TW494467B - Projection exposure device - Google Patents

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TW494467B
TW494467B TW087120615A TW87120615A TW494467B TW 494467 B TW494467 B TW 494467B TW 087120615 A TW087120615 A TW 087120615A TW 87120615 A TW87120615 A TW 87120615A TW 494467 B TW494467 B TW 494467B
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TW087120615A
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Shigeru Hirukawa
Kyoichi Suwa
Seiro Murakami
Masahiro Nei
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Nikon Corp
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Description

竹 4467 A7 B7 i、發明説明(/ ) 技術領域 本發明有關爲製造如半導體兀件,液晶顯示元件,或 是薄膜磁頭等的平板印刷製程,把光罩圖案藉由投影光學 系統縮小後,轉印至感光性的基板上,所使用的投影曝光 裝置,使用此投影曝光裝置的曝光方法,及使用其投影曝 光裝置的元件的製造方法。 習知技術 作爲製造半導體元件的平板製程所使用的投影曝光裝 置’曝光圖案的微影化,及爲了對應位置精確度的提升, 由以下(A)〜(C)的順序進步而來。 (A) 作爲光罩的光罩和晶圓,對於整體相同倍數的光學 投影系,依其掃描的方式,在晶圓的全面上,以轉印光罩 的圖案之分析儀方式。 (B) 藉由投影光學系統列將光罩圖案縮小爲1/5,在 晶圓上的1個照像領域轉印之後,由於晶圓平台的步進驅 動’使得移動至晶圓上的下一個照相領域,而重複曝光的 步進與重複方式。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f ) (C) 晶圓上曝光對象的照相領域,在掃描開始位置步進 之後’光罩圖案的一部分經由投影光學系統縮小爲1/4 倍,在晶圓上的該照相領域內呈現投影的狀態,對於光罩 和晶圓的投影光學系統由於同步掃描,使得該照相領域, 以轉印先罩圖案爲步進與掃描方式。 由以上進步的過程,從(A)到(B)的轉移,在等倍的轉 印上,於曝光使用光罩的圖案線寬或位置精確度,雖已達 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 * B7___ 五、發明説明(2 ) 到描繪誤差的界限,由於縮小投影,在光罩上的描繪誤差 ,使晶圓上可以有使其縮小的優點。而且,因爲縮小投影 ,不同階層的圖案之間的重疊精確度也有提升的優點存在 Ο 而且,從(B)到(C)的轉移,主要在步進及掃描的方式 上,可以1次曝光之晶圓上的各照相領域的面積,於靜止 狀態下藉由投影光學系統,比可以曝光之曝光領域具有更 大的優點。而且,光罩的大小已擴大在5英呎方塊(即約 127mm方塊)到6英吋方塊(即約152mm方塊)之間,伴隨 著各照相領域可以大面積化的情形,依照以往的投影倍率 爲1/5倍,即使習知的6英吋方塊的光罩,也因爲無法將 應曝光的原版圖案全部描繪,所以投影倍率變更爲1/4倍 〇 如上述習知的投影曝光裝置方式,(D)的描繪精確度 ,(E)在1次的曝光(掃描曝光),可以轉印至晶圓上的曝光 面積(照相領域的面積),(F)可使用之光罩的尺寸等等也可 說是由上述各項來決定。 最近,由於半導體元件的集積度更上一層的提升,不 僅使應轉印的圖案更爲微影化,同時,在晶圓上可以一次 曝光的曝光領域的面積也大型化。以這樣的情形爲了要轉 印微影的圖案,雖然投影光學系統的開口數需要加大,但 如果單只是開口數加大,與其2次方成正比例時,光學的 焦點深度則變淺。特別是,必須1次曝光之曝光領域在寬 廣的情形時,其曝光領域的全面,要容納在焦點深度的範 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2X 297公釐) 严 46 944 4 經濟部中央螵準局員工消費合作社印製 A7 1 B7 五、發明説明(3 ) 圍內則成爲困難之處。 有關此項內容,焦點深度除了使用開口數等,在光學 定義之外’實際上’以被曝光圖案的線寬誤差爲基礎’來 定義也可以。即’在曝光時塗布有光阻劑之晶圓的聚焦位 置(投影光學系統的光軸方向位置)有變化時’因晶圓上形 成的空間圖像變化’所以轉印至晶圓上之記憶體線的線寬 會改變。在此,以某個定量的曝光量變化爲前提,即使曝 光量及聚焦位置的方面有變化’轉印至晶圓上的圖案的線 寬變化量,例如在目標値±10%以下的聚焦位置的範圍, 「由線寬控制性之焦點深度」做爲定義,以下所謂的焦點 深度是由線寬控制性來定義的焦點深度。而且,光罩的圖 案具有所訂定的描繪誤差,但由於此描繪誤差,使得光罩 的複數圖案的線寬,互相形成微妙的不同。因此,由於這 些圖案在晶圓上形成的空間圖像形狀產生不規則,此不規 則乃成爲光阻圖像的線寬的差。 因此,當光罩的描繪誤差很大時,與描繪誤差小的情 形相比,所欲的圖案以正確的線寬,可轉印的焦點深度更 爲狹窄。以此情形來看,由於光罩的描繪誤差使焦點深度 減少時,對於原本加大開口數使焦點深度狹窄的狀態下, 所轉印之微影圖案,有部份會露出在焦點深度的範圍之外 ’而產生解析度部不足等的不良情形。爲了避免這樣的情 況’曝光領域的大小爲相同的情形下,從光罩到晶圓投影 倍率的倒數成正比,鑑於光罩的圖案變大,將其投影倍率 變小(縮小率變大),即使在晶圓上的圖案尺寸相同,由 本紙張尺度適標準(CNS〗規格(::w < :957公瘦] - (請先閲讀背面之注意Ψ項再填寫本頁)
