TW392225B - Pattern exposure method and system - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消费合作社印？4 A 7 ...- * ----—_____ 五、發明説明（1 ) 本發明之背_景 ，本發明係關於一種圖型曝光方法與系統，用以經 由一縮小投影曝光系統與一電子束曝光系統的結合來 形成一圖型。 半導體元件最近已經被逐漸地整合，並且要求^ 微米圖型的標準。經由傳統的縮小投影曝光系統的使 用之圖型形成，將可發現此系統不可能滿足這類的標 準。借助於彼此具有相異原理之曝光系統的結合，即 一縮小投影曝光系統與一電子束曝光系統，該圖型形 成已再次被注意。 在一圖型被互相不同原理的曝光系統之結合七形 成的情形下’即一縮小投影曝光系統與一電子束曝光 系統’在被該等各別的曝光系統所形成的圖型之間會 有定位準確度的問題、 例如’當一圖型被電子光束曝光系統疊置，忽略 • 由於該縮小投影曝光系統所造成的光學應變時，.定位 準確度由於定位誤差而被降低，尤其是在一半導體晶 片的周圍部分。 如用來避免在一縮小投影曝光系統與一帶電粒子 束曝光系統即電子束曝光系統之間的定位誤差之習知 技藝，已知於日本專利公開公告號第^8621/1987與曰 本專利公開公告號第149127/1987中。在這些習知技 藝中的該縮小投影曝光系統之一光學應變的數量，事 先被經由該帶電粒子束曝光系統測量，並且當一實際 本紙張尺度適用中國國家標埤（C'NS ) Λ4規格（210X297公釐） -I ^ -¾ ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,?τ -Λ Α7 Β7 經濟部中央橾隼局員工消費合作社印製 圖 光 系 欲 由 第 第 五、發明説明（2 的圖型被曝光時，校正根據該先前測量的光學應變被 制定。 然而，習知技藝中，一由該縮小投影曝光系統所 造成的光學應變量，被一帶電粒子束曝光系統測量， 並且除了該縮小投影曝光系統的光學應變以外，一測 量值注意地包括一標線片產生的誤差與該電子束曝光 系統的測量誤差。因此，雖然根據該電子束曝光系統 的測量值來進行定位，關於該電子束曝光系統的縮小 投影曝光系統的不完美之定位不能被有效地杜絕。 本發明之總結 .. 本發明的目的是提供一圖型曝光方法與系統，其 在一圖型被一縮小投影曝光系統與一電子束曝光系統 的組合形成時，可以有效地杜絕定位的誤差。 該上述的目的經由一圖型曝光方法來達成，該 型曝光方法係以一縮小投影曝光系統與—電子束曝 系統來曝光一圖型，該方法包括：由第—座標偵測 統測量一光學應變的第一步驟，該光學應變係在一 被該縮小投影系統曝光之一預定尺寸的範圍中藉 該縮小投影曝光系統曝光一閃光尺寸的篦 J罘—圖型之示 二步驟；與經由該電子束曝光系統曝先欲被疊置於該 第一圖型上的第二圖型之第三步驟，根摅 低课一校正值來 校正’該校正值係根據在該預定尺寸的範 ^ 图I由5亥 一座標偵測系統所測量的光學應變。 —1^------Θ裝------ΐτ------Λ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適)1]¾¾家榇^M規格 (210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 … -------^____B7 五、發明説明（3 ) ~ 在上述的圖型曝光方法中，在該第一步驟中，該 縮小投影曝光系統的光學應變可能被測量，其係藉由 從k用標線片轉錄至一晶片上之測量圖型的定位座 ，減去排列在標線.片上的測量圖型之定位誤差。 在上述的圖型曝光方法中，該方法在第三步驟之 前可能進一步包括，根據第一圖型，測量由於該第一 圖型曝光所產生晶圓之膨脹比率的步驟，在該第三步 驟中，該欲被疊置於該第一圖型上的第二圖型，被該 電子束曝光系統曝光，此外，考慮一根據該晶圓的膨 服比率的权正值來校正。 在上述的圖型曝光方法中，該方法可能進一+包 括猎由第二座標偵測系統測量該電子束曝光系統的一 階段之位移準碟度的步驟，該第三步驟中，欲被疊置 於該第一圖型上的第二圖型係被該電子束曝光系統曝 光，此外，考慮一根據由第二座標偵測系統所測量的 • 該階段之位移準確度的校正值來校正。 在上述的圖型曝光方法中，·較佳地，在該第一與 該第一座標偵測系統之間的一’測量值可轉換性低於〇.2 # m較好。 在上述的圖型曝光方法中，較佳地，該第一與該 第二座標偵測系統是單一且相同的。、 在上述的圖型曝光方法中，第一步驟中的該光學 應變可能在該閃光尺寸的範圍中被測量。 在上述的圖型曝光方法中，第一步驟中的光學應 ------------ 6 - 本紙浪尺度適巾關家料((贾卜\4規格（21(^297公楚) '~ ~ (旖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Q 裝

