向，或決定分面430A及分面430B的曲率改變量。在一些實施方式中，相較於僅透過倍縮光罩遮罩來遮擋極紫外光的例子，透過光束再成形使極紫外光的強度增加約5%至30%。在一些實施方式中，除了透過光束寬度控制器350來調整覆蓋寬度414之外，也使用倍縮光罩遮罩來微調覆蓋寬度414，因此可使用一些遮擋物來遮擋極紫外光的約1%至2%。在一些實施方式中，如圖4A所示，在極紫外輻射光束29的傳輸方向上移動分面鏡625A的分面及/或分面鏡625B的分面，以將覆蓋寬度414調整成寬度412。如圖所示，透過移動分面，極紫外輻射光束33從分面鏡625A反射，且極紫外輻射光束33在倍縮光罩205上具有寬度412，因此沒有覆蓋倍縮光罩205之佈局圖案的外部。在一些實施方式中，如圖4A所示，分面鏡625B包含例如獨立受光束控制器350透過致動器351控制之二單獨的分面段620A及分面段620B。將分面段620A及分面段620B耦合至與光束寬度控制器350耦合的致動器351，來使每一個分面相對於彼此移動。在一些實施方式中，在方向X上、在方向Y上、在方向Z上獨立地移動分面。在一些實施方式中，在相同方向上一起移動二或更多分面。在一些實施方式中，在方向Y上一起移動二或更多個分面，以調整極紫外輻射光束照射在倍縮光罩上時的範圍。圖4B顯示多段分面鏡425，其具有受獨立控制之三或更多個獨立之分面段420A、分面段420B、分面段420N等。在一些實施方式中，照明光學器件202或投影光學器件204包含二或更多個多段分面鏡425。在一些實施方式中，獨立移動面鏡625A及面鏡625B之每一個分面，以調整倍縮光罩205上之極紫外輻射光束的寬度。在一些實施方式中，在距面鏡，例如面鏡625A或面鏡625B的一預定距離處確定極紫外光束的寬度。在一些實施方式中，此預定距離為從面鏡625A或面鏡625B之一至倍縮光罩205的距離。在一些實施方式中，透過致動器351施加壓力在面鏡625A及/或面鏡625B中之一或多個分面上，來改變一或多個分面的曲率及焦距，以調整極紫外輻射光束在倍縮光罩上的寬度。
圖4C顯示光束寬度調整器系統480，其顯示在調整之前之極紫外輻射光束29的寬度414，及在調整之後極紫外輻射光束33的寬度416。區域402為倍縮光罩205之佈局圖案所覆蓋的區域。如圖所示，極紫外輻射光束29的寬度414大於佈局圖案的寬度412，因此倍縮光罩遮罩101可向內移動，以防止極紫外輻射光束29之額外的覆蓋範圍，而造成有用之極紫外輻射的損失。倍縮光罩遮罩的位置由佈局圖案的尺寸來決定或僅從極紫外工具之外部來提供。如圖4C所述，在一些實施方式中，倍縮光罩205包含影像偵測器235或以影像偵測器235來取代。分析器模組230接收來自影像偵測器235之極紫外輻射光束29的寬度414，或從接收自影像偵測器235的影像來判定極紫外輻射光束29的寬度414，且也接收倍縮光罩205上之佈局圖案寬度412的資訊。在一些實施方式中，將分析器模組230耦合至產品寬度模組475，而產品寬度模組475為光束寬度控制器350及致動器351的組合。產品寬度模組475控制分面鏡450的分面，且修正輻射光束的寬度，並產生具有與佈局圖案寬度412實質相同之較小之寬度416的極紫外輻射光束33，因此不需要移動倍縮光罩遮罩101來防止額外的覆蓋範圍，且不會導致有用之極紫外輻射的損失。在其他實施方式中，僅基於佈局圖案來調整光束寬度。
圖4D顯示基於光束寬度比496之極紫外遮擋率494的圖形492，其中光束寬度比496為寬度412對寬度414的比值。如圖所示，當寬度412對寬度414的比值496增加時，極紫外遮擋率494減少，而極紫外產能498上升。
圖5顯示依照本揭露之一些實施方式之用來調整微影系統之極紫外輻射光束之範圍的控制系統500。控制系統500包含分析器模組530，而分析器模組530與圖2A及圖4A的分析器模組230一致。控制系統500也包含耦合至分析器模組530的主控制器540。在一些實施方式中，控制系統500包含圖4A的光束寬度控制器350及圖1的雷射產生器310。在一些實施方式中，控制系統500包含耦合至分析器模組530之圖2A及圖4A的影像偵測器235。
