TW544547B - Exposure method and apparatus - Google Patents

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544547 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明之背景 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係槪括關於曝光，尤指曝光裝置及方法，裝置 製造方法，以及自一將行予以曝光之物體或一標靶物體所 製造之裝置。曝光裝置及方法用以製造各種裝置，包括半 導體晶片諸如1C (積體電路）及LSI (大型積體）， 顯示器裝置諸如液晶板，感測裝置諸如磁頭，及影像拾取 裝置諸如C C D (電荷耦合裝置），以及供微機械學使用 之細微接觸孔圖案。在此，微機械學爲供應用半導體I C 製造技術，以供製造細微結構之技術，從而造成一種可在 微米層次操作之增強機械系統。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種照相平版印刷方法使用一種曝光裝置，將一遮罩 圖案轉移至一種施加至矽晶圓，玻璃板等（在下文簡稱〜 晶圓"）之光敏材料（抗鈾劑），以及包括施加抗飽劑， 曝光，顯像，蝕刻及除掉抗蝕劑之步驟。供在此一系列步 驟之曝光，解析度，覆蓋準確度及通過量爲三項重要因素 。解析度爲供精確轉移之最小大小。覆蓋準確度爲在將多 重圖案覆蓋在晶圓上面之精確度。通過量爲每時間單位所 處理之頁數。 一種使用平版印刷技術之裝置，其製造曾採用一種投 影曝光裝置，其使用一種投影光學系統，將一繪製在一遮 罩或光柵（此二詞在本案可互換使用）之圖案投影至一晶 圓’藉以轉移圖案。投影光學系統使來自圖案之繞射束能 干涉晶圓，並形成一影像。正常曝光使零階及± —階繞射 束（亦即三束）能彼此干涉。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 544547 A7 B7 五、發明説明（2) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 遮罩圖案包括一相鄰及週期線及空間（line and space ，簡稱L & S )圖案，一接觸孔之線，其爲相鄰及週期性 (亦即配置成與孔直徑相同間隔），隔離之接觸孔，其爲 非相鄰並且隔離，其他隔離圖案等，並且高解析度轉移圖 案需要根據圖案之種類選擇最佳曝光狀況（諸如照射狀況 ，曝光量等）。

在下列Rayleigh方程求得投影曝光裝置之解析度R R=kl (λ/ΝΑ) (1) 其中λ爲光源之波長，Ν Α爲投影光學系統之數値孔徑， k 1爲一*由顯像方法及其他方法所確定之常數。在一*種正 常曝光情形，k 1約爲〇 . 5 — 0 . 7。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 最近對於高度積體裝置之要求，曾日益需要轉移更細 微之圖案或更高解析度。雖然以上方程揭露較高數値孔徑 Ν A及降低之波長N將會有效達成較高解析度，但此等因 素之改進，業已達到在目前階段之極限。因此，正常曝光 難以形成0 · 1 5微米或更更小之圖案至晶圓。因之，人 們曾建議採用相移遮罩技術，其使二束能脫離已通過一圖 案而彼此干涉之繞射束，因此形成一影像。相移遮罩使相 鄰透光部份之相位在其上逆反1 8 0 ° ，並消除零階繞射 束，因此使二土一階繞射束能彼此干涉，並形成一影像。 使用此技術將會在以上方程減少k 1低至實際〇 . 2 5， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 5 - 544547 A7 B7 五、發明説明（3 ) 因此改進解析度R，並形成一 〇 · 1 5微微米或更小之圖 案至晶圓。 然而，在相鄰相位改變1 8 0 °供靠近解析度極限之 細微接觸孔時，光自光軸成廣角亦即在光瞳平面在4 5 ° 之方向繞射，並且在投影系統偏離光瞳。因此，繞射光可 能在投影透鏡溉不經過光瞳，也不解析。所可解析者，最 好也不過爲一直到平方根2乘在L & S之邊際性臨界尺寸 之細微圖案。因此，人們曾要求孔之觸點線（或接觸孔陣 列）具有同等於L & S圖案者之解析度。 經濟部智慧財產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頁)/ 而且，最近半導體業界已將其生產轉變至包j舌高附加 價値及各種型式圖案之系統晶片’並且因此變成必要在一^ 遮罩形成超過一種之接觸孔圖案。然而，一種先前技藝相 移遮罩有尙未在一次以高解析度足夠曝光，一接觸孔圖案 與一接觸孔線及一隔離接觸孔混合。在另一方面，可想像 使用二遮罩之雙重曝光（或多重曝光），以使不同種類之 圖案單獨曝光，但是習知雙重曝光需要二遮罩，並招致很 多實際缺點：亦即，此方法因爲二曝光步驟，以及二遮罩 更換需要高覆蓋準確度，而導致增加成本並降低通過量。 發明之槪述 因之，本發明之一項例證性目的，爲提供一種曝光方 法及裝置，其可使一有細微孔直徑（例如〇 · 1 5微米或 更小），並且自一（隔離）接觸孔混合至一接觸孔線之接 觸孔圖案曝光，而不更換遮罩，而具有高解析度（亦即具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） ~ -6 - 544547 Α7 Β7 五、發明説明（4) 有供接觸孔線，如同等於使用相移遮罩之L & S圖案者之 解析度）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了達成以上目的，一種如根據本發明一方面之曝光 方法，包括提供一遮罩，其配置一接觸孔之一種圖案及許 多各爲小於接觸孔圖案之圖案，以及經由一投影系統使用 複數種類之光將遮罩照射，以便解析接觸孔圖案，而在標 靶無較小圖案之步驟。此曝光方法同時或順序使用複數種 類之照射光（例如不同於正常環形照射之照射），以及在 顯像後，在標靶表面適當選擇（一種抗鈾劑）之界限，藉 以形成所想要之圖案。遮罩及其製造方法也構成本發明之 另一方面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在遮罩之接觸孔圖案，可具有直徑不同於一將行形成 在標靶之原來直徑。複數種類之光可包括第一照射光，其 強度分布近光軸有一峰値，以及第二照射，其強度分布離 光軸有一峰値。要不然，複數種類之光可包括大α照射及 小σ照射。複數種類之光可包括第一及第二照射光，第一 照射使自想要圖案所產生之二繞射束能入射在一在投影光 學系統之光瞳平面，第二照射防止任何繞射束入射在一在 光瞳平面之區域，該區域係藉線性連接二繞射束所界定。 第二照射可予以設定爲致使僅一繞射束將行入射在光 瞳平面。複數種類之光可形成一有（7大於〇 . 9之有效光 源。遮罩可適合一種相移遮罩，其方格式地設定◦及 1 8 0度之相位，供想要之圖案。可有複數種類之輔助圖 案作爲較小圖案，靠近想要圖案之輔助圖案，其大小作成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 544547 A7 B7 五、發明説明（5) 小於另一輔助圖案者。複數種類之光可包括一實際環形有 效光源’及一有σ在外圓阇大於〇 · 9之四極光源。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一種如本潑明另一方面之曝光方法，包括形成至—遮 罩，其配置一接觸孔之圖案，及許多各爲小於接觸孔圖案 之圖案，以及使用光形成一有效光源將遮罩照射，其在其 中心部份有一非圓形黑暗部份，以便經由一投影系統解析 接觸孔圖案，而在一標靶無較小圖案之步驟。非圓形黑暗 部份可具有一種交叉形狀。遮罩及其製造方法也構成本發 明之另一方面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 小σ照射可形成一有σ 〇 . 3或更小之圓形有效光源 。大σ照射可形成一交叉四圖形之有效光源。大σ照射可 形成一環形有效光源。四圖形可有照射光具有相等σ。大 σ照射在照射光之中心可具有〇 · 6或更大之σ。第一 σ 照射可形成一交叉四圖形之有效光源。遮罩可使用一相移 遮罩’及第二照射可有一具有矩形，圓形或近似扁長菱形 中空之矩形有效光源。遮罩可使用一種二進制或半色調遮 罩’及第二照射可有一交叉四扇形之有效光源。