、1T 經濟部中央標隼局員工消費合作社印掣 A7 .... __—_；__B7 . 五、發明説明（4 ) 變可能在該閃光尺寸的範圍之最外圍被測量。 在上述的圖型曝光方法中，在第三步驟中，在該 ( 閃光尺寸範圍的内部部分中的光學應變可能從在第一 步驟中所測量在該閃光尺寸範圍之最外圍的光學應變 轉換，並且該電子束曝光系統其係根據一基於該轉換 的光學應變的校正值而校正。 在上述的圖型曝光方法中，第一步驟中的光學應 變可能於每個測量點被測量，該測量點係排列於該閃 光尺寸範圍的内部部分中的一基體中。 在上述的圖型曝光方法中’第一步驟的光學應變 可月b在包含該縮小投影曝光系統之閃光尺寸的一蕞大 曝光尺寸範圍中被測量。 在上述的圖型曝光方法中，第一步驟中的光學應 變可月b在S玄最大曝光尺寸範圍.的最外圍中被測量。 在上述的圖型曝光方法中，在第三步驟中，於該 閃光尺寸範圍的一内部部分中的光學應變可能從在第 -步驟中所測量於該最大曝光尺寸範圍之最外圍的該 光學應變轉換，並且根據一以該轉換光學應變為依據 的校正值，該電子束曝光系統被校正。 在上述的圖型曝光方法中，第—步驟中的光學應 變可能於排列在該最大曝光尺寸範圍4内部部分中的 一基體中的每個測量點處被測量。 在上述的圖型曝光方法中，第—步驟中的光學應 變可能在每個測量點被測量，該測量點係排列在相對 ___________- _ 7 _ 本紙張尺度適h中國國家標绛（CNS ) A4^T^：X 297公釐）-~~ ------ ：Θ裝-- (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 1^

五、發明説明（5 ) .於該縮小投影曝光系統之光軸的放射狀的線條上。 在上述的圖型曝光方法中，在第一步驟中，若干 個丨縮小曝光系統的光學應變可能被測量，且依據該若 干個縮小曝光系統之光學應變的校正值係被輸入至該 電子束曝光系統中；在第二步驟中，該第一圖型利用 該等若干個縮小投影曝光系統其中之一者來曝光；並 且在該第二步驟中，該第二圖型參考已經曝光該第一 圖型的該縮小投影曝光系統之校正值來被曝光。 上述之目的藉由一圖型曝光系統達成，該圖型曝 光系統係經由一縮小投影曝光系統與一電子束曝光系 統來曝光一圖型，該系統包括一用來測量—光學應變 的座標倩測系統，該光學應變係在欲被該縮小投影曝 光系統曝光的一預定尺寸範圍中，同時用來進行一圖 型曝光方法之該系統包括藉由該座標谓測系統測量一 光學應變的步驟，該光學應變係在欲被該縮小投影曝 ' 光系統曝光的預定尺寸的範圍中；一藉由該縮小投影 經濟部中央標準局—工消费合作社印製 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 曝光系統曝光一閃光尺寸的第一圖型之第二步豫.與 藉由該電子束曝光系統曝光一欲被疊置於該第一圖型 上的第二圖型之第三步驟，根據一校正值來校正，該 校正值係以該座標偵測系統所測量在該預定尺寸範圍 中的光學應變為依據。 在上述的圖型曝光系統中，用於進行一圖型曝光 方，法之5亥糸統在第二步驟之前可能進:一步.包括步 驟’即根據該第一圖型，測量因該第—圖型曝光造成 本紙張尺度適用中國國家標卑("T^S ) Λ4規格（210X297公釐) ~~~~~~~ --

五、發明説明（6 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 晶圓的膨脹比率之步驟，且在該系統的第三步驟中欲 被疊置於該第一圖型上的第二圖型被該電子束曝光系 統曝光’此外，考慮一以該晶圓之膨脹比率為依據的 校正值來校正。 在上述的圖型曝光系統中，用來進行一圖型曝光 方法之該系統可能進一步包括，由該座標偵測系統測 量該電子束曝光系統的一階段之位移準確度的步驟， 並且在此系統的第三步驟中欲被疊置於第一圖型上的 第二圖型被該電子束曝光系統曝光，此外，考慮一根 據由該座標偵測系統所測量的該階段之位移準確度的 校正值來校正。 、 在上述的圖型曝光系統中，該系統可能進一步包 括多個縮小投影曝光系統，且該電子束曝光系統同時 被设定成該多個縮小投影曝光系統的光學應變之校正 值’且在該系統的第三步驟中的第二圖型參考已經曝 ' 光該第一圖型的縮小投影曝光系統之校正值來被曝 光。 圖式之簡短說明 第1圖是根據本發1月之第一實施例的該圖型曝光 方法之流程圖。 ^ 第,2圖是根據本發明之第一實施例的該圖型曝光 方法的說明圖。 第3 A與3B圖是根據本發明之第一實施例的圖型 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Θ 裝·