494467 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(4) 於光罩上的圖案尺寸變大的緣故,光罩上的線寬描繪誤差 的影響,只要在晶圓上減輕即可。相對於此,例如將投影 倍率在1/10倍以下無限量地縮小時,光罩上的描繪領域則 變成過大,以現在可調配的光罩上則無法完全描繪。 而且,光罩上的圖案爲相同程度,也有使投影倍率變 小的方法,但在此情況下投影倍率無限量地變小時,因爲 在晶圓上,可以一次轉印的領域面積減少,所以曝光工程 的生產性,有降低的不良發生。 如上所述,在轉印微影圖案時的焦點深度,對描繪誤 差不可過小,而必須轉印的圖案,須收納在1片光罩的圖 案領域之內,以及不可降低曝光工程的處理能力等,全部 滿足這些要點是很困難。 本發明鑑於這些問題點,在光罩上的圖案描繪誤差的 影響不僅能減輕,同時,對現在及不久的將來有可能到手 的大型的光罩,提供可以形成應轉印的圖案曝光裝置爲第 1目的。 而且,本發明,不僅能減輕對這樣的描繪誤差的影響 ,同時,以提供曝光工程處理能力較高的投影曝光裝置爲 第2目的。 另外,本發明對這樣的投影曝光裝置的使用,提供有 效;率的曝光方法爲第3目的。 而且,本發明使用這樣的投影曝光裝置,對微影圖案 能形成高精密度的元件製造方法,及提供這樣的投影曝光 裝置的製造方法爲第4目的。 ϋ ϋ·^— imt i-i···— I 1 im nil— ·1ϋ 礞 (請先閲讀背面之注意爭項再填寫本頁) 丁 -" 適用中國國家標準(CNS : Λ4規格(< 297公釐) 494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(¢:) 發明之說明 本發明之投影曝光裝置’其係將光罩(R)所形成圖 案的圖像,藉由投影光學系統(p L)在基板(w)上對 投影曝光的投影曝光裝置而言’從投影光學系統(p L) 的光罩(R)到基板(w)的投影倍率’設定爲比1/5 倍小,而比1/1 0倍大’使投影光學系統(p L )的開 口數爲0 · 6以上。 依據本發明,如投影倍率爲点時’因Θ設定在1/5 〜1/1 0的範圍之內,如果在光罩上的描繪誤差爲相同 時,如同習知範例一般,和投影倍率爲1/4〜1/5倍 的情形互相比較,可以縮小在基板上的轉印圖像的線寬誤 差。由此結果,在基板上所形成的圖案總合的線寬誤差變 小,由於線寬控制性的焦點深度變寬的緣故,可以把圖案 整體用高線寬控制精確度來轉印。尙且,對於基板上形成 的圖案,光罩圖案變大爲投影倍率Θ的倒數倍的大小,如 任意的將投影倍率Θ縮小的話,光罩圖案則變成過大,使 得現在及不久的將來,可入射的大小的空白光罩(光罩基 板),無法完全的描繪。可是,投影倍率/3比1/10倍 大的時候,光罩圖案並不會變成那麼大,所以現在及不久 的將來可以到手的空白光罩就可以利用。另外,投影光學 系統(P L )的開口數爲〇 · 6以上,所以,如後述的線 寬控制性所定的焦點深度,可以在〇 · 4 實用的程度 以上。 在此情形下,光罩(R)和基板(W)對於投影光學 (請先閲讀背面之注意#項再填寫本頁)
度適用中關家標準(CNS ) Λ4:格l < :97·?公缝) 494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明说明u ) 系統(p L )而言’設立了同步移動的平台(2 2 ’ 2 3 ,2 6,2 7),曝光時光罩(R)和基板(W)對投影 光學系統(PL),此投影光學系統的投影倍率作爲速度 比,較佳爲同步掃描方式。這是因爲,本發明可適用於, 如同在步進及掃描方式般的掃描曝光型的投影曝光裝置。 在掃描曝光型方面’只有在基板上的裂縫狀的曝光領域內 ,基本的表面收納在焦點深度的寬度內即可,同時,掃描 方向的圖案寬度,在可行之空白光罩可以擴展到邊界爲止 ,在一次的曝光上,曝光面積可以加寬的緣故,描繪誤差 的影響可以減輕之外,生產性可以提升。 其次,依據本發明的第1種曝光方法是,使用本發明 的投影曝光裝置的曝光方法,其光罩的外型爲超過6英寸 方塊(亦即,約爲1 5 2mm方塊)大小的物品。由於光 罩爲6英寸方塊以上,即使投影倍率Θ設定在1 / 5 > /3 > 1/1 0的範圍,轉印對象圖案的全部幾乎可以在該光 罩內描繪。 而且,依據本發明第2的曝光方法爲,使用本發明的 投影曝光裝置的曝光方法,從投影光學系統(P L )的光 罩(R)對基板(W)之投影倍率設定爲1/6倍,該光 罩的外型爲9英寸方塊(即,約2 2 8 mm方塊)以上。 此時’在基板上的晶片圖案,十億位元D R AΜ的次世代 尺寸’被預測爲2 7 X 1 3 · 5 mm2時,投影倍率爲1 / 6倍的情形之光罩的大小,成爲1 6 2 X 8 1 mm2,當投 影倍率如習知範例,在1/4倍時之光罩的大小爲1 0 8 (請先閱讀背面之注意#項再填寫本頁) • 衣· 、ατ 本纸張尺度適用中國國家縣(CNS) Λ4規格(:97公缝) 494467 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(1 ) X 5 4 mm2。因此,使用習知的6英寸方塊的光罩,確保 了位準記號的空間時,投影倍率爲1/6倍時’1晶片的 光罩圖案也無法描繪,而投影倍率爲1/4倍時’可以描 繪1晶片的光罩圖案的程度而已。在此情況下’當同一的 描繪誤差存在時,投影倍率在1/6倍時的基板上的線寬 誤差,與投影倍率爲1/4倍時互相比較會減少2/3 ’ 但是,在6英寸方塊的光罩,則無法享受到減少描繪誤差 的影響。 針對於此,最近漸漸可取得的9英寸(4 2 2 8 mm) 方塊的光罩作爲使用時,投影倍率在1/6倍下,可以描 繪2片晶片的光罩圖案,投影倍率在1/4倍時,可以描 繪3晶片的光罩圖案。所以,投影倍率作爲1/6倍時’ 由於使用9英寸方塊的光罩,和投影倍率爲1/4倍時互 相比較,描繪誤差的影響可以在2/3的同時,因爲’可 以描繪2個光罩圖案,因此,可以得到局的產能。在此場 合,由於該描繪誤差的影響減少,使得線寬控制性知焦點 深度變深的緣故,提升了轉印圖案的線寬控制精確度。 而且,在基板上的曝光領域(晶片圖案)的大小爲2 5 X 3 3 mm2的場合時,投影倍率在1/4倍的光罩圖案 的大小爲1 0 〇 X 1 3 2 mm2,投影倍率在1 / 6倍的光 罩圖案的大小爲1 5 〇xl 9 8 nim2。因此,在圖案外圍 部分加上必要的調校記號等的領域爲考量時,投影倍率在 1 /4倍時,可使用6英寸(与1 52 mm)方塊的空白光 罩’投影倍率在1/6倍時,可使用9英寸(与2 2 8 mm 本紙張尺度中國國家CNS ) Λ4規格(:10 X :9%公釐Ί " (請先閱讀背面之注意項再填寫本頁) 訂 494467 Α7 Β7 五、發明説明(8 ) )方塊的空白光罩。而且,使用比9英寸更大的光覃時’ 也可以用更大的晶片圖案來對應。 尙且,爲了減低光罩的描繪誤差的影響’使投影倍率 更小(加大縮小率),例如,爲1/8倍的場合時’在基 板上的2 5 X 3 3 mm2,在光罩上相當於2 Ο Ο X 2 6 4 mm2,必須要有1 2英寸(与3 0 4 mm)方塊程度的空白 光罩。