遮罩可使 用一種二進制或相移遮罩，以形成各種有效光源。有效光 源在外圓周可具有a大於〇 . 9，以及有效光源可在圓形 光源之中心形成交叉黑暗部份。有效光源在外圓周可具有 σ大於1 . 0 。複數曝光可予以重複，同時改變在投影光 學系統之光軸在標靶與一想要圖案之影像間之位置關係。 想要圖案與輔助圖案可予以二維配置如一矩陣。 一如本發明又一方面之曝光裝置，包括一供進行以上 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐) - 8- 544547 A7 B7 五、發明説明（6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 曝光方法之曝光模式。曝光裝置呈現以上曝光方法之操作 。曝光裝置可另包括一照射光學系統，其包括一孔徑光闌 ’該孔徑光闌有第一及第二光透射部份及一光阻斷部份， 第一光透射部份有助於第二圖案之解析，第二光透射部份 增強供第二圖案之光學強度分布，在第一與第二光透射部 份間之面積比，爲在自〇 · 06至1 · 30之範圍。曝光 裝置可另包括一照射光學系統，其包括一孔徑光闌，該孔 徑光闌有一光透射部份及一光阻斷部份，光阻斷部份之面 積爲可變。 本發明另一方面之一種曝光裝置，包括一用於在第一 照射與第二照射之間調整照射光量比之機構，第一照射有 一有效光源具有交叉之四圖形對應於一接觸孔陣列之一縱 向及橫向軸線，以及第二照射有另一有效光源。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如本發明再一方面之一種裝置製造方法，包括使用以 上曝光裝置使標靶曝光，並進行一既定方法供使標靶曝光 之步驟。供呈現操作相似於以上曝光裝置者之裝置製造方 法’其申請專利範圍涵蓋作爲其中間產品及完成產品之裝 置。而且，此等裝置例如包括半導體晶片，諸如L S I及 超大型積體（VLSI) ，CCD，液晶顯示器（LCD )，磁性感測器，薄膜磁頭等。 本發明另一方面之一種遮罩，二維配置一接觸孔之圖 案’及複數種類各爲小於接觸孔圖案之輔助圖案，其中靠 近接觸孔圖案之輔助圖案，其大小予以作成小於另一輔助 圖案者。輔助圖案可具有大小在想要圖案對應於孔直徑之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 544547 A7 B7 五、發明説明（7 ) 約5 5%至9 0%。遮罩可適合一種相移遮罩，其方格式 地設定0及1 8 0度之相位，藉以形成二維配置之想要圖 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 案。 本發明另一方面之一種投影曝光方法，包括提供一遮 罩，其配置一接觸孔之圖案，及許多各小於接觸孔圖案之 圖案，以及利用第一照射將遮罩照射，以供解析接觸孔圖 案，及第二照射供防止較小圖案及第一照射所導致之錯誤 解析度之步驟。 根據本詳細說明，σ所表示者，指示在一投影光學系 統，在一供照射之光闌（亦即有效光源），作爲孔徑影像 之此種物體，至孔徑光闌之孔徑（或光瞳）之直徑之大小 及位置。 自實施例之下列說明，參照附圖，將會容易明白本發 明之其他諸多目的及另外諸多特色。 附圖之簡要說明 圖1爲本發明之一種曝光裝置之示意方塊圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2爲不思平面圖’不在圖1中所不曝光裝置中之孔 徑光闌之一種例證性形狀。 圖3爲示意平面圖，示一在圖1中所示孔徑光闌之另 一例證性形狀。 圖4爲示意平面圖，示一在圖1中所示孔徑光闌之又 一例證性形狀。 圖5爲示意平面圖，示一在圖1中所示孔徑光闌之又 本紙張尺度適财國國家標隼（CNS)Α4規格（21GX297公釐） ~~" 544547 A7 B7 五、發明説明（8) 一例證性形狀。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖6爲示意平面圖，示一在圖1中所示孔徑光闌之又 一例證性形狀。 圖7爲示意平面圖，示一在圖1中所示孔徑光闌之又 一例證性形狀。 圖8爲在圖1中所示之曝光裝置，其遮罩之示意平面 圖。 圖9爲示意圖，示在圖8中所示遮罩之一種變化。 圖1 0爲元意平面圖，示在圖8中所示遮罩之另一種 變化。 圖1 1爲如實例1之曝光結果，一轉移至板之圖案。 圖1 2爲示意平面圖，示在圖2中所示之孔徑光闌， 用以照射圖1 1中所示之遮罩時，供離光軸有其峰値之照 射光，在投影洸學系統出現在光瞳平面之繞射光之分布。 圖1 3爲如實例2之曝光結果，一轉移至板之圖案。 圖1 4爲一*已形成所想要之接觸孔圖案之二進制遮罩 之平面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 5爲示意平面圖，示在近光軸具有其峰値之照射 光用以照射圖1 4中所示之遮罩時，在曝光裝置出現在投 影光學系統之洸瞳平面之繞射光之分布。 圖1 6爲一有一接觸孔圖案之遮罩，其二維配置圖 1 4中所不之圖案，及一接觸孔之假圖案之不意平面圖。 圖1 7爲元意圖，用於解釋在交叉（四極）照射光用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） - 11 - 544547 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 以照射圖1 4中所示之遮罩時，在曝光裝置出現在投影光 學系統之光瞳平面之繞射光之分布。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 8爲一交叉（四極）照射光闌用於照射圖1 6中 所示遮罩之示意平面圖。 圖1 9爲流程圖，用於解釋一種使用本發明之曝光裝 置之裝置製造方法。 圖2 0爲圖1 9中所示步驟4之詳細流程圖。 圖2 1爲示意平面圖，示一孔徑光闌之例證性形狀。 圖2 2爲示意平面圖，示一孔徑光闌之例證性形狀。 圖2 3爲示意平面圖，示一孔徑光闌之例證性形狀。 圖2 4爲示意平面圖，示一孔徑光闌之例證性形狀。 圖2 5爲代表性視圖，示供小σ照射至圖9中所示之 相移遮罩繞射束，在光瞳平面之位置，及一供斜入射照射 之繞射束移動位置。 圖2 6爲供解釋有效光源分布之代表性視圖。 圖2 7爲視圖，示曝光量及對應於曝光量，供交叉斜 向入射照射及創新修改照射之影像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 8爲代表性視圖，示一入射繞射束在光瞳平面之 位置。 圖2 9爲供解釋有效光源分布之代表性視圖。 圖3 0爲視圖，不一^種有效光源分布。 圖3 1爲供解釋有效光源分布之代表性視圖。 圖3 2爲視圖，示一種有效光源分布。 圖3 3爲供解釋有效光源分布之代表性視圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -12- 544547 Α7 Β7 五、發明説明（ 圖3 4爲視圖，示一種有效光源分布。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3 5爲代表性視圖，示供小σ照射至圖3中所示之 二進制遮罩，一繞射束在光瞳平面之位置，及一供斜入射 照射之繞射束移動位置。 圖3 6爲供解釋有效光源分布之代表性視圖。 圖3 7爲供解釋有效光源分布之代表性視圖。 圖3 8爲一種交叉（四極）孔徑光闌及一種創新孔徑 光闌之視圖，並且示使用孔徑光闌及斜入射照射，一解析 度圖案在一板表面之一種模擬。 圖3 9示一種有效光源分布之實例。 圖4 0爲供解釋有效光源分布之代表性視圖。 圖41爲一由於在第五實例之曝光而轉移至一板之圖 圖4 2爲一由於在第六實例之曝光而轉移至一板之圖 圖4 3爲一對自圖2 4所獲得之子光闌。 圖4 4爲視圖，用於解釋圖4 3中所示子光闌之功能 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4 5爲一使用圖2 4之光闌轉移至一板之圖案。 圖4 6爲如實例9之曝光結果，一轉移至板之圖案。 圖4 7爲示意平面圖，示三孔徑光闌之例證性形狀。 