五、發明説明（7 曝光客法之定位场差資料的實例圖式。 i第4圖是由—縮小投影曝光系統所曝光的一圖型 之_、圖式_。 第.5圖疋根據本發明之第二實施例的該圖型曝光 方法之流程圖。 ‘第6圖是根據本發明之第二實施'、例的該圖型曝光 方法之說明圖。 第7圖疋利用—些縮小投影曝光系統之該圖型曝 光方法的說明圖。 第8圖是根蜂本發明之第三實施例屢談圖型曝光一 方法之流程圖。 第'9圖是根據本發明之第三實施例之該圖型曝光 方法的說明圖。 第10圖是利用一些縮小投影曝光系統的圖形曝光> 方法之說明圖。 . 第11A圖與11B是根據本發明實施例之一―改良型 式的段型曝光方法)之說明圖（第一部份）。 第12圖是根據本發明實施例之一政哀型式的圖型: 曝光方法之說明圖（第二部分）。 本發明之詳細說明 [第一實施例] 根據本發明之.第一實施例的圖型曝光方法將參考 第1至5圖說明之。第1圖是根據本實施例的該圖型曝 --------- -10- 本紙張尺度適 )-- —II-----Θ裝丨— (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經滴部中央標隼局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ..·· - _____B7_ 五、發明説明（8 ) 光方法之流程圖.。第2圖是根據本實施例的該圖型曝 光方法之說明圖。 1 為了根據本實施例來進行該圖型曝光方法，如第 2圖所示，除了 一縮小投影曝光系統丨〇(亦稱之為分節 器）與一電子束曝光系統20之外，還有一用來測量該 縮小投影曝光系統1 0的光學應變之座標债測系統 3〇(亦稱之為圖型定位準確度測量系統，以nikON之 "KOHA5i"(商標名）舉例說明）被使用。 根據本實施例的該圖型曝光方法將參考第1圖的 流程圖來說明。 當作一參考標線片50的標線片被準備，該標威片 具有一排列在一基體中的多個測量標記之圖型。該參 考標線片50的測量標記50a之定位準確度被該座標偵 測系統30(步驟S11)測量。該測量的定位準確度的資料 被儲存在該座標_镇測系統30中的記憶體中（未表示）， - 作為在該參考標線片50上之該測量標記5〇a的定位誤 差k料52。在該參考標線片50上之該測量標記的定位 ^差資料5 2被個別地表示成，例如， {(Xr:Xa)，(Yr-Ya)} 其中在該標線片上之圖型的理想定位座標被表示為 (Xa，Ya) ’且在該標線片上之圖型的測^定位座標被標 示成（Xr，Yr)。 接下來，以一光阻施覆的晶圓被準備當作一來考 晶圓54。該參考標線片50被放置在該縮小投影曝光系 本紙張尺度適 ( CN$ ) Λ4^ ( 21 〇x 297^vt ) . --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Θ裝： 訂 五、 發明説明（9) A7 B7 統10上，並且該參考標線片5〇之圖型被轉錄至該參考 晶圓54上（步騾S12)。此b主 ^ ^ , ! 、’該縮小投影曝光系統1 〇將 請 閲 讀 背 注 意 事 項 再 樂ί 寫 本 頁 在-閃光尺寸中的參考標線片50轉錄至該參考晶圓54 上0 接著，施覆於該參考晶圓54上的光阻被顯影，且 以該光阻為-鮮該晶片被_，且接著該光阻被移 除（步驟S13)。 爾後，轉錄至該參考晶圓54上的該測量圖型之定 位準確度被該座標_系統3()(步驟⑽）測量。該定位 準確度之測量的轉被财於該座標m统3〇的-記憶體中（未表示），當作在該參考晶圓54上㈣_ 訂 5己之定位誤差資料5 6。 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裝 ，接著’該座標债測系統30從在該參考晶圓54上的 測量標記之定位誤差資料，減去在該參考標線片⑽上 :測量標記50a之定位誤差資料’以給定因為該縮小 投影曝光系統10的光學應變所造成的定位誤差資料 58且該疋位誤差資料58被儲存在該座㈣測系統％ 的記憶體（未表示）中（步驟S15)e在該參考標線片5〇具 有N倍放大的情形下，在該參考標度片％上的測量標 記之定位誤差資料52為了計算，會減少到原來的i/n。 例如，該參考標線片50具有5倍的放人，定位誤差資 料52被減少至原來的1/5。即是，因為該縮小投影曝 光系統H)的光學應變所造成的該定位誤差資㈣被個 別地表示成，例如， 本纸張尺度適用中國國家橾準(~^y Λ4規格（210X 297公釐） -12- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 --—_ B7 …. 五、發明説明（10 ) {Xw-(Xr_xa)/5，Yw-(Yr-Ya)/5} 其中在該參考晶圓54上的圖型之測量的定位座標是 (Xw，Yw)，且該標線片的放大值1^是5。 第3 A與3B圖表示因為給定於步驟S15中的—光學 應變之疋位誤差資料58的實例。當該縮小投影曝光系 統10完全沒有光學應變時，如第3A圖所示的該等測量 標記的一基體之一圖型等距地排列在一閃光尺寸中， 但是由於該縮小投影曝光系統丨〇的光學應變，第3B圖 所不之定位誤差會發生。亦即，當該圖型被該縮小投 影曝光系統10曝光時，第3B圖中所示的該定位誤差發 生在一閃光尺寸中。 ' 在該縮小投影曝光系統1 〇的光學應變所造成的定 位誤差出現在一閃光尺寸中的情形下，當一圖型以該 縮小曝光糸統1 〇被形成於一晶圓上，如.第4圖所示， 同樣變形的圖型會在每次閃光中重複。 • 本實施例中，電子束曝光系統20考慮一定位誤差 來被校正。也就是說，因為一光學應變所產生的該縮 小投景；> 曝光系統1 〇之定位誤差，被輸入至該電子束曝 光系統20中當作一校正值（步驟s i 6)。 當一圖型被該電子束曝光系統2〇曝光時，而同時 該電子束曝光系統20曝光欲被疊置的j[型，根據已形 成一基本圖型的該縮小投影曝光系統〗〇之光學應變所 造成的定位誤差來進行校正（步驟S17)。 因此，該電子束曝光系統20可以高準確度曝光該 --------- -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（（:NS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ¾衣-

11T 五、發明説明（11 ) 經 濟 部 中 央 標 準 局 μ 工 消 t 入 社 印 製

A7 B7 疊置在該縮小投影曝光系統ίο所形成的圖型上的圖 型。

I 如上所述，根據本實施例，在一閃光尺寸中之該 縮小投影曝光系統的光學應變所造成之定位誤差被該 座標偵測系統測量，為了在該測量中特別的用途，該 座標偵測系統從該電子光束曝光系統分離，且該定位 誤差.因此可只根據該縮小投影曝光糸統的一光學應變 量的誤差資料被給定，該縮小投影曝光系統未含有標 線片之製造誤差及該帶電粒子束曝光系統的測量誤 差。根據該誤差資料’校正值被制定，藉此發生在以 該縮小投影曝光系統與該電子束曝光系統結合所形成 的一圖型中之定位誤差可以有效地被避免。 [第二實施例] 根據本發明的第二實施例之圖型曝光方法，將參 考第5至7圖說明之。根據該第二實施例之該圖型曝光 方法’相同於的第-實施例之元件將藉由同樣的參考 數字來表*，以免重複或用間化他們的說明。 第5圖是根據本實施例的圖型曝光方法之流程 圖。第6圖是根據本實施例的圖型曝光方法之說明圖。 根據本實施例的圖形曝光方法與根據第一實施例 的相R點’在於當已形成—基本圖型的縮小投影曝光 方法之光學應變所造成的定位誤差被校正時，該曝光 係被一電子束曝光系統進行。 举 T 很據本貫施例的圖型曝 -14- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消费合作社印？4 A7 一 --- ---._ B7 五、發明説明（12 ) ~~ .光方法與根據第一實施例的不同點在於如第6圖所示 甚至連一晶圓的膨脹比率的.資訊都被當作校正值回 ( 饋。 根據本實施例的圖形曝光方法將參考第5圖之流 程圖來說明。 首先，與在根據第一實施例的圖形曝光方法中相 同的方法中’在一標線片上的測量標記之定位誤差及 在一晶圓上的該測量標記之定位誤差被測量，並且依 據測量值，一分節器固有的光學應變被給定（步驟 S21)。 按著，以一光阻施覆的產品晶圓60被放置於一縮 小投影曝光系統10上’且一所需的圖樣圖型（例如， —用以形成接觸孔的圖型）被轉錄至該產品晶圓60 上。此時，一所需的測量圖型同時地被轉錄，例如， 產品晶圓60的刻畫線。該測量圖型是在之後的步驟中 用來測量該產品晶圓60的膨服比率（步驟S22)。 然後，施覆於該產品晶圓60之該光阻被顯影，並 且以該光阻為一光罩該晶圓被蝕刻，且該光阻被移 除。如此，該所需的圖樣圖型於該產品晶圓6〇的圖樣 範圍中被形成，且用以測量該晶圓的膨脹比率之测量 圖型被形成於該刻畫線上。在下列諸‘ CVD步驟、擴 散步驟等熱步驟中，該產品晶圓6〇被熱膨脹，並且用 電子束進行一曝光的光蝕刻步驟。 接下來’在s亥光杜刻步驟中，用於該Eb曝光的光 - —:—-；———— _____- . . - -15- 本紙浪尺度適川中國國家標準（（'NS ) Λ4規格（~~'~~~ ----;~~- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 … __’_ B7_ 五、發明説明（13 ) 阻被施覆於該產品晶圓60上；且接著有光阻施覆的該 產品晶圓60被放置於該電子束曝光系統2〇上。 ί 因此，電子束掃描該產品晶圓60的刻畫線，根據 該反射電子束之強度改變，來測量在該產品晶圓60上 的測量圖型之座標。該測量圖型對於該縮小投影曝光 系統10之各別的閃光被形成，且因此在該產品晶圓6〇 上該等測量圖型之間的座標空間被計算以給定一晶圓 膨脹比率（步驟S23)。 在電子束曝光之前，每一個產品晶圓60之晶圓膨 脹比率被測量，並暫時儲存在一記憶體中作為該產品 晶圓60之膨脹的膨脹比率資料62(比例校正資料）、（步 驟S24)。 因此’依據儲存在一座標偵測系統30之記憶體中 的定位誤差資料58與該膨脹資料62，考慮該晶片的膨 脹的校正資料64被計算。 • 當一圖型被該電子束曝光系統20曝光時，根據該 校正資料64 ’ 一欲被疊置的圖樣圖型（例如，一互連 形成圖型）被曝光’同時根據校正資料64，校正值被 該縮小投影曝光系統1〇的光學應變所造成之定位誤差 與該晶圓膨脹比率來制定（步驟S25)。 所以’即使是在—晶圓因熱而膨叙的情況下，該 電子束曝光系統20可以高準確度來曝光一疊置於由該 縮小投影曝光系統1 〇所形成的圖型上之圖型。 第7圖是當多個縮小投影曝光系統A，B，C等被使用 本紙張尺度制巾_家料▲釐了-：-———- ——1 4! (請先閲讀背面，之注意事項再填寫本頁) 、π