所以,投影倍率爲1/8倍〜1/1 〇倍時’希望 能使用1 2英寸以上的光罩較爲理想。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意-爭項再填寫本頁) 而且,本發明,以投影光學系統的投影倍率/3爲1 / 6倍時,依據本發明的模擬,以曝光用的照明光線(曝光 光線),使用波長在2 0 0 nm以上之KrF準分子雷射光( 波長2 4 8 nm)時,由於線寬控制性所訂定的焦點深度’ 爲在實用的0 · 4um以上的緣故,因此投影光學系統的開 口數大約在0 · 6 5以上,而曝光光線之波長在2 0 〇nm 以下,使用ArF準分子雷射光(波長1 9 3nm)時,由於 線寬控制性所訂定的焦點深度,爲在實用的0 · 4um以上 的緣故,因此投影光學系統的開口數大約在0 . 6以上。 所以,投影倍率Θ爲1/6倍時,以曝光光線而言,使用 KrF準分子雷射光源,或是使用ArF準分子雷射光源時, 各個投影光學系統的開口數爲0 · 6 5以上,或是〇 . 6 以上較爲理想。而且,使用ArF準分子雷射光源,投影倍 率β爲1/6倍,投影光學系統之開口數爲〇 · 6時,結 合性係數σ的値在〇 · 7 5〜0 · 8的範圍,由於進行2 /3輪帶照明,使得線寬控制性的焦點深度特別深。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(:10 X 297公釐') 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 〜 _!Z__ 五、發明説明(7 ) 其次,本發明的元件製造方法,是使用本發明的投影 曝光裝置,製造元件的方法’在基板(W)上塗布感光材 料的第1工程(步驟103),以及光罩(R)的圖案圖 像藉由投影光學系統(P L )投影曝光在基板(W)上的 第2工程(步驟1 〇 5 ),和基板(界)顯像的第3工程 (步驟106) ’與在第3工程殘留的感光材料作爲光罩 ’在基板(W)形成凹凸的圖案之第4工程(步驟1 〇 7 )。依照本發明,投影光學系統(P L )的投影倍率設定 在1/5〜1/1 0倍的緣故,光罩圖案的描繪誤差的影 響會減輕,形成高精確度的微影圖案。 接著依據本發明的投影曝光裝置的製造方法,在光罩 (R)形成的圖案的圖像,藉由投影光學系統在基板(W )上,進行投影曝光的投影曝光裝置製造方法上,決定其 光罩位置的光罩平台(2 2,2 3 ),及決定該基板位置 的基板平台(2 8 ),在所定的位置關係相對移動,自由 的配置,作爲投影光學系統而言,從光罩(R)對基板( w)的投影倍率,設定比1/5倍小,比1/1 0倍大的 投影光學系統(p L ),裝配在所定的支撐台上,該投影 光學系統(P L)的開口數微0 · 6以上。 圖面的簡單說明 圖1爲本發明實施形態的一個範例,顯示所使用的投 影曝光裝置的斜視圖。圖2 (a)爲使用6英寸光罩採取1 個時’所表示的平面圖,圖2 ( b)爲使用9英寸光罩採 取3個時’所表示的平面圖,圖2 (〇是使用9英寸光罩 (請先閲讀背面之注意#項再填寫本頁) 訂 •f ) Λ4^ ( :10 X 191^) 46 944 4 A7 ___B7_ 五、發明説明(γ ) 採取2個時,所表示的平面圖。圖3 (a)爲表示沒有描繪 δ吳差的線條及空間圖案的圖’圖3 (b)是遮光部爲顯示寬 線條及空間圖案的圖,圖3 (c)是遮光部爲顯示嗜線條及 空間圖案的圖。圖4曝光光線以KrF準分子雷射光源,或 是ArF準分子雷射光源,投影倍率爲1 / 4,1 / 6,丄 / 8或1 / 1 0時的線寬控制性,圖形表示焦點深度的計 算結果。圖5爲表示本發明的實施形態之電路圖案製造工 程的一個範例的流程圖。 發明實施的較佳形態 以下爲本發明適合實施形態之一,參照圖面說明。 圖1是表示,本範例所使用的步進及掃描方式的投影 曝光裝置,在圖1中,由KrF準分子雷射光光源形成曝光 光源1,從射出的波長2 4 8 nm的脈波雷射,所形成的曝 光光線I L,被光線折射用鏡子4反射之後,藉由第1透 鏡8 A,光線折射用透鏡9,及第2透鏡8 B,射入活動 目鏡1 0。由於第1透鏡8 A,及第2透鏡8 B所構成的 光束整型光學,使得曝光光線I L的切面形狀,配合活動 目鏡1 0的入射面而被整型。尙且,以曝光光線而言, ArF準分子雷射光(波長1 9 3nm)等其他的準分子雷射 光,F2雷射光(波長15 7nm),YAG雷射的高頻波 ,或是水銀燈的i線(波長3 6 5 nm)等也都可以使用。 在活動目鏡1 0的射出面上,照明系列開口的光圏盤 1 1 ’被配置爲自由的回轉,開口光圈盤1 1的回轉軸的 周圍’由一般照明用的圓形開口光圏1 3 A,複數的偏離 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210;< 297公釐) 494467 五、發明説明(// ) > 1 q B,輪帶昭 中心小開口所形成變形照明用的開口光圈1d 明用的輪帶狀開口光圈1 3 C,及小圓形的小結合性係數 (σ値)用的開口光圈1 3 D所形成。而旦’開口光圏盤 1 1經由驅動馬達1 2的旋轉,對於活動目鏡1 0的射出 面,可以構成所期望配置的照明系開口光圈° 通過活動目鏡1 0的射出面,開口光圈的曝光光線1 L的一部分,被光束分離器1 4反射之後,藉由集光透鏡
1 5,射入由光電檢測器形成的聚集感測器1 6。由未圖 示的電腦主控制系統,從集感測器1 6的檢測信號,在曝 光光線IL的晶圓W表面的照明度(脈衝能量),及在晶 圓上的各個點,也以間接的監控累積曝光量。通過光束分 離器1 4的曝光光線I L爲,經由第1延遲透鏡1 7 A, 接續著固定視野光圈(光罩屏幕)1 8 A,及通過可動視 野1 8 B。固定視野光圈1 8 A,及接近可動視野1 8 B 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ’如此幾乎配置在轉印對象的光罩R的圖案面上的共同面 上。固定視野光圏1 8 A,爲光罩R上的矩形照明領域的 形狀’所規定的視野光圈,可動視野光圈1 8 B,爲在掃 描曝光開始時及結束時,爲了對於不要的部分不要曝光, 關閉照明領域所使用。 通過可動視野光圏1 8 B之曝光光線I L爲,經由第 2延遲透鏡1 7 B,光線折射用的鏡子1 9,及電容透鏡 2 0 ’在光罩R的圖案面(下面)設立的圖案領域3 1內 ’照明矩形照明領域2 1 R。