在一些實施方式中，參考圖4A，主控制器540命令分析器模組530接收所擷取的影像，來分析所擷取的影像，以判斷極紫外輻射光束29是否覆蓋額外的區域。在一些實施方式中，主控制器540命令雷射產生器310開始傳送激發脈衝，且產生極紫外輻射光束29，如此影像偵測器235接收所投射之極紫外輻射光束的影像。在一些實施方式中，主控制器540命令光束寬度控制器350施加一組電壓給致動器351(例如，電動馬達)，來移動分面鏡的分面，以調整極紫外輻射光束在倍縮光罩205上的範圍。
圖6A、圖6B、及圖6C顯示依照本揭露之一些實施方法之用來調整微影系統之極紫外輻射光束的範圍與產生阻劑層之製程600、製程650、及製程670的流程圖。透過圖4A及圖4C的極紫外微影系統400及光束寬度調整器系統480可進行製程600、製程650、及製程670，或製程600、製程650、及製程670中的一部分。在一些實施方式中，透過下面參照圖7A及圖7B描述的電腦系統700來進行及/或控制製程600、製程650、及製程670，或製程600、製程650、及製程670中的一部分。在一些實施方式中，透過上述之圖5之控制系統500來進行製程600、製程650、及製程670，或製程600、製程650、及製程670中的一部分。
製程600包含操作S602，其中將入射第一極紫外輻射光束傳輸至包含二或更多分面的面鏡。如圖4A所示，將極紫外輻射光束29傳輸至包含複數個分面的面鏡625A。在操作S604中，將從面鏡反射的第二極紫外輻射光束導引至倍縮光罩。如圖4A所示，將反射自面鏡625A的極紫外輻射光束29導引至倍縮光罩205。在操作S606中，使面鏡之二或更多分面中的至少一個分面相對於二或更多分面中的其他分面移動，以調整第二極紫外輻射光束在倍縮光罩上的寬度。如圖3C、圖3D、及圖4A所示，使至少一個分面430B相對於其他分面430B移動，以調整極紫外輻射光束29的寬度414。如圖所示，光束寬度控制器350移動面鏡625A之二或更多個分面430B中之至少一個分面430B，以產生具有寬度412之反射的極紫外輻射光束。在一些實施方式中，透過光束寬度控制器350施加一或多個電壓給致動器351，來移動面鏡之二或更多個分面中的至少一個分面，以修正，例如減少或增加，極紫外輻射之反射光束在方向X或方向Z上的尺寸。在一些實施方式中，施加二或更多個電壓，以在方向Y，例如極紫外輻射傳輸的方向上移動二或更多個分面，來調整極紫外輻射之反射光束在方向X中及/或在方向Z上的橫向寬度。在一些實施方式中，施加二或更多個電壓來在方向Y上一起移動二或更多分面，以調整極紫外輻射之反射光束在方向X上及/或在方向Z上的橫向寬度。
製程650包含操作S652，其中從資料庫中接收包含光罩之圖案區域尺寸的資訊。如圖4C所示，透過分析器模組230來接收倍縮光罩上之佈局圖案的寬度412。此外，分析器模組230確認極紫外輻射光束29的寬度414。在操作S654中，依照資訊來調整極紫外輻射光束的寬度。如圖4A及圖4C所示，利用光束寬度控制器350或產品寬度調變器475透過移動分面鏡450的分面來調整光束的寬度。在操作S656中，極紫外輻射光束掃描倍縮光罩205，例如光罩。如圖4A及圖4C所示，極紫外輻射光束33之縮小的光束寬度掃描倍縮光罩205。在操作S658中，以反射自倍縮光罩的極紫外輻射光束來曝光光阻層。如圖2A及圖8C所示，將目標層(TL)上方的光阻(PR)層暴露於反射自倍縮光罩205的極紫外輻射光束。在一些實施方式中，此調整會修正，例如增加，倍縮光罩上之極紫外輻射光束之每單位面積的平均強度。在一些實施方式中，此調整會造成倍縮光罩上之極紫外輻射光束之每單位面積之平均強度之基於寬度的變異。在一些實施方式中，調整前的寬度為W1時調整寬度後之倍縮光罩上之極紫外輻射光束之每單位面積之強度的增加，大於調整前的寬度為W2時調整寬度後之倍縮光罩上之極紫外輻射光束之每單位面積之強度的增加，其中W1＞W2。製程670包含操作S672，其中將極紫外輻射光束傳輸至包含二或更多個分面的第一面鏡。如圖4A所示，將極紫外輻射光束29傳輸至包含複數個分面的面鏡625A。