• V 五、發明説明（14 A7 B7 經濟、部中央標準局員工消费合作社印製 時，藉由該電子.束曝光系統20來校正的說明圖，並且 甚至連一產品晶圓的膨脹比率校正都被考慮。 該電子束曝光系統20的基礎原理在於一晶圓叫皮 固定在-臺架21上，並且一電子束23被偏向以在該晶 圓22上晝製該圖型。電子扣被—偏向控制單元冰斤 控制，且該臺架21被一臺架控制單元25所控制。一晶 圓22的曝光位置被該臺架22之位移量與電子束23之偏 向量決定。 為了曝光，該電子束曝光系統20根據設計的資料 被基本地控制，而同時該縮小投影曝光系統1〇的光學 應變校正值被制定，且因溫度所造成產品晶圓的膨脹 之比例校正被制定。 對於該光學應變校正，由於光學應變所造成的 位誤差之資料事先對於個別的縮小投影曝光系 A，B，C等被該座標偵測系統3 〇測量。 對於該比例校正，對於欲被曝光的圖型之產品 圓逐一地被測量，並根據該等測量值，校正值數量 決定。 在由該電子束曝光系統20所曝光的圖型中，該 型被曝光’考慮定位誤差資料之校正值與該製造晶片 的比例校正之校正值來校正設計資料1，該定位誤差 料係因已經形成有欲被施覆的圖型之該縮小投影曝 系統的光學應變所造成。 如上所述，根據本實施例，校正值資料係根據 定 統 被 圖 資 光 該 本紙張尺廋適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210_X297公釐） 17- A7 -___-_ B7 … 五、發明説明（15 ). 縮小投影曝光系統之光學應變量與該晶片的膨脹比率 來被制定’且根據該校正資料曝光藉由該電子束曝光

I 系統被進行，因此當一圖型被該縮小投影曝光系統與 該電子束曝光系統的結合所形成時，定位誤差可以更 有效地避免。 [第三實施例] 根據本發明的第三實施例的圖型曝光方法將參考 第8至10圖說明之。根據本實施例的圖型曝光方法， 與第一或第二實施例相同的元件，係以同樣的參考號 數表示，以免重複或用以簡化他們的說明。 ' 第8圖是根據本實施例的該圖型曝光方法之流程 圖’及第9圖是根據本實施例的圖型曝光方法之說明 圖。 經濟部中央標率局負工消費合作社印製 根據本實施例與根據第二實施例的圖型曝光方法 相同’其相同在於曝光係由電子束曝光系統所進行， 根據形成一基礎圖型的縮小投影曝光系統之光學應變 與晶片的膨脹比率來校正定位誤差。根據本實施例的 圖型曝光方法與根據第二實施例的圖型曝光方法相 異，其相異在於如第9圖所示該電子束曝光系統的曝 光定位準確度（階段準確度）也會當作士正數資料被回 饋。 根據本實施例的圖型曝光方法將參考第8圖的流 程圖做說明。 -------；_________-18 - 本紙張尺度適用中國國家標净.（CNS)A4%i. ( 210X 297^1 ) ~~~-~ 經濟部中央標準局員工消費合侔社印製 A7 —_______·___ B7_ 一 五、發明説明（16 ) 一 首先，在與根據第一實施例的該圖型曝光方法相 同^方法中’在一標線片上的該測量標記的定位誤差 和在一晶片上的談測量標記的定位誤差被測量，並且 根據測量值，對於分節器固有的光學應變被給定（步 驟S31)。 然後’該電子束曝光系統的曝光定位準確度（階 段準確度）被測量。 首先，作為一參考晶圓66之具有光阻施覆的晶圓 被準備。一在例如一基體圖型的形式中之測量標記Μ 藉由該電子束曝光系統20被晝在該參考晶圓66之上 (步驟 S32)。 然後，施覆於該參考晶圓66的光阻被顯影，而且 具有作為光罩用之光阻的晶圓被蝕刻。該光阻被移除 (步驟S33)。 爾後，.轉錄至該參考晶圓66上的該測量圖型之定 • =準確度被一座標偵測系統30測量（步驟S34)。該測量 資料是該電子束曝光系統之階段準確度的指示且被當 作定位誤差資料7G(階段校正資料）儲存在該座標偵測 系統30的記憶體（未表示）中（步驟S35)。 口接下來，在與第二實施例中相同的方法中，一產 曰圓60的私脹比率的資料被給定（步_幻6)。 ，接著，根據儲存在該座標偵測系統3〇的記憶體中 =定位誤差資料58 ’ 與該膨脹比率資料62,包括 廷些參數的校正值資料72被計算並且被輸入該電子束 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -> A7 __ B7 一 五、發明説明（17 ) 曝光系統2 0。 _ . . 當該圖型被該電子束曝光系統20曝光時，該欲被 ( 疊置的圖型·被曝光，而同時根據定位誤差、該電子束 曝光系統20的階段準確度與該晶片膨脹比率為來進行 校正，其中該定位誤差係因已形成基本圖型的該縮小 投影曝光系統10之光學應變所造成（步驟S37)。 所以’該電子束曝光系統20可以高準確度曝光疊 覆在以該縮小投影曝光系統1 〇所形成的圖型上之圖 型。 第10圖是利用多個縮小投影曝光系統A，B，C等的 該電子束曝光系統20之校正的說明圖，連該產品晶圓 路脹比率的校正值與該電子束曝光系統的階段準破度 都考慮。 . 為了曝光，該電子束曝光系統20根據設計資料被 基本地控制，並且為了該縮小投影曝光系統的光學應 變校正、因溫度所造成膨脹的晶片之比例校正與該電 子束曝光系統的階段校正，該電子束曝光系統亦被控 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 制。 在該光學應變校正中，因光學應變所造成的定位 誤差資料事先被準備，該等光學應變係由該座標偵測 系統30對個別的縮小投影曝光系統A，B，C所測量。 在該階段校正中，該電子束曝光系統20的定位誤 差^料70(階段校正資料）事先經由該座標偵測系統3〇 所準備。 ^_____-- A7 B7 經濟部中央標準扃員工消f合作社印製 五、發明説明（18 ) 在該膨脹比率校正（比例校正）令，對於欲被曝光 圖^之個別的晶圓被測量，以便根據測量值來決定校 正量。該校正值被暫存在一記憶體中（未表示）。 當該圖型被該電子束曝光系統20曝光時，該圖型 被曝光，考慮根據定位誤差之校正值，根據階段校正 資料之校正值及晶圓比例校正值來校正設計資料，其 中該定位誤差係由於已形成欲被疊置的圖型之縮小投 影曝光系統的光學應變所造成，該階段校正資料係反 映該電子束曝光系統的階段準確度。 誠如上述，根據本實施例，校正資料根據該縮小 投影曝光系統的光學應變量、階段準確度與晶圓的膨 脹比率被準備，且根據該校正值資料，曝光藉由該電 子束曝光系統被進行，藉此藉由該等縮小投影曝光系 統與該等電子束曝光系統之組合，在形成圖型時的定 位誤差可以被較有效地避免。 [改良型式] 本發明不是被限制在上述的實施例並且包含其他 各種的改良型式。 為了舉例’上述實施例中，同樣在一閃光尺寸之 範圍中的光學應變在安置於一基體中的測量點處被測 里’但疋該光學應變可能只在最外圍的測量點處被測 量。亦即，如第11A圖所示，光學應變僅在如第！ 1B 圖所示之閃光尺寸的範圍中之最外圍的測量點（+標記） 本紙乐尺度適用中國國家標準（（:NS ) Λ4規格（210X29*7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 X-, 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19 ) 處被測篁’且在個別的測量點，如第i 1B圖所示在該 閃光尺寸範圍之内部部分，定位誤差被以諸如線性改 變所轉換，且該校正值根據該轉換的定位誤差被制 定。 在上述的實施例中，光學應變在一閃光尺寸的範 圍中被測量，但是該光學應變可能在該縮小投影曝光 系統之一最大曝光尺寸範圍中被測量。該縮小投影曝 光系統之一閃光尺寸是一適合欲被製造圖樣之尺寸， 且閃光尺寸對於圖樣是不同的。即使在使用相同的縮 小投影曝光系統的情況下，當不同的閃光尺寸被使用 時，再次測量光學應變是必要的。此外，光學應變在 排列在該縮小投影曝光系統的最大曝光尺寸範圍中的 基體中的測量點處被測量，藉此即使當閃光尺寸不同 時’對於該等閃光尺寸的光學應變可以被給定且無重 複測量的必要性。 即使在該等光學應變在該縮小投影曝光系統之最 大曝光尺寸的範圍中被測量的情況下，該等光學應變 可能只在一最大曝光尺寸範圍之最外圍的測量點處被 測量’並且在該閃光尺寸範圍的内部部分中之個別的 測量點的光學應變被以諸如線性改變所轉換。 該等光學應變的測量基於一矩形^區域是不必要 的’且座標可能在放射狀的線條上之任意點處被測 量’該放射狀的線條係相對於一作為原點之光軌的中 心點（見第12圖）。該縮小投影曝光系統通常由一相對 --------- -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21 〇 X 297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