在曝光光線I L之下,光罩 R的照明領域2 1 R內的圖案,藉由投影光學系統P L, __— —_π__ 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 46 944 4 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 _B7___ 五、發明説明(p ) 於所定的投影倍率/5 (在本範例/3爲1 / 5〜1 / 1 0範 圍內),在晶圓W上塗布光阻劑的曝光領域21W,被縮 小投影。對於投影光學系統統P L內的光罩R之圖案面, 在光學的傅立葉變換面(瞳孔面)內,配置了開口光圏3 5,由於開口光圈3 5而設定了開口數N A。以下,平行 投影光學系統統P L光軸A X取Z軸,在垂直Z軸的平面 內沿著掃描方向取Y軸,對掃描方向沿著垂直非掃描方向 取X軸作爲說明。 光罩R保持在光罩平台2 2上,光罩平台2 2在光罩 基板2 3上,由線性馬達裝置在Y方向可連續的移動。而 且,在光罩平台22,對X方向,Y方向,旋轉方向,光 罩R也組裝了微動的機構。一方面,晶圓W在晶圓固定器 2 4上被吸附保持著,晶圓固定器2 4被固定在晶圓的聚 焦位置(Z方向位置)及控制傾斜方塊的Z擺動平台上, Z擺動平台2 5爲固定在X Y平台26上,而XY平台2 6,例如以順向扭轉方式或是以線性馬達方式,基台2 7 上之Z擺動平台2 5 (晶圓W)往Y方向連續移動的同時 ,朝著X方向及Y方向步進式的移動。Z擺動平台2 5, XY平台2 6,及基台2 7構成晶圓平台2 8。光罩平台 2 2 (光罩R),及Z擺動平台2 5 (晶圓W)的位置, 由各個未與圖示的雷射干涉計,以量測高精確度,依據此 量測結果爲基本,由未圖示的主控制系統,來控制光罩平 台2 2,及晶圓平台2 8的動作。 掃描曝光時,光罩R藉由光罩平台2 2對於照明領域 ______14_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 :<:!9?公超) (請先閱讀背面之注意爭項再填寫本頁)
产 46 944 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(β ) 2 1R,在+Υ方向(或一Υ方向)用VR速度掃描爲同 步,晶圓W藉由ΧΥ平台2 7對於曝光領域2 1W,在一 Υ方向(或+Υ方向)以沒· VR速度(/5爲從光罩R到 晶圓W的投影倍率)的掃描方式,在光罩R的圖案領域3 1內的圖案圖像,對晶圓W上的1個照相領域S A逐次的 轉印。之後,X Y平台2 6以步進方式,在晶圓上的下一 個照相領域移動至掃描開始位置,執行曝光掃描的動作, 以步進及掃描的方式重複進行,使晶圓W上的各照相領域 執行曝光。在此之際,以聚光感測器1 6的檢測信號爲基 礎,對各照相領域上的各個點,控制其曝光量。 在執行如此的曝光上,預先必須要實施光罩R和晶圓 W的位準調校。在此時,Z擺動平台2 5上的晶圓固定器 2 4的旁邊,由玻璃基板形成的斤准記號部件2 9被固定 ,而在基準記號部件2 9上由鉻膜,例如形成十字型的基 準記號3 0 A,3 Ο B,在投影光學系統統P L的側面, 於晶圓W上的各個照相領域,爲了檢測其附設的晶圓記號 的位置,設置了圖像處理方式的位準調校感測器3 6。基 準記號部件3 6上,也形成了位準調校感測器3 6的基準 記號(未圖示)。而且,在光罩R的圖案領域3 1的兩側 ,也由於基準記號3 0 A,3 Ο B的位置關係,從晶圓到 光罩的投影倍率之位置關係的變換,形成了未準調校記號 3 2 A,3 2 B,在位準調校記號32A,32B上,藉 由鏡子3 3 A,設置了圖像處理方式的光罩位準調校顯微 鏡 3 4 A,3 4 B。 _15_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4現格(:10 λ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 46 944 4 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(% ) 接著,在進行光罩R的位準調校之際,舉例來說,基 準記號3 0 A,3 Ο B的中心,投影光學系統統P L的曝 光領域幾乎設定在中心的狀態,基準記號3 0 A,3 Ο B ,從底面端和曝光光線I L,以相同波長範圍的照明光線 來照明。基準記號3 0 A,3 Ο B的圖像在位準調校記號 3 2 A,3 2 B的鄰近位置形成,另一方面的光罩位準調 校顯微鏡3 4 A,對於基準記號3 Ο A的圖像,檢測出位 準調校記號3 2 A的位置偏移量,而在其他的光罩位準調 校顯微鏡3 4 B對於基準記號3 Ο B的圖像,檢測出位準 調校記號3 2 B的位置偏移量,爲了補正這些位置偏移量 ,決定了光罩平台的位置,所以對於光罩R的晶圓平台2 8,執行位置的對準。此時,位置對準感測器3 6觀察其 對應的基準記號的情形,從位置對準感測器3 6的檢測中 心到光罩圖案圖像中心爲止,計算其間隔(基線量)。在 晶圓上進行重疊曝光的場合時,位置對準3 6的、檢測結 果,以其基線量爲補正的位置爲基準,驅動晶圓平台2 8 ,在晶圓W上的各個照相領域,光罩R的圖案圖像,可以 在重疊精確度上掃描曝光。 接著,使用本範例的投影曝光裝置,在晶圓W上的各 照相領域,對於所定的半導體元件的電路圖案,其曝光時 予以說明。以下,電路圖案爲微細的,且爲最小單位的電 路圖案(以下,稱爲「元件」)的面積,以比較小的半導 體元件之DRAM的曝光來實施。DRAM幾乎每3年在 電路圖案的集積度的4倍,而伴隨著1個元件的大小,縮 _16_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 .χ 297公釐) (請先閱讀背面之注意F項再填寫本頁) 494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 A7 B7 __ 五、發明説明(K ) 小爲7 0 %左右。但是,記億容量幾乎爲4倍’而元件也 隨著增加爲4倍的緣故,1個晶片圖案的面積更爲擴大了 。而且,即使集積度相同的時候,各元件的構造可以變小 的時候,在1片晶圓上形成的晶片圖案的數量就會增加’ 所以即使爲同一集積度,元件的大小爲當初的8 0 %的程 度之「第2世代」的晶片圖案,在製造上爲一般的通例。 以如此的第2世代晶片圖案的面積,依照元件的微影化程 度使之變小。 舉出另一範例說明,依照S I A ( Semiconductor Industries Association:美國半導體工業協會)的預測圖來 看,十億位元D R AΜ的第2世代晶片圖案’大約是在2 7 X 1 3 · 5 mm2的大小。