圖4 8爲如實例1 0之曝光結果，一轉移至板之圖案 〇 圖4 9爲如實例1 1之曝光結果，一轉移至板之圖案 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -13- 544547 A7 B7 五、發明説明（11) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 主要元件對照表 1〇0 照射區段 110 光源區段 112 雷射 114 光東成形系統 12 0 照射光學系統 13 0 聚洸光學系統 13 2 曝洸量調節器 14 0 光學積分器 14 0a Λ射平面 14 0b 出射平面 14 2 透鏡（透鏡元件） 1 5 0 孔徑光闌 1 5 0 A 孔徑光闌 1 5 0 B 孔徑光闌 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5 0 C 孔徑光闌 1 5 0 D 孔徑光闌 1 5 0 E 孔徑光闌 1 5〇F 孔徑光闌 1 5 0 G 孔徑光闌 1 5〇Η 孔徑光闌 15 0 1 孔徑光闌 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ297公釐） -14- 544547 A7 B7 五、發明説明（id 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5 〇 J 孔 徑 光 闌 1 5 〇 J 1 子 光 闌 1 5 〇 J 2 子 光 闌 1 5 〇 K 闌 1 5 〇 L 光 闌 1 5 〇 Μ 3¾ 闌 1 5 1 圓 1 5 2 A 圓 1 5 2 B 矩形 1 5 2 C 扇 形 1 5 2 D 透 射 區 段 1 5 3 A 光 屏 蔽 部 份 1 5 3 B 屏 蔽 部 份 1 5 3 C 屏 蔽 部 份 1 5 3 D 屏 蔽 部 份 1 5 3 E 屏 蔽 部 份 1 5 3 F 光 屏 蔽 部 份 1 5 3 G 光 屏 蔽 部 份 1 5 3 H 1 光 阻 斷 部 份 1 5 3 H 2 光 阻 斷 部 份 1 5 3 J 1 光 阻 斷 部 份 1 5 3 J 2 光 阻 斷 部 份 1 5 3 I 光 阻 斷 部 份 1 5 4 A 形 孔 徑 (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準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） -15- 544547 A7 B7 五、發明説明（1彡 1 5 4 B 洸透射區段 15 5 矩形 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 6 矩形 1 5 6 A 矩形 1 5 7 圓 1 5 8 矩 形 1 5 8 A 孔 徑 1 5 9 扇 形 1 5 9 A 孔 徑 1 6 〇 聚 透 鏡 2 〇 〇 遮 罩 2 〇 〇 A 相 移 遮 罩 2 〇 〇 B 相 移 遮 罩 2 1 〇 接 觸 孔 2 2 〇 假 接 觸 孔 2 3 〇 接 觸 孔 2 4 〇 接 觸 孔 2 5 〇 接 觸 孔 2 6 〇 接 觸 孔 3 〇 〇 投 影 光 學 系 統 3 2 〇 光 瞳 平 面 4 〇 〇 板 4 5 0 台 5 〇 〇 影 像 形 成 位 置 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 544547 A7 B7 五、發明説明（14) 較佳實施例之詳細說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 現將參照附圖，說明本發明之一種例證性曝光裝置。 在此，圖1爲沣發明之曝光裝置之示意方塊圖。如圖1中 所示，曝光裝置包括一照射區段1 〇 〇，一遮罩2 0 〇， 一投影光學系統300，一板400，一台450，以及 一影像形成位置調整器5 0 0。 本案實施例之曝光裝置爲一投影曝光裝置，其以一種 步進掃描方式，將一造成在遮罩2 0 0之電路圖案曝光至 板4 0 0，但是本發明可應用一種步進重複方式以及其他 曝光方式。如本文中所稱步進掃描方式，爲一種曝光方法 ，其相對於遮罩連續掃描晶圓，並且在一拍攝曝光後，使 晶圓逐步移動至將行拍攝之次一曝光區域，藉以將遮罩圖 案曝光至晶圓。步進重複方式爲曝光方法之另一模式，其 元件之每次拍攝投影至晶圓時，使晶圓逐步移動至一供次 一拍攝之曝光區域。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 照射裝置1 0 0將遮罩2 0 0照射，在其上造成一將 行轉移之電路圖案，並因此包括一光源區段1 1 0及一照 射光學系統1 2 0。 光源區段1 1 0包括作爲光源之雷射1 1 2，以及一 光束成形系統1 1 4。 雷射1 1 2可使用脈衝雷射，諸如具有波長約1 9 3 毫微米之Ar F激元雷射，具有波長248毫微米之 K r F激元雷射，具有波長1 5 7毫微米之F 2激元雷射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 544547 A7 B7 五、發明説明（15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 等。一種雷射不限於激元雷射。例如，可使用Y A G雷射 ，並且不限制雷射單元之數量。例如，如果使用獨立操作 之二單元實心雷射，在此等實心雷射單元之間不存在相干 ，並且因此將會大爲減低自相干所發生之斑紋。而且，爲 了減低斑紋，將宜於使光學系統以一種直線或旋轉方式振 盪。而且，適用於光源區段1 1 0之光源不限於雷射 1 1 2，而是可使用一個或多個燈諸如水銀燈，氙燈等。 光束成形系統1 1 4例如可使用一有許多圓柱形透鏡 之束擴展器等，並且將一來自雷射1 1 2之平行束之剖面 形狀之大小之縱橫比轉換成爲一想要値（例如將剖面形狀 自矩形改變至正方形），因此將束形狀重新成形至所想要 者。先束成形系統1 1 4形成一^束，其具有供照射一*稍後 說明之光學積分器1 4 0所必要之大小及輻散角。 較佳爲，光源區段1 1 〇使用一非相干轉動光學系統 ’雖然其在圖1中未示，其將一相干雷射束轉動成爲一非 相干者。非相干轉動系統可使用一種光學系統，其包括至 少一返回系統，例如，如在日本公開專利申請案3 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 1 L· 5 9 3 0號中之圖1所揭示，其將一在分光平面之 入射束分開成爲至少二束（例如p偏振光及s偏振光）。 返回系統然後對其之一，相對於另一，提供一光學路徑長 度差超過一雷射束經由一光學構件之相干長度，並且隨後 將其導至分光平面，以便發出重疊之光。 照射光學系統1 2 〇爲一照射遮罩2 〇 〇之系統，並 且在此貫施例包括一聚光光學系統1 3 〇，一光學積分器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 544547 A7 B7 五、發明説明（16) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 0，一孔徑光闌1 5 0，以及一聚光透鏡1 6 0。照 射光學系統1 2 0可使用任何光，不論其爲同軸抑或爲離 軸光。而且，照射光學系統1 2 0在此實施例可包括一掩 盍茱片或一掃描茱片，以供改變轉移區域之大小至板 4 0 0。照射光學系統1 2 0在此實施例包含許多透鏡及 必要之鏡，並且構成一在出射側爲遠心之無焦點系統。 聚光光學系統1 3 0包括一（諸）必要之偏轉鏡及一 (諸）透鏡，並且有效率導入一已通過其進入光學積分器 1 4 0之束。例如，聚光光學系統1 3 0包括一聚光透鏡 ’其予以配置爲致使光束成形系統1 1 4之出射平面及作 爲一如稍後所說明複眼透鏡之光學積分器1 4 0之入射平 面’可形成物體平面及光瞳平面（或光瞳平面及影像平面 )之一種光學關係，從而使已經過透鏡之主射線保持平行 於在光學積分器1 4 0之中心及其附近之任何透鏡元件 1 4 2。此關係在本案有時候稱作傅里葉（Fourier)變換 關係。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 聚光光學系統1 3 0另包括一曝光量調節器1 3 2， 其可改變每次照射供遮罩2 0 0之照射光之曝光量。曝光 量調節器1 3 2改變在無焦點系統之每一放大倍率，藉以 改變一入射束之剖面形狀。要不然，曝光量調節器1 3 2 可由一變焦透鏡及類似者所構成，以使透鏡沿光軸移動， 並改變角放大倍率。