•ST Λ. A7 B7 經濟部中央標举局員工消費合作社印" 五、發明説明（20 ) 於該光軌點對稱的透鏡先學系統所構成，並考虞光學 應严徑向地改變。因此這類的光學應變被測量，藉此 該光學應變校正可以較高的準確度被進行。 在上述的實施例中，該用於測量該縮小投影曝光 系統的光學應變之座標偵測系統與用於測量該電子束 曝光系統的階段準確度的座標偵測系統是單一或相同 的’其係用以在測量資料中以較少的誤差來計算較高 精準度的校正值。因此，該用於測量該縮小投影曝光 系統的光學應變之座標偾測系統與用於測量該電子束 曝光系.統的階段準確度的座標彳貞測系統是不必要單一 或相同的’且不同的偵測系統可以被利用於個別的測 量。然而，為了充分地顯示本發明的卓越功效，在這 些福測系統之間測量值可轉換性最少低於約0.2 # m以 下是較佳的。 在上述實施例中，該圖型曝光方法將該縮小投影 • 曝光系統與該電子束曝光系統結合，但是該圖型曝光 方法適用於該縮小投影曝光系統，與一離子束或其他 帶電粒子束曝光系統的情況下。 本紙浪尺度劍中國國家標準（CNS ) Λ4· (21()χ297公羡） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -d衣. 訂 五、發明説明（21 A7 B7 元件檩 號對照表 ί 10 縮小投影曝光系統 20 電子束曝光系統 21 臺架 22 晶圓 23 電子束 24 偏向控制單元 25 臺架控制單元 30 座標偵測系統 50 參考標線片 50a 測量標記 52 定位誤差資料 54 參考晶圓 58 定位誤差資料 60 產品晶圓 62 膨服比率資料_ 64 校正資料 66 參考晶圓 68 測量標記 、 70 誤差資料 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁，> 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印掣 本纸張尺度適州中國國家標绛（rNS ) Λ4規格（210x297公釐） -24-

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 ’ 《圖型曝光方法’其係用於由_縮小投影曝光系 統與一電子束曝光系'统來曝光·一圖型，該方法包 括： 第一步驟，經由第—座標偵測系統測量一光學 應變，該光學應變係在_欲被該縮小投影曝光系統 所曝光的預定尺寸之範圍中； 第二步驟，由該縮小投影曝光系統曝光一閃光 尺寸之第一圖型； 第三步驟，藉由該電子束曝光系統曝光一欲被 疊置於第一圖型上的第二圖型，根據一校正值來校 正，該校正值偻基於在該預定尺寸範圍中被該第一。 座標偾測系統所測量的光學應變。 2.如申請專利範圍第1項之圖型曝光方法，其中 ^ .查該第一步驟中，該縮小投影曝光系統的光學 /應變，係藉由測量圖型之客位座橾減去排_列在一標 ;線'片上之測量圖型的定位誤差來被測量，其中該測 量圖型傳利用該標線片轉錄至一晶圓上。 經濟部中央標丰局員工消費合作社印製 ,3.如申請專利範圍第1項之圖型曝光方法，在第三步 驟之前進一步包括： t 、根據該第一圖型’測量該具有曝光之第一圖型 之晶圓的膨脹比率之步驟， 在第三步驟中，欲被疊置在該第一圖型上的該 第二圖型被該電子束曝光系統曝光，此外，考慮一 根據該晶圓的膨威比率之校正值來校正。 本f張尺度適用中國國家標準（CNS )八4驗（2i〇X297公釐)---~~^ -—— 4. 如申請專利範圍第2項之圖型曝光方法，在第三步 、驟之前進一步包括： 以該第一圖型為依據，測量該具有曝光之第— 圖型之晶圓的膨脹比率之步驟， 在該第三步驟中，欲被疊置在該第一圖型上的 該第二圖型被該電子束曝光系統曝光，此外，考慮 一根據該晶圓之膨脹比岸的校正值來校正。 5. 如申請專利範圍第i項之圖型曝光方法，進一步包 括： 藉由一第二座標偵測系統來測量該電為束曝光 之一階段的位移準確度的步驟， 在該第三步驟中，欲被疊置於該第一圖型上的 該第二圖型被該電子東曝光系統曝光，,此外，考慮 一根據由該第二座標偵測系統所測量的該階段之該 位移準確度的校正值來校正。 6. 如申請專利範圍第2項之圖型曝光方法’進一步包 括： 藉由一第二座標侦測系統測量該電子/東曝光的 一階段之位移準確度的步驟， 在第三步驟中，软被疊覆於該第一圖型上的該 第二圖型被該電子束曝光系統曝光，此外，考慮根 據該第二座標侦測系綠所測量的該階段之該位移準 4度一校正值來校正。 7·如申請專利範圍第3項之圖型曝光方法，進一步包 本紙張尺度適用中國國家裙

   申請專利範圍 經 濟 部 t 央 標 準 局 員 工 消 合 作 社 印 製 括： 藉由第二座標债測系統測量該電子束慶光系統 ‘的一階段之位移準確度的步驟， 在該第三步驟中，欲被疊置於該第一圖型上的 該第二圖型被該電子束曝光系統曝光，此外，考慮 根據由該第二座標痛測系統所測量的該階段之該 位移準確度的校正值來校正。 8.如申請專利範圍第7項之圖型曝光方法，其中 在該第一與該第二座標偵測系統間的測量值可 轉換性是在0.2μιη以下。 &如申請專利範圍第7項之圖型曝光方法，其中 該第一與該第二座標偵測系統是單一且相同 的。 1〇·如申請專利範圍第1項之圖型曝光方法，其中 在，第一步驟中的該光學應變在該閃光尺寸的 範圍中被測量。 11. 如申請專利範圍第1〇項之圖型曝光方法，其中 該第一步驟中的該光學應變在該閃光尺寸的範 圍最外圍被測量。： 12. 如申請專利範圍第u項之圖型曝光方法，其中 在該第三步興中，在該閃光尺寸範園的内部部 ，分t之光學應變’被從於該第一步驟中所測量在該 .閃光尺寸範圍最外圍東的該光學應變轉換，=根^ C*基於該已轉換之光學應變的校正值，該電子束曝 本紙張尺度適用1f7國國家襟準（CNS ) A4規格（2i0X 297公褒）