而且從光罩到晶圓的投影倍率 冷爲縮小倍率的場合時,晶圓上對於被曝光的各個晶片圖 案的面積,在光罩上的原版圖案(光罩圖案)被擴大爲1 / /3倍。在此時,如實施2 7 X 1 3 · 5 mm2大小的晶片 圖案曝光時,投影倍率如爲1 /4倍的情形下’光罩圖案 的大小被擴大爲1 0 8 X 5 4 mm2,如投影倍率爲1 / 6 時,光罩圖案的大小則成爲1 6 2 X 8 1 mm2。如其光罩 圖案爲圖1的光罩R時,即爲圖案領域31內所形成的圖 案,實際上,在其周圍有必要形成位置對準記號3 2 A, 3 2 B的空間。 因此,如圖2 (a)所示,以1/4倍作爲投影倍率, 外形爲使用6英寸(与1 5 2mm)方塊的光罩(6英寸光 罩)R6的場合時,如圖2 (b)所示,以4倍作爲投 — ____17______-_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 :97公| ) (請先閱讀背面之注意#項再填寫本頁)
494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(吆) 影倍率,外形爲使用9英寸(与2 2 8 mm )方塊的光罩( 9央寸光罩)R 9的場合時’以及如圖2 (c)所示,以1 /6倍作爲投影倍率,使用9英寸光罩R9的場合時,可 以在1片的光罩上描繪的十億位元D R AΜ的第2世代晶 片圖案用的光罩圖案的個數,各成爲1個,3個即2個。 亦即,在圖2 ( a)的6英寸光罩R 6,形成1個2 7 X 1 3 · 5 mm2之4倍大小的光罩圖案C,在圖2 (b)的9英 寸光罩R9,形成3個27x13 · 5 mm2之4倍大小的 光罩圖案Cl,C2,C3,在圖2 (c)的9英寸光罩R 9,形成2個27x13 .5 mm2之6倍大小的光罩圖案 D 1,C 2。 針對於此,在投影倍率1/6倍,考量6英寸光罩的 使用時,27X13 ·5 mm2之6倍大小的1個光罩圖案 整體,因爲無法完全描繪在有效領域,故不可使用。而且 ,當投影倍率爲1/8倍時,光罩圖案的大小成爲2 1 6 X 1 0 8 mm2的緣故,即使使用9英寸光罩,在1片光罩 上也只能描繪1個晶片圖案的部分而已。從以上的檢討, 當實施十億位元D R AΜ的第2世代晶片圖案的曝光時, 使用9英寸光罩,投影倍率爲1/6倍,或是丨/4倍, 可以有效率的實施曝光的動作。 但是,以這樣的方式,使用9英寸光罩,以i/6倍 ,或是1/4倍作爲投影倍率,將十億位元DRAM的第 2世代的晶片圖案曝光時,在1次曝光可轉印的晶片數, 各爲2個,或3個的緣故(參考圖2 (b),(c) ) ,1 18 (請先閱讀背面之注意事項再填筠本瓦) 乂-ά
T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 494467 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明(q) 片晶圓的處理時間,進而在曝光工程的生產能力(在每個 單位時間可處理的晶圓枚數)恐會產生差距。可是,處理 時間在實際上,不僅僅是狹義的指在光罩圖案圖像,在晶 圓上曝光的曝光時間’也包含了調校位準時間及平台移動 時間。因此,如果說有關1片晶圓的處理時間的話,以1 /6倍作爲投影倍率時的處理時間,以1/4倍作爲投影 倍率時,不是單純的3/2倍,實際上前者的處理時間比 後者的處理時間的3/2倍小,而接近於1倍。 一方面,投影倍率爲1/6倍時,和投影倍率爲1/ 4倍時互相比較,減低了光罩圖案的描繪誤差的影響。針 對在定量的檢討,十億位元D RAM的第2世代電路圖案 的線寬,約在1 6 0 nm〜1 5 0 nm之間。因此,在晶圓 上代表的線寬,以1 5 0 nm的線條與空間圖案圖像爲曝光 時作爲考量。 投影爲ί / 4倍時,1 5 0 nm的線寬在光罩上成爲6 0 nm,投影倍率爲1 / 6倍時,1 5 0 nm的線寬在光罩 上成爲9 0 nm。然而,以現在的光罩製造技術而言,在光 罩上的圖案線寬誤差一般在±3 5 nm的程度。對於今後在 光罩製造技進步的考量,在十億位元DRAM的第2世代量 產時’在光罩上的描繪誤差(製造誤差)所產生的線寬誤差 如成爲±2 5 nm的情形下,換算在晶圓上的線寬誤差,當 投影倍率在1 / 1 〇倍時爲± 2 · 5 nm,當投影倍率爲1 /8倍時爲±3 · 1 3nm,當投影倍率爲1 / 6倍時則爲 土 4 · 1 7 nm,投影倍率爲1 // 4倍則成爲土 6 · 2 5 nm . -r~;------19____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(H10 X 297公釐) ^—1 mu i^iail i^i— —l^i - ϋϋ ·>111 ϋ_Βϋ a·—— ϋ_ϋ ami 一 ^ mi mi am— am Bui— ιϋ« (請先閱讀背面之注意f項再填舄本頁) 494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(θ) 。在此方式下,由於描繪誤差造成光罩圖案的線寬相異時 ,其光罩圖案可以在晶圓上縮小投影的圖像形狀也不相同 。此時,使用正極的光阻時,光罩圖案的遮光部的線寬愈 粗,在晶圓上顯影後所形成的光阻圖像的線寬也愈粗。 即,圖3(a)所示線條及空間圖案3 7之斜線部爲遮光 部,如原本即爲無誤差的光罩圖案時,由於光罩的描繪誤 差,使得遮光部的線寬變粗時,在圖3 (b)所示,可得到 線條及空間圖案3 7 A ’遮光部如爲狹窄時,則可得到圖 3 (c)所示的線條及空間圖案3 7 B。然後使用正極光阻 時,以光罩圖案做爲使用圖3 (b)的線條及空間圖案3 7 A,則光阻圖像的線寬也變粗,使用圖3 (c)線條及空間 圖案3 7 B時,則光阻圖像的線寬也變狹窄。 在此,爲了更簡單,爲了去除光阻圖像線寬變化的影 響,在投影光學系統的最佳聚焦位置’把空間圖像線寬1 5 Onm的曝光量成爲基準曝光量。而且,考量曝光量控制 性及顯影製成等的安定性’實質上曝光量對於該基準曝光 量,其變化爲土 5 %爲止’同時,針對光罩圖案在晶圓上 的換算爲±2.5 nm (1/10倍投影時),±3 .13 nm (1/8倍投影時),土4 .17倍投影時),及土 6 • 2 5 nm ( 1 / 4倍投影時)有描繪誤差的情形時’最後 在晶圓上的線寬誤差爲±1 5 nm (相當線寬的1 0%)的 焦點深度,以電腦模擬所計算的結果表示如下。