在操作S674中，將反射的極紫外輻射光束從第一面鏡導引至倍縮光罩。如圖4A所示，將反射自面鏡625A的極紫外輻射光束29導引至倍縮光罩205。在操作S676中，使第一面鏡之二或更多個分面中的至少一個分面相對於二或更多個分面中的其他分面移動，以修正反射之極紫外輻射光束在倍縮光罩上的寬度。如圖3A、圖3B、及圖4A所示，透過致動器351移動分面。在操作S678中，確認倍縮光罩上之反射之極紫外輻射光束的範圍，且接收倍縮光罩上之佈局圖案的寬度。如圖4A所示，從資料庫401接收倍縮光罩205上之佈局圖案的寬度412，且光束寬度控制器350從影像偵測器235接收所投射之極紫外輻射光束的影像，以確認倍縮光罩上之佈局圖案的寬度。在操作S680中，繼續上述之移動及確認，直到倍縮光罩上之投射光束的範圍，即極紫外輻射光束的寬度414，與倍縮光罩上之佈局圖案的寬度412相同。如圖所示，重複的程序在圖4A中繼續。
圖7A及圖7B繪示依照本揭露之一些實施方式之用於調整微影系統之極紫外輻射光束之範圍的設備。在一些實施方式中，使用電腦系統700來進行圖5之模組的功能，圖5之模組包含主控制器540、分析器模組530、及光束寬度控制器350。在一些實施方式中，使用電腦系統700來執行圖6A的製程600或部分之製程600。
圖7A為進行用於調整微影系統之極紫外輻射光束之寬度之設備之功能之電腦系統的示意圖。可利用電腦硬體及在其上執行的電腦程式，來實現上述實施方式之製程、方法、及/或操作中的所有或一部分。在圖7A中，電腦系統700配備有包含光碟唯讀記憶體[例如，光碟唯讀記憶體(CD-ROM)或數位多功能光碟(DVD-ROM)]驅動器705和磁碟驅動器706的電腦701、鍵盤702、滑鼠703、及顯示器704。
圖7B為顯示電腦系統700之內部架構的示意圖。在圖7B中，除了光碟驅動器705及磁碟驅動器706之外，電腦701配備有一或多個處理器，例如微處理單元(MPU)711；唯讀記憶體(ROM)712，其中儲存有程式，例如啟動程式；隨機存取記憶體(RAM)713，其連接至微處理單元711，其中暫時儲存應用程式之命令，且提供暫存區域；硬碟714，其中儲存有應用程式、系統程式、及資料；及匯流排715，其連接微處理單元711、唯讀記憶體712、及類似裝置。需注意的是，電腦701可包含用於提供至區域網路(LAN)之連接的網路卡(未顯示)。
用於使電腦系統700執行前述實施方式中之調整微影系統之極紫外輻射光束之範圍之功能的程式可儲存在插入光碟驅動器705或磁碟驅動器706中的光碟721或磁碟722中，且傳輸至硬碟714。或者，可透過網路(未顯示)來將程式傳輸至電腦701，並儲存於硬碟714。在執行時，將程式載入隨機存取記憶體713中。程式可從光碟712或磁碟722，或直接從網路載入。程式不必然地須包含，例如作業系統(OS)或第三方程式，來使電腦701執行在前述實施方式中之用來減少微影系統之極紫外輻射光束之額外覆蓋範圍之控制系統的功能。程式可僅包含命令部分，以在受控模式中調用合適的功能(模組)，且獲得所需的結果。
圖8A、圖8B、圖8C、及圖8D顯示依照本揭露之實施方式之製造半導體元件之方法之連續的製造操作。如圖8A所示，形成光阻層PR於設於基材上之目標層TL上方。在隨後的微影曝光製程期間，光阻層PR對來自曝光源的輻射是敏感的。在本實施方式中，光阻層對使用於微影曝光製程中的極紫外光是敏感的。可透過旋轉塗佈或其他合適的技術形成光阻層PR於目標層TL上方。可進一步烘烤所塗佈的光阻層，以驅除光阻層中的溶劑。如圖8B所示，利用上述的極紫外反射式遮罩來圖案化光阻層PR。光阻層的圖案化包含透過利用極紫外遮罩，例如倍縮光罩205，之極紫外曝光系統來進行微影曝光製程。在曝光製程期間，將定義於極紫外遮罩上的積體電路(IC)設計圖案成像於光阻層上，以在其上形成潛影圖案，如圖2A所示。光阻層的圖案化更包含顯影曝光的光阻層PR，以形成具有一或多個開口之圖案化的光阻層。在光阻層為正型光阻層的一實施方式中，在顯影製程期間，移除光阻層的曝光部分。光阻層的圖案化可更包含其他製程步驟，例如在不同階段的多個烘烤步驟。例如，在微影曝光製程之後及顯影製程之前，可實施曝光後烘烤(PEB)製程。