如果必要，曝光量調節器1 3 2可使 用一*半1¾將一^入射束分開’藉一*感測器檢測光之量，並依 據檢測之結果，調節雷射1 1 2及/或在光學系統之部份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 544547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1?) 之輸出。更換一光學元件（例如光量調節（N D )濾光器 )及/或使用一變焦透鏡改變影像形成放大倍率，曝光量 調節器1 3 2也可調節稍後所將說明在孔徑光闌1 5 ◦之 中央與周邊部份間之光量之比。光量調節器1 3 2可依據 接觸孔之想要圖案及/或在板4 0 〇所尋求之反差調節曝 光量。在此實施例之曝光量調節器1 3 2，也用以調節一 在照射光（大σ照射）之峰値位置，其在其強度分布有峰 値位置離光軸。 作成均勻照射光將光學積分器1 4 〇照射之遮罩 2〇0，在此實施例予以構成如一複眼透鏡，其將入射光 之角分布轉換至位置分布，因此將光射出。複眼透鏡予以 保持爲致使其Α射平面1 4 0 a及其出射平面1 4 0 b成 傅里葉變換關係。然而，如稍後所說明，可供本發明使用 之光學積分器1 4 0不限於複眼透鏡。 複眼透鏡1 4 0配置許多透鏡（透鏡元件）1 4 2， 其在另 平面具有不问焦點位置。形成複眼透鏡之每一*透 鏡元件之剖面形狀，在其在剖面大約相似於照射之區域時 ，提供每一透鏡元件有一球面透鏡表面，將會具有供照射 光之較高光使用效率。此係因爲光入射之平面，及照射之 區域係成物體及影像之關係（亦即一種共軛關係）。 雖然此實施例將很多正方形剖面之透鏡元件合倂，藉 以形成複眼透鏡，以符合遮罩2 0 0之形狀，但本發明不 排除具有圓形，矩形，或六角形剖面，或任何其他形狀之 透鏡。聚光透鏡1 6 0將每一束自形成在複眼透鏡之出射 本紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -20- 544547 A7 B7 五、發明説明（1弓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 平面1 4 0 b或其附近之多點光源（有效光源）重疊至遮 罩2 0 〇，。因此，整個遮罩2 0 0將會被多點光源（有 效光源）以一種均勻方式予以照射。 複眼透鏡1 4 0可利用一種光學棒予以替代。光學棒 轉動照射分布，其在入射平面不均勻，而在出射平面均句 ’並具有一種矩形剖面，其中垂直於棒軸線之剖面形狀具 有與照射區域大約相同之縱橫比。如果光學棒具有相對於 垂直於棒軸線之剖面形狀之功率，在出射平面之照射之強 度不變爲均勻，並因此垂直於棒軸線之剖面形狀爲一僅由 直線所形成之多邊形。複眼透鏡1 4 0可利用一呈現漫射 特性之繞射元件予以替代。 緊接在光學積分器1 4 0之出射平面1 4 0 b後，提 供形狀及直徑予以固定之孔徑光闌1 5 0。孔徑光闌 1 5 0在此實施例有一孔徑形狀，用於使用供解析接觸孔 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 1 0之交叉斜入射照射，由交叉斜入射照射所產生約束 假解析度之照射（亦即使一對應於假解析度圖案之曝光量 保持低（亦即利用曝光量之小量增加），及凸顯接觸孔之 想要圖案之曝光量（亦即利用曝光量之大量增加）），藉 以將遮罩2 0 0照射。孔徑光闌1 5 0予以提供在一與投 影光學系統3 0 0之光瞳平面3 2 0之共軛位置。孔徑光 闌1 5 0之孔徑形狀在投影光學系統3 0 0對應於一在光 瞳平面3 2 0之有效光源形狀。 一此實施例之孔徑光闌1 5 0，使用近光軸有其峰値 之照射光，及離光軸有其峰値之照射光（亦即順序投影此 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） -21 - 544547 A7 B7 五、發明説明（1乡 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 等束或作爲一合倂之束），並具有一種供照射遮罩2 0 0 之孔徑形狀。本發明可（1 )準備二孔徑光闌，其一提供 近光軸有其峰値之照射光，及其另一提供離光軸有其峰値 之照射光，以及（2 )逐一使用此等孔徑光闌，以照射遮 罩2 0 0。本發明之特徵之一，爲解決與更換遮罩2 0 0 關聯之問題。只要不更換遮罩2 0 0，更換孔徑光闌 1 5 0將無問題。 近光軸有其峰値之照射光有〇 . 3或更小之σ，並且 在零階與± 一階繞射束之間導致干涉。離光軸有其峰値之 照射光有0 · 6或更大之σ，並且在零階與Η——*或—一階 繞射束之間導致干涉。在此，不同於在投影系統3 〇 〇在 遮罩2 0 0之惻面之N A，σ爲在照射光學系統1 2 0在 遮罩2 0 0之惻面之數値孔徑（N A )。 近光軸有其峰値之照射光爲小σ照射，有時候稱作正 常照射。離光軸有其峰値之照射光爲大σ照射，有時候稱 作斜入射照射或修改之照射。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現請參照圖2 - 7，將說明適用於孔徑光闌1 5 0之 例證性形狀。在此，圖2 - 7爲孔徑光闌1 5 0之例證性 形狀之示意平面圖。圖2爲一形成如光闌供五極照射之孔 徑光闌1 5 〇 Α之示意平面圖。孔徑光闌1 5 0Α在其中 心有一圓1 5 1，以及四圓1 52A具有1或更小之σ， 配置在0 ’ 9 〇，180及270度（換言之，成一種交 叉形狀方式）。孔徑光闌1 5 0 A有光透射部份，具有透 射比1，由圓1 5 1及1 5 2A，以及一有透射比〇之光 本紙張尺度適用中國國家檩準（CNS )八4規格（21〇χ297公釐） -22- 544547 A7 B7___ 五、發明説明（2(j) 屏蔽部份1 5 3 A所構成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，如圖所不’在投影光學系統3 0 0 ’在光闌 1 5 0在逆反方向投影至每一光闌以供照射時，一 π二1 之圓，對應於一在孔徑光闌1 5 0之一孔徑之影像之（圓 形）輪廓。因此，可以說在一在本案每一圖中所示光闌之 孔徑，爲一將行在投影光學系統在孔徑光闌投影在一？L徑 (σ二1 )之有效光源。 圓1 5 1提供近光軸有其峰値之圓形照射光。在另一 方面，圓1 5 2 Α產生離軸線有其峰値之四極照射光。較 佳爲，每一圓1 5 2 A所提供之照射光有相等之α °在孔 徑光闌1 5〇Α之圓1 5 1及1 5 2 Α具有相同大小。 離光軸有其峰値之照射，有時候稱作大σ照射，斜向 入射照射，或修改之照射，因此具有各種變化。例如，四 圓可利用其他任選圖形予以替代。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

例如，圓1 5 2 Α可利用圖3中所示之矩形1 5 2 Β ，或圖4中所示之扇形1 5 2 C予以替代。在此，圖3及 4爲孔徑光闌1 5 Ο B及1 5 0 C作爲五極照射光闌，作 爲孔徑光闌1 50A之變化之示意平面圖。孔徑150B