另外’在 以下的計算,以曝光光線而言,使用KrF準分子雷射光( 波長2 4 8 nm),或是ArF準分子雷射光(波長1 9 3 nm ___2〇_____ 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 29"?公釐) (請先閱讀背面之注意#項再填寫本頁) 丁 46 944 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __ Β7_ 五、發明説明((,) ),作爲光罩則使用通過8% (遮光部分的透過率爲8% )的半色調光罩,曝光用的照明光學系統統爲2/3輪帶 照明。所謂2/3輪帶照明,就是照明系統開口光圈的內 徑,具有外徑的2/3輪帶狀的開口,可以作爲使用的開 口光圏。而且,投影光學系統統的開口數ΝΑ在〇 · 5 0 〜0 · 7 5的範圍變化的同時,照明光學系統統的結合係 數σ値(在輪帶狀開口光圈爲開口的外徑σ値),在〇. 4 5〜0 . 9 0的範圍變化,以所得到的線寬控制性求得 焦點深度的結果,圖4表示所得到的等高線圖形。 圖4(al)〜(a4),各個使用KrF準分子雷射光 作爲曝光光線,表示其投影倍率以1/4倍,1/6倍, 1/8倍,1/1 0倍時其焦點深度的等高線圖形,圖4 (bl )〜(b4 ),各個使用ArF準分子雷射光作爲曝光 光線,表示其投影倍率以1/4倍,1/6倍,1/8倍 ,1/1 0倍時其焦點深度的等高線圖形。對於這些等高 線圖形,橫軸爲投影光學系統統的開口數NA,縱軸爲照 明光學系統統的σ値,等高線的間隔爲0 · 1 /zm的焦點 深度差。 例如使用KrF準分子雷射光投影倍率爲1/6倍的圖 4 (a2 ),等高線3 8 A〜3 8 E的每個焦點深度,爲表 示0 · 1〜0 · 5 的等高線,等高線3 8 A和3 8 B 之間的領域,爲焦點深度0 · 1〜〇 · 2 Z/m的領域,超 過等高線3 8 D的斜線部分3 9 A,爲焦點深度〇 · 4〜 0 · 6 //m的領域。同樣的圖4 ( a3 ),( a4 ) ,( b 1 ____21__ 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X291公慶) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A7 B7 五、發明説明(V ) )〜(b4 )所顯示的斜線部分3 9B,39C,39D〜 3 9 G方面,可以得到0 · 4 //m以上的焦點深度。而且 ,圖4(a4),(b2)〜(b4)表示的2重斜線部分40 A,40B〜40D,可得到0 · 8〜1 · 2 //m的焦點 深度,圖4 ( a4 ),( b4 )所示的3重斜線部分4 1 A ’ 4 1 B,可得到1 · 2〜1 · 6 的焦點深度。 首先,在使用KrF準分子雷射光時’從圖4 (al)〜 (a4)可以了解,即使投影倍率在1/4倍,開口數NA 使用0 · 7 5的投影光學系統統時’最大只能得到〇 · 2 // m程度的焦點深度,相對的,投影倍率爲1 / 6倍時, 開口數NA在0 · 65時,最大可得到爲〇 · 左右 的程度,開口數NA在0 · 7 0時’最大可得到爲〇 . 6 左右的程度。有關這些情形’對於投影曝光裝置的自 動對焦控制的穩定性非,及曝光領域內的散焦量,晶圓平 坦性,及製程段差等這些聚焦誤差,使之容納在全體的〇 • 2 程度之內是非常困難的,但是’其聚焦誤差要歸 納在全體的0 · 4 // m程度之內則是可以實現的。而且’ 在圖4 ( al )〜(a4),焦點深度在實用的0 . 4 以 上的有,斜線部分39A〜39C,4〇A,41A。 因此,以光罩上的線寬誤差±2 5 nm爲前提時’投影 倍率在1 / 4倍(圖4 ( al ))所得到的焦點深度不足。 對於此情形,投影倍率爲1/6倍時,如使用開口數N A 爲0 · 6 5以上的投影光學系統統時,由於σ値的選擇’ 可以得到能忍受〇 · 4 //m以上實用的焦點深度,具有良 __ 22__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意#項再填寫本頁) ^1. 494467 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 五、發明説明( >丨) 好的線寬控制性,可以進行圖案的轉印。 接著,使用ArF準分子雷射光時,從圖4 (bl)〜( b4 )可以了解,爲了得到〇 · 4 # m以上的焦點深度’投 影倍率在1/4倍時,開口數NA必須爲〇 · 6 2以上的 投影光學系統統,相對的,投影倍率爲1/6倍時’開口 數NA在0 · 6的投影光學系統統就已十分充足。由於曝 光波長變短,投影光學系統統的大開口數化在設計上’製 造上因爲較爲困難的緣故,即使ArF準分子雷射光作爲曝 光光源的場合時,投影倍率作爲1/6倍時以線寬控制性 的焦點深度爲有利,實用的。甚至於’從圖4 (b2)可以 了解,使用ArF準分子雷射光之投影倍率爲1 / 6倍的情 形時,開口數NA在0.6,σ値在0 · 7 5〜0 · 8附 近,焦點深度成爲〇 · 8 //m以上的2重斜線部分4 0 Β 。因此,開口數N A以0 · 6程度而言,σ値設定在0 · 7 5〜0 · 8範圍內,可得到很大的焦點深度。 從以上的檢討,以KrF準分子雷射光作爲曝光光線, 或是以ArF準分子雷射光的任一個來使用時,投影倍率以 1 / 6倍比投影倍率爲1 / 4倍時的場合時,在線寬控制 性之焦點深度方面較爲有利。 其次,使用圖1的投影曝光裝置,預定以十億位元D R A Μ的第2世代之2 7 X 1 3 · 5 mm2大小的晶片圖案 ,其曝光時的動作的例子上,參考圖5的流程圖作爲說明 。首先,在本例子中,使用9英寸光罩作爲圖1的光罩R ’從投影光學系統統P L的光罩到晶圓的投影倍率爲1 (請先閱讀背面之注意卞項再填舄本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 494467 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明( /6倍。接著,在光罩R的圖案領域3 1上,和圖2 (C) 的9英寸光罩R9相同,形成了 2 7x13 . 5mm2 6倍 大的原版圖案的2個光罩圖案D 1,D 2。 其次,對於圖5的步驟1 0 1,該晶片圖案的6倍, 且取2個的原版圖案所形成的9英寸方塊的光罩R,裝載 於圖1的光罩平台2 2上。在下一個步驟1 0 2,曝光對 象的晶圓(爲晶圓W)上澱積金屬膜,在步驟1 0 3,該 晶圓W上的金屬膜,塗布正極型的光阻劑(正極型光阻劑 )後,將晶圓W裝載於圖1的投影曝光裝置的晶圓承接器 2 4上。