   經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 光系統被校正。 13♦如申請專利範圍第10項之圖型曝光方法，其中 在第一步驟中的該光學應變在排列在該閃光尺 寸範圍的内部部份中的基體中的每個測量點處被測 重。 14. 如申靖專利範圍第1項之圖型曝光方法，其中 在該第一步驟中的該光學應變在包含該縮小投 影曝光系統之閃光尺寸的一最大曝光尺寸的範圍中 被測量。 15. 如申請專利範圍第14項之該圖型曝光方法，其中 在該第一步驟中的該光學應變在一最大曝光尺λ 寸範圍的最外圍中被測量》 16. 如申請專利範圍第15項之圖型曝光方法，其中 在該第三步驟中，在該閃光尺寸範圍的内部部 份中的光學應變，被從在第一步驟本所測量在該最 大曝光尺寸範圍之最硬圍中的光學應變轉換，並且 "根據一私該轉換的光學應變為依據的校正值，該電 子束H系統被校正。 17·如f請專利範圍第14項之圖型曝光方法，其中 該第一步驟中的光學應變在排列於該最大曝光 尺寸範圍的内部部分中的基體中的每個測量點處被 測量。 18.如申請專利範圍第1項之圖型曝光方法，其中 在第一步驟中的光學應變在排列於放射狀的線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. -J/ 干 ί Γ - 董 公 7 29 A8 BS C8 __... -_______ D8 六、申請專利範圍 條上之母個測量點處被測量，該放射狀的線條係相 對於該縮3[、投影曝秦統的光軸。 19. 如申請專利範圍第丨項之圖型曝光方法，其中 在該第一步驟中，多個縮小投-影曝光系統的光 學應變被測量，並且根據該等多俾」縮小投影曝光系 統的光學應變之校正值被輸入至該電子束曝光系統 中； '在該第二步驟中，該第一圖型利用該等多個縮 小投影曝光糸統其中…一個被曝光；及 在該第三步騍中，該第二圖型參考已經曝光該 第一圖型的縮小投影曝光系統的校正值被曝光。 20. 種圖型曝光系統，用以藉由一縮小投影曝光系統 與一電子束曝光系統來曝光一圖型，該系統包括： 一用以測量一光學應變的座標測量系綠，該光 學應變係在欲被該縮小投影曝光專統所曝光的預定 尺寸範圍中， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 該系統係用來進行一圖型曝光方法，該方法，係 包括.以、疼.座標系統測量一光學應變的步驟，該光學 卷隻.係在欲被該縮;J、投晨曝.光.系.統所曝光的預定尺. 寸範圍-中一;藉由讓縮小投影曝光系統.來曝光一閃先 尺寸的第一圖型之第二步驟；及以該電子束曝光系 %曝光一參辑疊置於-該第·-爵型上的第二圖型之第 ,.三步驟’根據一-以由該座標偵測系統所測量在該預 定尺寸範圍中的光學應變為依據的校正值來校正。 本紙張从適财關緖準（CNS ) A4規格.(210 X 297^1 '—= 2.兮·， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 ------- D8 申請專利範1 ~~" ^—— 21 ·_中請專利範圍第2Q項之圖型曝光系統，用以進 -行ϋ型曝光方法，該方法〜更包括一在第三步鄉之 的步驟，該步驟係根據該第一圖型來測量因該第一 圖型曝光所導致I.圓的膨脹比皐，且在該方法之第 三步驟中，欲被疊I於該第一圖型上的第二圖型被 鼓電子束曝光系統曝光，此外，考慮一以該晶圓的 膨脹比率為依據的校正值來校正。 22. 根據申請專利範圍第2〇項之圖型曝光系統，用以進 .......圖.型曝光方法’:該方法進一步—包括由座標偵測 系.緣測量該電子束曝光系統之一階段的位移準確^ 之步驟，且在該方法之第三步驟中，欲被疊置在該、 第一圖型上的第二圖型被該箪子束曝光系統曝光， 此外，考慮一校正箪來校正，該校正值係以由該座 標偵測系統所測量的該階段之位移準確度為依據。 23. 根據申請專利範圍第2〇項之圖型曝光系統，進一步 包括多個縮小投影曝光系統，並且該電.子束曝光系 統被設定成談等多個縮少投冬〜曝光.系羞的悉學應變 之校正值’且在該第三步驟，.中.，該第二圖型參考已 · 、· 經曝光該第一圖型農該縮小投影曝光系統冬枚正值 而被曝光。 本紙張尺錢财 S® 家縣（CNS ) Α4^( 210X297^)' ^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)