包括具有透射比1 ，由一圓1 5 1及矩形1 5 2 B所構成 光透射部份，以及具有透射比〇之光屏蔽部份1 5 3 b。 矩形1 5 2 B例如爲一正方形，有一側面之長度相等於一 圓1 5 1之直徑。孔徑光闌1 5 0 C包括具有透肘比1 ， 由一圓1 5 1及扇形1 5 2 C形式所構成之光透村部份， 以及具有透射比〇之光屏蔽部份153C。扇形1 52C 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 544547 A7 B7 五、發明説明（21) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 之尺寸可予以任意調整。孔徑光闌1 5 Ο B及1 5 0 C之 功能爲與孔徑洸闌1 5 Ο A相同，因此其詳細說明將予以 省略。 孔徑光闌1 5 0可使用圖5中所示之一種孔徑光闌 1 5 0 D。孔徑光闌1 5 0 D有一環形孔徑1 5 4 A代替 一四極。在此，圖5爲一孔徑光闌1 5 0 D作爲環形照射 光闌之示意平面圖。孔徑光闌1 5 0 D包含具有透射比1 ’由一圓1 5 1及一環形1 5 4 A所構成之光透射部份， 以及具有透射比〇之光屏蔽部份1 5 3 D。此等光闌功能 爲與孔徑光闌1 5 Ο A相同，因此其詳細說明將予以省略 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 孔徑光闌1 5 0可分別使用圖6及7中所示之孔徑光 闌1 5 0E及150F。孔徑光闌150E及150F具 有光透射區段154B及1 5 2D，其中σ部份超過1。 本案發明人等曾發現，如果使用其σ部份超過1之照射光 ，一將行形成在板4 0 0之圖案影像變爲淸楚。在此，圖 6及圖7爲孔徑光闌1 5 Ο Ε作爲環形照射光闌及孔徑光 闌1 5〇F作爲四極照射光闌之平面圖。孔徑光闌 1 5 0Ε有光透射部份具有透射比1，由圓1 5 1及一環 形（或一矩形帶）1 5 4 Β部份超過σ二1，及光屏蔽部 份1 5 3 Ε具有透射比0所構成，以及孔徑光闌1 5〇F 有光透射部份具有透射比1 ，由圓1 5 1及一部份超過cr =1之矩形1 5 2 D所構成，以及光屏蔽部份1 5 3 Ε具 有透射比0。其功能爲與孔徑光闌1 5 Ο Α相同，因此其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 544547 A7 B7 五、發明説明（23 詳細說明將予以省略。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本實施例之光闌孔徑1 5 0有一孔徑形狀供使用第一 照射光及第二照射光照射遮罩2 0 0。第一照射光使在遮 罩2 0 〇所產生之繞射束當中之二繞射束能在投影光學系 統3 0 〇進入洸瞳平面3 2 0。第二照射光使至少一繞射 束能在投影系統3 0 0進入一在光瞳平面3 2 0之區域， 該區域不掩蔽第一照射光（並且排除一在光瞳平面3 2 0 由直線表示二繚射光位置之區域）。本實施例可（1 )準 備二孔徑光闌，其一提供照射光，其使二繞射束能在投影 系統3 0 0進Λ光瞳平面3 2 0，及其另一提供照射光， 其使至少一繞射束能進入一在投影光學系統3 0 0位於光 瞳平面3 2 0 ，但不掩蔽提供二入射繞射束之照射光之區 域’以及（2 )使用此等孔徑光闌將遮罩2 0 0逐一照射 。本發明之特徵之一，爲解決與更換遮罩2 0 0關聯之問 題。只要不更換遮罩2 0 0，更換孔徑光闌1 5 0將無問 題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使對應於一在投影系統3 0 0進入光瞳平面3 2 0之 有效光源之二束之（第一）照射光，能在± —階繞射束之 二束間導致供相移遮罩2 Ο 〇 Α之干涉，其將參照圖9予 以說明，以及供二進制遮罩2 0 〇之零階繞射束與+ —階 或--階繞射束，其將參照圖8予以說明。在另一方面， 使至少一對應於有效光源之繞射束之照射光能進入一在光 瞳平面3 2 0之區域，該區域不掩蔽第一照射光，在板 4 0 0凸顯一通過第一照射光，對應於接觸孔2 1 〇接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公餐） -25- 544547 A7 B7 五、發明説明（2彡 孔圖案之曝光量。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 現請參照圖2 1 - 2 4，將說明適用於孔徑光闌 1 5 0之例證牲形狀。在此，圖2 1 - 2 4爲適用於孔徑 光闌1 5 0之例證性形狀之示意平面圖。圖2 1爲孔徑光 闌1 5 0 G作爲一修改照射光闌在其具有交叉照射之中心 有一矩形有效光源之示意平面圖。孔徑光闌1 5 ◦ G有四 矩形1 5 5，以及一在其中心之矩形1 5 6。四矩形予以 形成在一徑向縱向（具有一種交叉形狀）成0 ° ，9 0 ° ，1 8 0 ° ，以2 7〇°之角度。孔徑光闌1 5 0 G包括 一有透射比1之光透射部份，其包括矩形1 5 5及1 5 6 ，以及一有透射比0之光阻斷或屏蔽部份1 5 3 G。 在此，如圖所示，一 σ = 1之圓，在投影光學系統 3 0 0，在光闌1 5 0在一逆反方向投影至每一光闌以供 照射時，對應於一在孔徑光闌1 5 0之孔徑之影像之圓形 輪廓。因此，可以說在本案在每一圖中所示在光闌之孔徑 ，爲一將行在投影光學系統在孔徑光闌投影在一孔徑（〇 二1 )之有效光源。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 矩形1 5 5位於致使四矩形1 5 5之每一經歷斜入射 照射，從而二繞射束（或± —階繞射束）在投影光學系統 3〇0進入光瞳平面320，並在板400形成干涉條紋 。在另一方面，矩形1 5 6提供照射光，其使至少一束能 在投影光學系統3 0 0進入一在光瞳平面3 2 0之區域， 並且該區域不掩蔽第一照射光，凸顯接觸孔之想要圖案， 同時約束假解析度圖案。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） - 26- 544547 A7 B7 五、發明説明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 關於照射有各種修改，其使至少一束能在投影系統 3〇0進入一在光瞳平面3 2 0之區域，並且該區域不掩 蔽第一照射光。例如，矩形1 5 6可利用另一任選之圖形 予以替代。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，矩形1 5 6可利用一如圖2 2中所示有一光屏 蔽部份1 5 3 H2之矩形1 5 6A，或一在圖2 3中所示 之圓1 5 7予以替代。在此，圖2 2及2 3爲作爲孔徑光 闌1 5 0 G之修改孔徑光闌1 5 Ο Η及1 5 Ο I之示意平 面圖。孔徑光闌1 5 Ο Η有一有透射比1之光透射部份， 其包括一有以上四矩形1 5 5及一光阻斷部份1 5 3 Η 2 在其中心之矩形1 5 6，以及透射比0之光阻斷部份 1 5 3^^及1 53Η2。矩形1 56Α在矩形1 56之 中心具有一種近似斜方形狀，以便嚴格界定一僅一繞射束 進入光瞳平面3 2 0之區域。孔徑光闌1 5 Ο I有一透射 比1之光透射部份，包括以上之四矩形1 5 5及圓1 5 7 ，以及一透射比0之光阻斷部份1 5 3 I。孔徑光：闌 1 5 Ο I有一有效光源作爲一僅一繞射束進入光曈平面 320之區域，並且具有一內接矩形156之圓1 57之 形狀。孔徑光_ 1 5 0 Η及1 5 0 1係供相似於孔徑光闌 1 5 0 G，因此其說明將予以省略。 圖2 4爲孔徑光闌1 5 0 J之示意平面圖，瓶加至將 參照圖6予以說明之二進制遮罩2 0 0，作爲一修改之照 射光闌，提供一種在其中心具有交叉形狀（非圓移）之光 阻斷部份之有效光源分布。在圖2 4 Α中之孔徑光：闌 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 27- 544547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2弓 1 5 0 J配置四矩形1 5 8 (成一種交叉形狀），在0 ° 、90° 、1 80°及270°之角度，在一正交於徑向 之縱向，以及扇形1 5 9 (成一種交叉形狀）在0 ° 、 9〇° 、18 ◦。及270°之角度，使其自矩形158 傾斜4 5 ° 。孔徑光闌1 5 0 G有一透射比1之光透射部 份，其包括矩形1 5 8及扇形1 5 9，以及一位於在一外 圓周之光阻斷部份1 5 3 J 1及一在其中心具有交叉形狀 ，各具有透射比0之光阻斷部份1 5 3 J 2。雖然矩形 1 5 8及扇形1 5 9在本案稱作獨立光透射部份，但其通 常爲形成如一連續光透射部份。創新之光闌在圖2 4 B中 示爲一較佳實例。 矩形1 5 8位於致使四矩形1 5 8各經歷斜入射照射 ，從而二繞射束（零階繞射束及一爲± —階繞射束）在投 影光學系統3 00進入光瞳平面3 2 0，並在板4 0 0形 成干涉條紋。在另一方面，諸扇形1 5 9提供照射光，其 使至少一束能在投影光學系統3 0 0進入一在光瞳平面 3 2 0之區域，並且該區域不掩蔽第一照射光，凸顯接觸 孔之想要圖案，同時約束假解析度圖案。 上述孔徑光闌1 5 0 A — 1 5 0 J之特徵，在於產生 一達到σ = 1之有效光源。