此時,例如在外型基準執行預先調校。然後,如 已說明的,使用基準記號部材2 9極光罩對準顯微鏡3 4 A,3 4 B,對於晶圓平台2 8,進行光罩R的圖案領域 3 1的位置對照。進行重複曝光時,藉由對準感測器檢測 出晶圓W上所定的照相領域的晶圓記號的位置’從這個檢 測出的結果,計算出各照像領域的配列座標’由此結果執 行晶圓W的各照相領域的對準。 之後,在步驟1 0 6,進行晶圓W上的光阻劑的顯像 。由此方式,在晶圓W上的各照相領域,圖2 ( c)的光罩 圖案D 1 , D 2內的遮光圖案圖像所對應的領域,以凸的 雜圖案誠下來。以後,在步驟1。7 ’該光阻圖案作 ° 土唯行晶圓W上的金屬膜触刻之後’由於光阻圖 ϊίΞ除在5期3的電路圖案,在晶圓〜上的各照相領域 、’、 曰fgiW轉移到下一個層積電路圖案的形成工 形成。之後,晶_ ^ 笳例,可以得到0 · 4 //m以上的焦點深度 程。此時在本π 24 Λ4規格(210 ,< 297公漦 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標擎 494467 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明())) ,所以在晶圓w上的各個照相領域,對於期待的電路圖案 ,以高線寬控制精確度形成。 而且,最後在半導體元件製造之際,除圖5的工程之 外,進行元件的功能·性能設計之步驟,以此步驟爲基礎 ,從製造光罩的步驟,從矽材料到製作晶圓的步驟,元件 組合步驟(包含切割工程,接合工程,封裝工程),及檢 查步驟等。 尙且,上述的實施形態,十億位元DRAM的第2世 代的晶片圖案在曝光時,爲適用本發明的內容,但本發明 並不僅限於那些內容項目,線寬或晶片大小不同的其他D R AM,或是C P U等的元件也可以適用,這是不用贅言 的。例如,晶片圖案的大小爲2 5 X 3 3 mm2時,被擴大 爲6倍的原版圖案爲1 5 0 X 1 9 8 mm2。因此,投影倍 率如爲1 / 6倍時,9英寸(与228 mm)方塊的光罩時 ,可以形成原版圖案及對準記號。 而且,在上述的實施形態,投影倍率被設定爲1/6 倍,但從圖4可以淸楚的了解,投影倍率由於被設定在1 /8,或是1/1 0,在線寬控制性方面使得焦點深度邊 寬。因此,在不久的將來,如果可以使用比9英寸方塊更 大的光罩時,投影倍率即使設定在1/8等等也可以。從 以上的情形,由投影光學系統統對晶圓的投影倍率’由於 設定在比1/5倍小,比1/1 〇倍大的範圍,比起習知 以線寬控制性可以使焦點深度更爲寬廣。 而且,在上述的實施形態’使用線條和空間圖案’求 __________ 25__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ; Λ4規格(‘ N7公釐) (請先閱讀背面之注意#項再填寫本頁) 494467 A7 B7 五、發明説明(W) 得光罩描繪誤差的影響,但由光罩的描繪誤差對被轉印的 塗布線寬所產生的誤差’不僅限於線條和空間圖案’甚至 連同獨立線,獨立空間,及洞圖案等全部的圖案都是相同 的。 又,在上述的實施形態’以投影光學系統統作爲假定 透鏡系統(折射系統),但以投影光學系統而言,不只是 折射系統,反射系統,或是反射折射系統等即使使用時, 由於在投影倍率最適當化,可以得到較高的焦點深度。對 於光罩的種類,除通常的光罩,或半色調光罩之外,例如 ,使用涉谷一雷本松型等的相移光,也可適用於本發明。 又,上述實施形態的投影曝光裝置,由複數透鏡所構 成的照明光學系統,及投影光學系統,組合在曝光裝置本 體,進行光學調整的同時,由多數機械部件形成光罩平台 或晶圓平台,裝置於曝光裝置本體上,連接配線及配管, 更由於總體調整(電氣調整,動作確認等),而可以進行 製造。尙且,投影曝光裝置的製造,濕度及潔淨度等較佳 能有潔淨室來進行管理。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意少項#填寫本1) #1. 又’本發明不僅在步進和掃描方式般的掃描曝光型的 投影曝光裝置’而且如逐次移動曝光裝置類型的統一曝光 型的投影曝光裝置,很明白的可以予以適用。 如此的情況’本發明不限定在上述的實施形態,在不 脫離本發明要旨的範圍內,可以獲得種種的結構。而且, 包含明細內容,申請專利範圍,圖面,及摘要,在1 9 9 7年1 2月1 2日所提出的日本國專利申請第9 一 3 4 2 ____ 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4現格(公薄) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 494467 A7 _B7_ 五、發明説明(χΤ) 7 8 3號全部開示的內容’完全引用並倂入本申請書中。 產業上利用的可能性 依據本發明的投影曝光裝置,因爲投影設定倍率設定 爲1/5〜1/10的範圍,所以可以減輕光罩圖案的描 繪誤差的同時,對現在及不久的將來,在可能得到的光罩 大小上,可以形成應該轉印圖案的優點。而且,投影光學 系統的開口數在0 · 6以上,所以由線寬控制性所訂定的 焦點深度,可以設定在實用的範圍,不僅在投影曝光裝置 的設計,製造容易,同時,投影曝光裝置所需的費用,也 可以將之壓低。相反的,具有相同開口數的投影光學系統 的話,由本發明對於更微影的圖案,以可以得到實用的焦 點深度,甚至還可以將圖案更微影化。 又,如適用於本發明的步驟·及·掃描方式的掃描曝 光型的投影裝置時,因在一次的曝光上可以加寬曝光面積 ,所以在減輕描繪誤差的影響上,有可以提升生產性的優 又’依據本發明的第1的曝光方法,即使投影倍率設 定在1/5〜1/1 〇的範圍內時,轉印至基板上的圖案 不會形成太小,因爲原版圖案在光罩上可以描繪的緣故, 所以提高了曝光工程的生產性,可以有效率的進行曝光。 又’依據本發明的第2曝光方法,因投影倍率爲1/ 6的緣故’減輕了光罩圖案的描繪誤差所產生的影響,即 在微影圖案也可以線寬控制性,可以將焦點深度擴展 爲實用的水準。而且,使用著9英寸方塊以上的光罩,例 --------------27 本,·尺度相f關家標準(CNS Μ规格(以297公楚) (請先閱讀背面之注意#項再填寫本頁) Τ 494467 A7 B7 五、發明説明(24 ) 如,十億位元D R AΜ次世代圖案之原版圖案,可以描繪 該光罩2個以上,所以可以提高曝光工程的生產性。 又,依據本發明元件的製造方法,因爲使用本發明的 投影曝光裝置,所以由線寬控制性加深焦點深度。因此可 以形成線寬控制精確度高的微細圖案。 (請先閲讀背面之注意於項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 28 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐)