如圖8C所示，使用圖案化的光阻層做為蝕刻罩幕來圖案化目標層TL。在一些實施方式中，圖案化目標層包含利用圖案化的光阻層做為蝕刻罩幕來對目標層實施蝕刻製程。蝕刻暴露在圖案化之光阻層之開口中之目標層的部分，而其餘的部分受到對蝕刻的保護。更進一步，如圖8D所示，可透過濕式剝除或電漿灰化來移除圖案化的光阻層。
依照本揭露的一些實施方式，一種圖案形成的方法包含從資料庫接收包含倍縮光罩之圖案區域尺寸的資訊，且依照資訊來調整極紫外輻射光束的寬度。此方法也包含在倍縮光罩上掃描極紫外輻射光束，且透過來自倍縮光罩的反射極紫外輻射光束來曝光光阻層，如此調整前之寬度為W1時，調整寬度後之倍縮光罩上之反射極紫外輻射光束之單位面積強度增加，大於調整前之寬度為W2時，調整寬度後之倍縮光罩上之反射極紫外輻射光束之單位面積強度增加，在W1大於W2時。在一實施方式中，調整極紫外輻射光束的寬度包含將極紫外輻射光束傳輸至包含二或更多分面的第一面鏡；將來自第一面鏡的反射極紫外輻射光束導引至倍縮光罩；使第一面鏡之二或更多分面中的至少一分面相對於二或更多分面的其他分面移動，以修正反射極紫外輻射光束在倍縮光罩上之寬度；確認倍縮光罩上之反射極紫外輻射光束的範圍；接收倍縮光罩上之佈局圖案寬度；以及繼續移動及確認，直到投射在倍縮光罩上之光束的範圍與倍縮光罩上之佈局圖案的寬度相同。在一實施方式中，沿極紫外輻射光束傳輸方向移動至少一分面，以調整反射極紫外輻射在倍縮光罩上之的寬度。在一實施方式中，沿相對於極紫外輻射光束之傳輸方向的橫向移動至少一分面，以橫向地移動倍縮光罩上來自第一面鏡的反射極紫外輻射光束。在一實施方式中，入射的第一極紫外輻射光束是源自極紫外輻射源，且入射的第一極紫外輻射光束是從第二面鏡反射。在一實施方式中，第二面鏡包含二或更多第二分面，且此方法更包含調整第二面鏡之二或更多第二面鏡中之至少一第二分面的曲率，以調整倍縮光罩上之第二極紫外輻射光束的寬度。
依照本揭露的一些實施方式，一種調整極紫外輻射光束之光束寬度的方法包含從極紫外輻射源接收第一極紫外輻射光束，且將第一極紫外輻射光束傳輸至包含二或更多第一分面的第一面鏡。此方法也包含將反射自第一面鏡的第二極紫外輻射光束導引至包含二或更多第二分面的第二面鏡，且將反射自第二面鏡的第三極紫外輻射光束導引至倍縮光罩。此方法更包含使第一面鏡之二或更多第一分面中的至少一第一分面相對於二或更多第一分面中的其他第一分面移動，且使第二面鏡之二或更多第二分面中的至少一第二分面相對於二或更多第二分面中的其他第二分面移動，以調整第二極紫外輻射光束在倍縮光罩上之寬度。在一實施方式中，第一面鏡的二或更多第一分面並排設於單獨的二分面段中，如此每一分面段包含一或多第一分面。在一實施方式中，第一面鏡的單獨的二分面段包含第一分面段及第二分面段，且移動二或更多分面中的至少一第一分面包含移動第一分面段或第二分面段中的至少一第一分面。在一實施方式中，此方法更包含獨立地移動第一面鏡的每個第一分面，且移動第二面鏡的每個第二分面，以調整第二極紫外輻射光束在倍縮光罩上之寬度。在一實施方式中，此方法更包含透過耦合至光束寬度控制器且受光束寬度控制器控制的致動器來移動第一分面及第二分面。在一實施方式中，此方法更包含透過光束寬度控制器來傳送一或多個第一電壓給致動器，以移動第一分面，且透過光束寬度控制器來傳送一或多個第二電壓給致動器，以移動第二分面。在一實施方式中，此方法更包含沿著極紫外輻射光束傳輸方向獨立地移動一或多個第一分面，以縮小第二極紫外輻射光束在倍縮光罩上之寬度，且沿著極紫外輻射光束之傳輸的方向獨立地移動一或多個第二分面，以縮小第二極紫外輻射光束在倍縮光罩上之寬度。