根據本案發明人等之檢視，較 佳爲有效光源之最外離軸部份位於一 σ > 0 · 9之區域。 例如，在圖2 4 Β中所示光闌1 5 0 J之有效光源，係成 尺寸爲致使一外圓之直徑對應於σ = 0 · 9 2。外圓較佳 爲有一直徑位於諸如0 . 9 < σ < 1之範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------^裝------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -28- 544547 A 7 B7 五、發明説明（26) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲供自多種之孔徑光闌1 5 0選擇一想要之孔徑光闌 1 5 0，可將孔徑光闌1 5〇A — 1 5 0 J例如配置在一 轉盤（未示），並且在孔徑光闌將行予以切換時轉動轉盤 。此種轉盤可安裝一具有圓形孔徑之孔徑光闌，其僅提供 近光軸有其峰値之照射光，以及一孔徑光闌僅提供離軸線 有其峰値之照射光（如在圖1 8中所示）。從而，照射裝 置1 2 0可使用近光軸有其峰値之照射光及離軸線有其峰 値之照射光之任一，作爲供遮罩2 0 0之照射光，以照射 遮罩2 0 0，並且然後使用另一光照射遮罩2 0 0。在使 用合倂近光軸有其峰値之照射光及離軸線有其峰値之照射 光所造成之照射光時，曝光量調節器1 3 2可改變曝光量 之比。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 同樣，轉盤可配備有一具有此種孔徑作爲交叉四矩形 1 5 5及矩形1 5 8之孔徑光闌，以供提供照射光，其使 二繞射束能在投影光學系統3 0 0進入光瞳平面3 2 0， 或一具有此種孔徑作爲矩形1 5 6 (矩形1 5 6 A，或圓 1 5 7 )及四扇形1 5 9之孔徑光闌，以供提供照射光， 其使一繞射束能進入光瞳平面3 2 0。從而，照射裝置 1 2 0可使用使二繞射束能在投影系統3 〇 〇進入光瞳平 面3 2 0，及使一繞射光能進入光瞳平面3 2 0之照射光 之任一，作爲供遮罩2 0 0之照射光，並且然後使用另一 光照射遮罩2 0 0。在使用合倂二照射光所造成之照射光 時，曝光量調節器1 3 2可分別改變曝光量之比。 聚光透鏡1 6 0儘可能凝聚很多自複眼透鏡1 4 0射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29- 544547 A7 B7 五、發明説明（27) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 出之光線，並且Koehler將遮罩2 0 0照射，以便主射線 可變爲平行，亦即遠心。遮罩2 0 0及複眼透鏡1 4 0之 出射平面1 4 0 b予以配置成傅里葉變換關係。 可單獨或配合以上孔徑光闌之一，使用一稜鏡構件或 類似者，其有一光偏轉表面，供形成一束，其光量分布爲 相似於上述孔徑光闌1 5 0 a - 1 5 0 J之一之孔徑（或 有效光源）。可例如在光源與複眼透鏡1 4 0之間供給此 種棱鏡構件，俾在複眼透鏡1 4 0之光入射源形成以上之 光量分布。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如果需要，曝光裝置可有一用於控制不均勻照射之寬 度可變狹縫，或一用於在掃描期間調節曝光區域之掩蓋葉 片（光闌或狹縫）。如果提供一掩蓋葉片，掩蓋葉片及複 眼透鏡1 4 0之出射平面1 4 0予以配置成傅里葉變換關 係，並且置於一至遮罩2 0 0之平面之光學近似共軛位置 。使用已透射掩蓋葉片之一開口區段之束，作爲供遮罩 2 0 0之照射光。掩蓋葉片爲一光闌，有一自動可變開口 寬度，因此使供板4 0 0之轉移區域（開口狹縫者）可垂 直變化，其將稍後予以說明。曝光裝置可另外有一掃描葉 片，有一結構相似於以上之掩蓋葉片，其使供板4 0 0之 轉移區域（如一拍攝掃描曝光區域）可水平變化。掃描葉 片也爲一有一自動可變開口寬度之光闌，並且予以安裝在 一光學近似共軛位置。因此，曝光裝置可使用此二可變葉 片，根據一曝光拍攝之尺寸設定轉移區域之尺寸。 例如遮罩2 0 0爲石英，在其上造成一將行轉移之電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30- 544547 A7 B7 五、發明説明（ 路圖案（或影像），並且由一遮罩台（未示）予以支承及 驅動。自遮罩2 0 0發出之繞射光經過投影光學系統 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 3 0 〇，並且然後投影至板4 0 0。板4 0 0爲一將行予 以曝光，對其施加抗鈾劑之物體。遮罩2 0 0及板4 0 0 k於成一種光學共軛關係。曝光裝置在此實施例爲一步進 掃描型曝光裝置（亦即一掃描器），並且因此，掃描遮罩 2 0 0及板4 00，將一在遮罩2 0 0之圖案轉移至板 4 0 〇。在其爲一種步進重複型曝光裝置時（亦即、步進 器"），遮罩2 0 0及板4 0 0保持靜止以供曝光。 遮罩台支承遮罩2 0 0，連接至一運送機構（未示） 。遮罩台及投影光學系統3 0 0安裝在至一經由減震器， 例如支承至置於在地板上之基座框架之台主體管表面板。 遮罩台可使用在該項技藝已知之任何結構。運送機構（未 示）係由一線牲馬達及類似者所構成，並在X - Y方向驅 動遮罩台，因此使遮罩2 0 0移動。曝光裝置在一種藉控 制機構（未示）所同步之狀態掃描遮罩2 〇 〇及板4 0 0 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如本發明一方面之遮罩2 0 0，形成二維配置之觸點 圖案孔，並且使一在想要位置之接觸孔直徑大於其他接觸 孔直徑。 爲說明一在本發明之遮罩2 0 0之圖案結構，現將說 明接觸孔之一所想要之圖案。現在，假設接觸孔之想要圖 案例如爲如同一在圖1 4中所示之圖案。在此，圖1 4爲 一形成接觸孔之想要圖案之二進制遮罩2〇A之示意平面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 - 544547 A7 B7 五、發明説明（29) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖。二進制遮罩2〇A有光透射部份2 2具有透射比1及 光屏蔽部份2 4A具有透射比〇，其中每一光透射區段 2 2之相位爲相等。設若孔直徑爲P，接觸孔2 2水平（ 亦即在方向X )排成一行，而有一間距P X = 2 P，並且 垂直（亦即在方向Y)排成一行，而有一間距Py=4P ，因此形成二雜行之接觸孔。現在，假設一接觸孔2 2有 一約0 · 1 5微米或更小，例如0 . 1 2微米之孔直徑。 現在，假設稍後將說明之投影光學系統3 0 0，使用 Kr F (具有248毫微米之波長）及0 . 60之NA。 在此情形，在以上方程之因數k 1爲〇 . 2 9。 圖1 5爲示意平面圖，示在孔徑光闌1 5 0使用一光 闌僅留下圓形孔徑1 5 1 (亦即使用垂直入射小σ照射） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 照射遮罩2 0 Α時，在稍後將說明之投影光學系統3 0〇 ，出現在光瞳平面3 2 0之繞射光之分布。如果使用小σ 照射垂直照射二進制遮罩2 0 A，便如以上所述發生零階 及一階繞射束。由於接觸孔2 2具有很細微孔直徑，並且 在方向X以二倍大孔直徑之間距P 〇排成一行，僅零階繞 射束在圖1 6中在方向X達到光瞳3 2 0，並且± —階繞 射束錯過光瞳32 0，因此無圖案形成在曝光平面（或板 400)。在另一方面，接觸孔22在方向Y以四倍大孔 直徑P之間距P y排成一行，並因此對應於此間距P之土 一階繞射束，達到光瞳3 2 0。儘管如此，所有對應於孔 直徑P之繞射洸偏離光瞳3 2 0，並因此無想要之圖案形 成。使用離軸線有其峰値之照射光將，會使在投釤光學系 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 32- 544547 A7 B7 五、發明説明（30) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 統在光瞳導致艤射光，並使能設法形成一影像。