Claims (1)

  1. 494467 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種投影曝光裝置,在光罩形成的圖案圖像藉由投 影光學系統,投影曝光在基板上的投影曝光裝置,其特徵 係:前述投影光學系統的投影倍率設定倍數爲’比1/5 倍小而比1/1 〇倍大,前述投影光學系統的開口數爲0 .6以上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之投影曝光裝置’其中 ,前述之光罩對前述基板與前述投影光學系統,設定同步 移動的平台,曝光時前述光罩與前述基板,對投影光學系 統,以該投影光學系統的投影倍率作爲速度比,進行同步 掃描。 3. 如申請專利範圍第1或第2項所述之投影曝光裝置 ,其中,使用曝光用的照明光線,以波長2 0 Onm以上的 光線,前述投影光學系統的開口數爲〇 · 6 5以上。 4. 如申請專利範圍第1或第2項所述之投影曝光裝置 ,其中,使用曝光用的照明光線,以波長2 0 Onm以下的 光線。 5. 如申請專利範圍第4項所述之投影曝光裝置,其中 ,前述曝光用的照明光線的連結係數爲0 · 7 5〜0 · 8 〇 6. 如申請專利範圍第4項所述之投影曝光裝置,其中 ,執行2/3輪帶照明。 7. 如申請專利範圍第6項所述之投影曝光裝置,其中 ,內徑的設定在前述照明光線光路徑的外徑2/3輪帶狀 的開口光圈上。 ____1__ 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項 本育) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 494467 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 8·如申請專利範圍第4項所述之投影曝光裝置,其中 ’前述光罩的外型爲超過6英寸方塊大小。 9·如申請專利範圍第8項所述之投影曝光裝置,其中 ’前述光罩的外型爲9英寸方塊以上。 10. 如申請專利範圍第1或第2項所述之投影曝光裝置 ’其中,具有保持超過6英寸大小的光罩的光罩平台,與 保持前述基板的基板平台。 11. 一種投影曝光裝置的製造方法,將形成於光罩的圖 案圖像,藉由投影光學系統投影曝光在基板上的投影曝光 裝置的製造方法,其特徵係:提供保持前述光罩的光罩平 台,及提供保持前述基板的基板平台,將以前述投影光學 系統作爲從光罩對前述基板的投影倍率設定比1/5倍小 而比1/1 0倍大的投影光學系統,裝配在所定的支持台 上;前述投影光學系統的開口數設爲0.6以上。 12. 如申請專利範圍第1 1項所述之投影曝光裝置的製 造方法,其中,前述光罩對前述基板與前述投影光學系統 ,設定同步移動平台,曝光時前述光罩和前述基板對於前 述投影光學系統,以該投影光學系統的投影倍率作爲速度 比,進行同步掃描。 13. 如申請專利範圍第1 1或第1 2項所述之投影曝光 裝置的製造方法,其中,曝光用照明光線爲使用波長2〇 Onm以上的光線,前述投影光學系統的開口數爲0 · 6 5以上。 I4·如申請專利範圍第1 1或第1 2項所述之投影曝光 2 (請先閎讀背面之注悉事項 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 494467 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 裝置的製造方法,其中,曝光用照明光線爲使用波長2 0 〇nm以下的光線。 15. 如申請專利範圍第1 4項所述之投影曝光裝置的製 造方法,其中,前述曝光用的照明光線的連結係數爲0 · 7 5 〜〇 · 8。 16. 如申請專利範圍第1 1項所述之投影曝光裝置的製 造方法,其中,執行2/3輪帶照明。 如申請專利範圍第1 6項所述之投影曝光裝置’其 中,內徑的設定在前述照明光線光路徑的外徑2/3輪帶 狀的開口光圏上。 18·如申請專利範圍第1 1項所述之投影曝光裝置的製 造方法,其中,前述光罩的外型爲超過6央寸方塊的大小 〇 19.如申請專利範圍第1 8項所述之投影曝光裝置的製 造方法,其中,前述光罩的外型爲9英寸方塊以上。 2〇·如申請專利範圍第1 1或第1 2項所述之投影曝光 裝置的製造方法,其中,擁有超過保持6英寸大小光罩的 光罩平台,與保持前述基板的基板平台。 21.—種投影曝光方法,將形成於光罩的圖案圖像藉由 投影光學系統,投影曝光在基板上的投影曝光方法,其特 徵係:前述光罩的外型使用9英寸方塊以上,前述投影光 學系統的投影光學系統倍率設定爲比1/5倍小而比1/ 1 0倍大,前述投影光學系統的開口數爲〇 · 6以上。 — ____ 3____ 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注念事項 本瓦) 、νύ 494467 A8 B8 C8 - ---^_——-^ 六、申請專利範圍 22.如申請專利範圍第2 1項所述之投影曝光方法,其 中,曝光時前述光罩和前述基板對於前述投影光學系統’ 將該投影光學系統的投影倍率作爲速度比而進行同步掃描 〇 23·如申請專利範圍第2 1或第2 2項所述之投影曝光 方法,其中,從前述投影光學系統的前述光罩,對於前述 基板的投影倍率,設定爲1/8倍以下,而比1/1 〇倍 大,前述光罩的外型在1 2英寸方塊以上。 24·—種元件製造方法,使用如申請專利範圍第1或第 2項所述之投影曝光裝置的元件製造方法,其特徵係具有 :前述基板上塗布感光材料的第1工程;將前述光罩圖案 的圖像藉由前述投影光學系統,於前述基板上投影曝光的 第2工程;將前述基板顯像之第3工程;及以在第3工程 所殘流的前述感光材料,將前述基板掩蔽,於前述基板上 形成凹凸圖案的第4工程。 經濟部中央榡準局員工消t合作衽印製 (休先閱讀背面之注意事項本萸) 25·—種元件,其係使用如申請專利範圍第1 1項或第 12項所述之投影曝光裝置的製造方法所製造的投影曝光 裝置,而製造的兀件。 k 本紙尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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