依照本揭露的一些實施方式，面鏡系統包含支撐結構、連接於支撐結構的二或更多個分面、及與一或多個分面連接的致動器，以在垂直於分面之表面的方向中移動一或多個分面，進而修正在距面鏡系統一預定距離處之反射自二或更多個分面之極紫外輻射光束的寬度。在一實施方式中，面鏡系統包含倍縮光罩，如此透過二或更多個分面將反射極紫外輻射光束導引至倍縮光罩，且一或多個分面的移動縮小倍縮光罩上之反射極紫外輻射光束的寬度。在一實施方式中，面鏡系統包含透過致動器耦合至一或多個分面的光束寬度控制器，以控制一或多個分面的移動。在一實施方式中，一或多個分面的移動包含沿上、下、左、右、前、及後中之一或多個的位置移動。在一實施方式中，二或更多分面介於200個分面至2000個分面。在一實施方式中，面鏡系統包含影像偵測器，而透過二或更多分面來將反射極紫外輻射光束導引至影像偵測器，且影像偵測器量測影像偵測器上之反射極紫外輻射光束。在一些實施方式中，面鏡系統包含耦合在影像偵測器與光束寬度控制器之間的分析器模組。分析器模組確認影像偵測器上之極紫外輻射光束寬度，且如果極紫外輻射光束寬度超出倍縮光罩的佈局圖案，分析器模組就命令光束寬度控制器調整極紫外輻射光束寬度。
如所述，移動面鏡的分面來修正倍縮光罩上之極紫外輻射光束的光束寬度，以將光束寬度限制在倍縮光罩之佈局圖案的範圍，且避免使用倍縮光罩遮罩來限制倍縮光罩上之極紫外輻射光束之額外的覆蓋。因此，增加產能及曝光系統的效率。
上述揭露已概述數個實施方式的特徵，因此熟習此技藝者可更了解本揭露之態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地利用本揭露作為基礎，來設計或潤飾其他製程與結構，以實現與在此所介紹之實施方式相同之目的及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應了解到，這類對等架構並未脫離本揭露之精神和範圍，且熟習此技藝者可在不脫離本揭露之精神和範圍下，在此進行各種之更動、取代、與修改。
23:電漿羽流 29:極紫外輻射光束 29A:極紫外輻射光束 29B:極紫外輻射光束 31:極紫外輻射光束 33:極紫外輻射光束 85:微滴捕獲器 100:極紫外輻射源、雷射產生電漿極紫外輻射源 101:倍縮光罩遮罩 105:腔室 110:雷射產生電漿收集器鏡、收集器鏡 111:聚焦單元 115:微滴產生器 117:噴嘴 200:曝光機台 201:示意圖 202:照明光學器件 203:示意圖 204:投影光學器件 205:倍縮光罩 207:示意圖 208:光圈 210:晶圓系統 218:光圈 222:會聚面鏡、面鏡 224:會聚面鏡、面鏡 225:倍縮光罩安裝結構 226:發散面鏡、面鏡 228:平面鏡、面鏡 230:分析器模組 232:發散面鏡、面鏡 234:平面鏡、面鏡 235:影像偵測器 236:發散面鏡、面鏡 238:會聚面鏡、面鏡 242:發散面鏡、面鏡 244:會聚面鏡、面鏡 262:場分面模組 264:光瞳分面模組 300:激發雷射源、雷射源 310:雷射產生器 320:雷射導引光學器件 330:聚焦裝置 332:橫向、方向 334:投射光 335:方向 336:投射光 338:線 342:線 350:光束寬度控制器 351:致動器 400:極紫外微影系統 401:資料庫 402:區域 412:寬度、佈局圖案寬度 414:覆蓋寬度 415:支撐結構 416:寬度 420A:分面段 420B:分面段 420N:分面段 425:多段分面鏡 430A:分面、分面鏡 430B:分面、分面鏡 450:分面鏡 460:控制器 470:分面鏡控制系統 475:產品寬度模組、產品寬度調變器 480:光束寬度調整器系統 492:圖形 494:極紫外遮擋率 496:光束寬度比、比值 498:極紫外產能 500:控制系統 530:分析器模組 540:主控制器 600:製程 620A:分面段 620B:分面段 625A:分面鏡、面鏡 625B:分面鏡、面鏡 650:製程 670:製程 700:電腦系統 701:電腦 702:鍵盤 703:滑鼠 704:顯示器 705:光碟唯讀記憶體驅動器、光碟驅動器 706:磁碟驅動器、軟碟驅動器 711:微處理單元 712:唯讀記憶體 713:隨機存取記憶體 714:硬碟 715:匯流排 721:光碟 722:磁碟 BF:基底樓層 DMP1:阻尼器 DMP2:阻尼器 DP:目標微滴、微滴 EUV:極紫外光 LR0:雷射光束 LR2:激發雷射光束、雷射光束 MF:基準樓層 PP1:基座板 PP2:基座板 PR:光阻層 S602:操作 S604:操作 S606:操作 S652:操作 S654:操作 S656:操作 S658:操作 S672:操作 S674:操作 S676:操作 S678:操作 S680:操作 TL:目標層 X:方向 Y:方向 X:方向 ZE:激發區