儘管如此 ’其單獨無法提供良好之影像形狀，或在焦深改進影像形 成特徵。 因之，如圖1 6中所示，將孔直徑與想要接觸孔2 2 者相同之假接觸孔2 6加至圖1 4中所示之想要接觸孔 2 2，藉以準備一二進制遮罩2 0 B，因而一接觸孔圖案 一維配置接觸孔2 2之想要圖案及接觸孔2 6之假圖案。 在此，圖1 6爲遮罩2 0 3之示意平面圖。二進制遮罩 2〇B有光透射部份具有透射比1 ，由接觸孔22及26 所構成，以及光屏蔽部份2 4 B具有透射比〇。每一光透 射區段之相位予以相等設定爲0 ° 。 圖1 7 A爲示意平面圖，用於解釋使用一在圖1 8中 所示，具有四圓形孔徑3 2作爲孔徑光闌1 5 0之交叉四 極照射光闌1 5 (亦即藉離光軸有其峰値之斜入射照射光 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 )照射遮罩2 0 B，藉以在投影光學系統3 0 〇出現在光 瞳3 2 0之繞射光之分布，其稍後將予以說明。此處，圖 1 9爲一交叉四極照射光闌3 0之示意平面圖。光闌3 0 對應於除掉中心圓之光闌1 5 0 A，並因此有光透射部份 具有透射比1 ，由與四圓152相同之四圓32所構成。 圖1 7 A及1 7 B示如果垂直光改變至交叉照射光， 其自一在圖1 5中所示之狀態改變至在圖3 8中所示者。 這將會自例如圖1 5右側+ —階繞射束（在方向X )斜入 射照射移動至左側，以及零階繞射束進入光瞳3 2 0之左 側，及+ —階繞射束進入光瞳之右側（對應於圖1 7 A中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 33- 544547 A7 B7 五、發明説明（31) 所示之3 2 0 c )之事實獲得暸解。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j 在小α照射光垂直照射一進制遮罩2 Ο B時，如以上 所述發生零階繚射束及+ 一階或一一階繞射束。零階繞射 束及+ —階或一一階繞射束經由四孔徑1 5 2在四方向斜 向進入，而藉以進入光瞳平面3 2 0 a及3 2 〇 d。圖 1 7 B示這形成光瞳平面3 2 0之光強度分布。雖然離光 軸有其峰値之照射光可使圖1 6中所示之細微接觸孔圖案 曝光，但請予瞭解，此狀態不僅轉移接觸孔2 2之想要圖 案，而且也轉移接觸孔之假圖案至板4 0 0。 現將參照圖8說明本實施例之遮罩2 0 0。在此，圖 8爲遮罩2 0 0之示意平面圖。在遮罩2 0 0作成在遮罩 2 Ο B之僅想要接觸孔2 2之較大孔直徑時，如圖8中所 示，遮罩20 0有觸點圖案，其二維配置接觸孔2 1 ◦之 想要圖案及接觸孔2 2 0之假圖案。遮罩2 0 0爲一二進 制遮罩，其有洸透射部份具有透射比1，由接觸孔2 1 0 及2 2 0所構成，以及光屏蔽部份具有透射比0。另外， 每一光透射部份之相位予以相等設定爲〇 ° 。一想要之接 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 觸孔2 1 0有一孔直徑大於一假接觸孔2 2 0者2 5 %， 並因此增加曝3¾量。 另外，本實施例使用孔徑光闌1 5 0 ( 1 5〇A — 1 5 0 F )，施加近光軸有其峰値之照射光及離軸線有其 峰値之照射光之合倂照射光，藉以使遮罩2 0 0曝光。離 軸線有其峰値之照射光，在用以照射遮罩2 0 0時，將會 在板4 0 0提供一種強度分布，具有週期性接觸扎圖案之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34 - 544547 A7 B7 五、發明説明（3忽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 凸顯反差。近光軸有其峰値之照射光，在用以照射遮罩 2 0 0時，將會在板4 0 0提供一有接觸孔2 2之凸顯想 要圖案之非週期性圖案之強度分布。另外，本發明之另一 實施例使用孔徑光闌1 5 0 G — 1 5 0 J，第一照射光及 弟一^照射光使遮罩2 0 0曝光。第一^照射光使在遮罩 2 0 0所產生之繞射束當中之二繞射束能在投影光學系統 進入光瞳平面3 2 0。第二照射光使至少一繞射束能在投 影光學系統3 00進入一在光瞳平面320之區域，該區 域不掩蔽第一照射光。二繞射束入射在光瞳平面3 2 0， 在二束之間導致干涉侵害，對板4 0 0之表面提供接觸孔 之反差凸顯及週期性圖案之強度分布。一繞射光在光瞳平 面3 2 0入射在一區域，該區域不掩蔽第一照射光，約束 第一照射光所產生之假解析度圖案，並形成一強度分布， 其凸顯在板4 0 0上之接觸孔之想要圖案。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，將此二種光彼此合倂，並且在板4 0 0適當選 擇稍後將說明之抗蝕劑之界限，便可在首次嘗試利用高量 之曝光（亦即利用均勻想要接觸孔2 2之形狀，及利用在 焦深內在變動T之高影像形成特徵），將接觸孔2 2之想 要圖案轉移至在板4 0 0上之抗蝕劑。 遮罩2 0 0可利用圖9中所示之遮罩2 0 0A予以替 代。在此，圖9爲遮罩2 0 0 A之示意平面圖，以及圖9 爲示意平面圖，用於解釋一光透射部份在遮罩2 0 0 A之 相位狀態。如圖9 A中及如在遮罩2 0 0所示，遮罩 2 0 0 A形成一接觸孔圖案，其二維配置接觸孔2 1 0之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 35- 544547 A7 B7 五、發明説明（33) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 想要圖案及接觸孔2 2 0之假圖案。然而’遮罩2 2 0 A 不同於遮罩2 20，在於其爲一相移遮罩。因此’如圓1 9 B中所示，接觸孔圖案在遮罩2 0 0A方格式地設定 0°及180°之相位至相鄰接觸孔240及250 °在 使用時，相移遮罩將會消除已經過相鄰光透射部份之零階 繞射束，並且土 一階繞射束有助於影像形成° ± 一階繞射 束之相等光強度較之於使用零階繞射束及+ 一階或一—階 繞射束，增強所獲得如干涉條紋之圖案反差’並且因此形 成滿意之圖案至板4 0 0。 將參照圖1 2，更詳細說明利用相位軸遮罩2 0 0 A 之繞射。在此，圖1 2爲在孔徑光闌1 5 0 A用以照射相 移遮罩2 0 0 A時，由於離軸線有其峰値之照射光出現在 光瞳平面3 2 0之繞射光之分布。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲供交叉垂直入射，所有繞射光偏離光曈平面3 2〇 ，如在圖1 2中所示，並且不形成影像。然而，交叉斜向 入射照射將會使每一繞射束之位置，在光瞳平面3 2 0， 在箭頭方向移位至一由黑色圓所指示之位置。由於二垂直 繞射束之干涉條紋之水平強烈分布，以及由於二水平繞射 束之干涉條紋在光瞳平面3 2 0之垂直強烈分布，覆蓋在 板4 0 0，並且在交點形成接觸孔2 1 0之想要圖案。僅 想要接觸孔2 1 0之較大孔直徑將會作成僅想要接觸孔之 較大光強度，以及設定抗蝕劑之界限，藉以形成想要之圖 案，因而此部份可變成一影像。 在另一方面，近光軸有其峰値之照射，在與離軸線有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' ' -36- 544547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（34) 其峰値之照射合倂時，呈現一種澄淸接觸孔之想要圖案 之效應。 在圖1 2中所示之狀態，示由於原來位於4 5 °位置 之繞射光已移動至1之位置，1/W之解析度。換言之 ，一在相移遮罩2 Ο Ο B與離軸線有其峰値之照射光間之 組合，實現與L & S圖案之解析度臨界尺寸之相同解析度 ，而接觸孔圖案之解析度極限已達到在先前技藝之L & S 圖案之解析度臨界尺寸之W倍。 在使用相移遮罩2 Ο Ο A之小σ照射之情形，在一在 接觸孔間之間距小時，一繞射束在投影光學系統3 0 0偏 離光瞳平面3 2 0。因此，在一在接觸孔間之間距小時， 繞射束移動至如在圖2 5中由黑色圓所例示之位置1 - 4 ，並且不形成圖案。