從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本揭露有更佳的了解。要強調的是，根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示，且僅用於說明之目的。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸都可任意地增加或縮減。 圖1顯示具有雷射產生電漿(LPP)極紫外輻射源及曝光機台之極紫外微影系統的示意圖。 圖2A、圖2B、及圖2C顯示具有雷射產生電漿極紫外輻射源、曝光機台、及陳列倍縮光罩之倍縮光罩安裝結構之極紫外微影系統的示意圖，且顯示包含用於照明倍縮光罩之場分面模組及光瞳分面模組之照明光學器件的示意圖。 圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、及圖3F顯示依照本揭露之一些實施方式之分面鏡及分面鏡控制系統。 圖4A、圖4B、圖4C、及圖4D顯示依照本揭露之一些實施方式之具有極紫外輻射源及曝光機台的極紫外微影系統、多段分面鏡、光束寬度調整器系統、及極紫外遮擋圖，而曝光機台包含曝光機台之照明系統之面鏡及用於調整極紫外輻射光束之範圍之控制系統。 圖5顯示依照本揭露之一些實施方式之用於調整微影系統之極紫外輻射光束之範圍的控制系統。 圖6A、圖6B、及圖6C顯示依照本揭露之一些實施方式之用於調整微影系統之極紫外輻射光束之範圍及產生阻劑層之製程的流程圖。 圖7A及圖7B繪示依照本揭露之一些實施方式之用於調整微影系統之極紫外輻射光束之範圍的設備。 圖8A、圖8B、圖8C、圖8D顯示依照本揭露之一些實施方式之製造半導體元件之方法之連續的製造操作。
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
650:製程
S652:操作
S654:操作
S656:操作
S658:操作

Claims (20)

  1. 一種圖案形成之方法，包含： 從一資料庫接收包含一倍縮光罩之一圖案區域尺寸之一資訊； 依據該資訊，調整一極紫外輻射光束之一寬度； 在該倍縮光罩上掃描該極紫外輻射光束； 利用來自該倍縮光罩之一反射極紫外輻射光束曝光一光阻層，其中調整前之該寬度為W1時，調整該寬度後之該倍縮光罩上之該反射極紫外輻射光束之一單位面積強度增加，大於調整前之該寬度為W2時，調整該寬度後之該倍縮光罩上之該反射極紫外輻射光束之該單位面積強度增加，且W1大於W2。
  2. 如請求項1所述之方法，其中調整該極紫外輻射光束之該寬度包含： 將該極紫外輻射光束傳輸至包含二或多個分面之一第一面鏡； 將來自該第一面鏡之一反射極紫外輻射光束導引至該倍縮光罩； 使該第一面鏡之該二或該多個分面中之至少一分面相對於該二或該多個分面之其他分面移動，以修正該反射極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之一寬度； 確認該倍縮光罩上之該反射極紫外輻射光束之一範圍； 接收該倍縮光罩上之一佈局圖案寬度；以及 繼續移動及確認，直到該反射極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之該寬度與該倍縮光罩上之該佈局圖案寬度相同。
  3. 如請求項2所述之方法，其中沿一極紫外輻射光束傳輸方向移動該至少一分面，以調整來自該第一面鏡之該反射極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之該寬度。
  4. 如請求項3所述之方法，其中沿相對於該極紫外輻射光束傳輸方向之一橫向移動該至少一分面，以橫向地移動該倍縮光罩上之來自該第一面鏡之該反射極紫外輻射光束。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該極紫外輻射光束源自一極紫外輻射源，其中在該極紫外輻射光束照射在該第一面鏡上之前，從一第二面鏡反射。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該第二面鏡包含二或多個第二分面，該方法更包含： 調整該第二面鏡之該二或該多個第二分面中之至少一第二分面之一曲率，以調整來自該第一面鏡之該反射極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之該寬度。
  7. 一種調整一極紫外輻射光束之一光束寬度之方法，包含： 從一極紫外輻射源接收一第一極紫外輻射光束； 將該第一極紫外輻射光束傳輸至包含二或多個第一分面之一第一面鏡； 將反射自該第一面鏡之一第二極紫外輻射光束導引至包含二或多個第二分面之一第二面鏡； 將反射自該第二面鏡之一第三極紫外輻射光束導引至一倍縮光罩；以及 使該第一面鏡之該二或該多個第一分面中之至少一第一分面相對於該二或該多個第一分面中之其他第一分面移動，且使該第二面鏡之該二或該多個第二分面中之至少一第二分面相對於該二或該多個第二分面中之其他第二分面移動，以調整該第二極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之一寬度。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該第一面鏡之該二或該多個第一分面並排設於獨立之二分面段中，其中每一該二分面段包含一或多個第一分面。
  9. 如請求項8所述之方法，其中該第一面鏡之獨立之該二分面段包含一第一分面段及一第二分面段，其中使該二或該多個第一分面中之該至少一第一分面移動包含使該第一分面段或該第二分面段中之該至少一第一分面移動。
  10. 如請求項7所述之方法，更包含： 獨立地移動該第一面鏡之每一該些第一分面，且獨立地移動該第二面鏡之每一該些第二分面，以調整該第二極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之該寬度。
  11. 如請求項10所述之方法，更包含： 利用由一光束寬度控制器所耦合及控制之一致動器，移動該些第一分面及該些第二分面。
  12. 如請求項11所述之方法，更包含： 利用該光束寬度控制器傳送一或多個第一電壓給該致動器，以移動該些第一分面；以及 利用該光束寬度控制器傳送一或多個第二電壓給該致動器，以移動該些第二分面。
  13. 如請求項11所述之方法，更包含： 沿著一極紫外輻射光束傳輸方向，獨立地移動一或多個第一分面，以縮小該第二極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之該寬度；以及 沿著該極紫外輻射光束傳輸方向，獨立地移動一或多個第二分面，以縮小該第二極紫外輻射光束在該倍縮光罩上之該寬度。
  14. 一種面鏡系統，包含： 一支撐結構； 二或多個分面，與該支撐結構附接；以及 一致動器，與一或多個分面附接，且配置以沿著垂直於多個分面之一表面之一方向，移動該一或該多個分面，以修正在距該面鏡系統之一預定距離處之來自該二或該多個分面之一反射極紫外輻射光束之一寬度。
  15. 如請求項14所述之系統，更包含： 一倍縮光罩，其中利用該二或該多個分面，將該反射極紫外輻射光束導引至該倍縮光罩，其中該一或該多個分面之移動配置以縮小該倍縮光罩上之該反射極紫外輻射光束之該寬度。
  16. 如請求項15所述之系統，更包含： 一光束寬度控制器，利用該致動器耦合至該一或該多個分面，且配置以控制該一或該多個分面之移動。
  17. 如請求項14所述之系統，其中該一或該多個分面之移動包含沿上、下、左、右、前、及後中之一或多個之一位置移動。
  18. 如請求項14所述之系統，其中該二或該多個分面介於200個分面至2000個分面。
  19. 如請求項16所述之系統，更包含： 一影像偵測器，其中利用該二或該多個分面，將該反射極紫外輻射光束導引至該影像偵測器，其中該影像偵測器配置以量測該影像偵測器上之該反射極紫外輻射光束。
  20. 如請求項19所述之系統，更包含： 一分析器模組，耦合在該影像偵測器與該光束寬度控制器之間，其中該分析器模組配置以確認該影像偵測器上之一極紫外輻射光束寬度，其中該分析器模組配置以命令該光束寬度控制器，如果該極紫外輻射光束寬度超出該倍縮光罩之一佈局圖案，就調整該極紫外輻射光束寬度。
TW111104803A 2021-05-07 2022-02-09 圖案形成之方法 TW202244630A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316163B1 (en) * 1997-10-01 2001-11-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern forming method
US6421180B1 (en) * 2000-03-23 2002-07-16 Harris Corporation Apparatus for generating a laser pattern on a photomask and associated methods
US7333178B2 (en) * 2002-03-18 2008-02-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7701555B2 (en) * 2005-07-01 2010-04-20 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, device manufacturing method, and system
JP4910590B2 (ja) * 2006-09-15 2012-04-04 大日本印刷株式会社 パターン形成体の製造方法
DE102008049586A1 (de) 2008-09-30 2010-04-08 Carl Zeiss Smt Ag Feldfacettenspiegel zum Einsatz in einer Beleuchtungsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie
DE102013218128A1 (de) * 2013-09-11 2015-03-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Beleuchtungssystem
WO2015044182A2 (en) * 2013-09-25 2015-04-02 Asml Netherlands B.V. Beam delivery apparatus and method
DE102015208514A1 (de) 2015-05-07 2016-11-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Facettenspiegel für die EUV-Projektionslithografie sowie Beleuchtungsoptik mit einem derartigen Facettenspiegel
US9864280B2 (en) * 2015-10-02 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Overlay error correction
US20190105511A1 (en) * 2017-10-11 2019-04-11 HIL Applied Medical, Ltd. Systems and methods for providing an ion beam
US11747739B2 (en) * 2019-03-03 2023-09-05 Asml Netherlands Method and apparatus for imaging using narrowed bandwidth

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