在此，圖2 5爲一代表性視圖，示一 繞射束在光瞳平面3 2 0供小σ照射至圖9中所示相移遮 罩2 Ο Ο Α之位置，及一供斜入射照射之繞射束移動位置 〇 因之，需要照射光以使繞射束能進入光瞳。例如，爲 了二繞射束2及4進入一在圖2 5中由實線矩形所示在光 瞳平面3 2 0之區域，斜入射照射予以設定爲供一在圖 2 6 A中，在有效光源平面如一黑暗矩形之區域a a 〃 。 從而，由2 及4 所標不之繞射束移動至一如一'明亮矩 形之區域b 〃。繞射束2及4進入一在圖2 5中由實線 所示之矩形區域，並因此進入光瞳。二繞射束進入光瞳， 而由一矩形示有效光源，並且導致干涉，在板4 0 0在規 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（21〇'〆297公釐） " -37 - --------------IT------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 544547 A7 B7 五、發明説明（35) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 律間隔形成干涉侵害。四矩形有效光源區域> a 〃如在圖 2 6 B中所示予以合倂，並且具有線形狀在縱向及橫向具 有規律間距之線性干涉侵害，導致部份具有強烈強度及部 份具有弱強度，以在板4 0 0在重疊光強度之交點二維及 週期性出現。有效光源具有一種交叉矩形分布，其如在圖 2 6 C中所示在徑向延伸。在此，圖2 6爲用於解釋有效 光源分布之代表性視圖。 如在相移遮罩2 0 0 A，在將一接觸孔之孔直徑作成 大，以供一在遮罩上之想要圖案時，僅部份具有強度大於 P 2周邊，解析所想要之接觸孔。然而，交叉斜入射照射 (亦即使二繞射束能進入光瞳之照射）將會如在圖2 7中 由細實線所示，在板4 0 0提供一曝光量。因此，假解析 度圖案爲在所想要圖案之間，在供所想要直徑之曝光量水 準（或供抗蝕劑之界限）。圖2 7爲視圖，示曝光量及在 板4 0 0對應曝光量供交叉斜入射照射及創新修改照射之 影像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由於細查一種約束假解析度之方法，本案發明人等發 現，如在圖2 8中所示，增加一有效光源分布，除了一在 光瞳平面如由二繞射光位置使用一直線所表示之區域〜c 〃，使僅一繞射束能進入光瞳平面3 2 0，藉以可免除假 解析度。在此，圖2 8爲代表性視圖，示一入射繞射束在 光瞳平面3 2 0之位置。此種照射係例如藉使一繞射束2 或4能進入在圖2 8中示如一黑色扇形之光瞳平面3 2 0 所達成，並且照射可在圖2 9 A中在有效光源平面設定如 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(21〇Χ297公釐） -38- 544547 A7 B7 五、發明説明（36) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 黑暗及矩形區域'' a 〃。因此，由2 >或4 /所標示之繞 射束移動至區域v' / b 〃如一明亮矩形。由於繞射束2或 4進入一由實線所示包括一在圖2 8中所示黑色扇形之矩 形區域，繞射束進入光瞳平面3 2 0。四矩形有效光源區 域'^ a 〃如圖2 9 B中所示予以合倂，並且有效光源分布 在此時間形成一如圖2 9 C中所示之矩形有效光源。在此 ，圖2 9爲用於解釋有效光源分布之代表性視圖。 以此方式，在圖3 0中所示增加一使二束能進入光瞳 之有效光源分布（請見圖2 6 C )，及一使一束能進入光 瞳之有效光源分布（請見圖2 9 C )之交叉照射爲修改之 照射，其在其中央部份有一矩形有效光源。具有此種有效 光源分布之修改照射，在板4 0 0提供一如一實線之曝光 量。從而，僅可獲得一想要之圖案P 3，同時由於在想要 直徑之曝光量水準（或抗鈾劑之界限）增強一對應於在遮 罩2 Ο Ο A之想要圖案之曝光量，而消除假解析度圖案。 在此，圖3 0爲用於示一有效光源形狀之視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如所討論，僅一繞射束例如通過照射進入光瞳平面 3 2 0，其使一繞射束2或4能進入在圖2 8中示如一黑 色扇形之光瞳平面3 2 0，並且照射可在圖3 1 A中予以 設定如在一有效光源平面之黑暗及圓形區域' a 〃 。因此 ，由2 >或4 >分別所標示之繞射束移動至區域〜b 〃如 一明亮矩形。由於繞射束2或4進入一在圖2 8中所示之 黑色扇形區域，繞射束進入光瞳平面3 2 0。四圚形有效 光源區域'"a 〃如在圖3 1 B中所示予以合倂，姐且有效 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -39- 544547 A7 B7 五、發明説明（37) 光源分布在此時間如圖3 1 C中所示形成一圓形有效光源 。在此，圖3 1爲用於解釋有效光源分布之代表性視圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以此方式，在圖3 2中所示增加一使二束能進入光瞳 之有效光源分布（請見圖2 6 C)，及一使一束能進入光 瞳（請見圖3 1 C )之有效光源分布之交叉照射，爲修改 之照射，其在其中央部份有一矩形有效光源，並且矩形之 中心部份有一近似斜方形中空之有效光源。此種有效光源 嚴格界定一僅一繞射束進入區域，以及一束有效率不進入 一無效區域。在此，圖3 2爲用於示一種有效光源形狀之 視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如所討論，僅一繞射束進入光瞳平面3 2 0，例如， 通過照射使一繞射束2或4能進入一在圖2 8中內接黑色 扇形之圓，以及照射可在圖3 3 A中予以設定如在一有效 光源平面之黑暗及矩形區域〜a 〃。因此，分別由2 /或 4 >所標示之繞射束移動至一重疊區域、a 〃之圓形區域 b 〃。由於繞射束2或4進入一內接在圖2 8中所示黑 色扇形區域之區域，繞射束進入光瞳平面3 2 0。四矩形 有效光源區域a 〃如圖3 3 B中所示予以合倂，並且有 效光源分布在此時間形成一如圖3 3 C中所示之矩形有效 光源。在此，圖3 3爲用於解釋一種有效光源分布之代表 性視圖。 以此方式，在圖3 4中所示增加一使二束能進入光瞳 之有效先源分布（請見圖2 6 C )，及一*使一束能進入光 瞳之有效光源分布（請見圖3 3 C )之交叉照射，爲修改 本紙張尺度it用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -40- 544547 A7 B7 五、發明説明（38) 之照射，其在其中央部份有一圓形有效光源。此種有效光 源可容易設定--繞射束在光瞳進入之區域，將爲一有效 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 光源。在此，圖3 4爲用於示一種有效光源形狀之視圖。 如參照圖2 5 - 3 4，就一通過相移遮罩2 0 0之繞 射束所述，請予暸解，以上孔徑光闌1 5 0 G - 1 5 Ο I 提供此種修改之照射，但是當然必要計及繞射束特徵，藉 以確定孔徑光_ 1 5 0 G - 1 5 Ο I之形狀及大小。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在使用遮罩2 0 0之小σ照射之情形（或一種具有不 同透射比之半色調遮罩），除了零階繞射束，在接觸孔間 之間距小時，一繞射束在投影光學系統3 0 0偏離光瞳平 面3 2 0。如在圖3 5中所示，零階繞射束1 0經過光瞳 之中心。在光瞳平面其他階之繞射光位於一不同於供相移 遮罩者，亦即，如繞射束1 1 - 1 8所示之位置。因此， 如圖1 9中所示，除了零階外之繞射光，在投影透鏡自光 瞳偏移，並且在此狀況無圖案形成。在此，圖3 5爲代表 性視圖’ τρ; —繞射束在一光目重平面3 2 0，供小σ照射至 圖9中所示二進制遮罩2 0 0之位置，及一供斜入射照射 之繞射束移動位置。 因之，需要照射以使繞射束1 1 一 1 8能進入光瞳。 例如，爲了二繞射束1 〇及1 5作爲一實例，在圖3 5中 所示進入一在光瞳平面3 2 0之對角區域，斜入射照射予 以設定供一在圖3 6中在有效光源平面之黑暗及矩形區域 '' a 〃 。從而，分別由1 〇 /及1 5 /所標示之繞射束移 動至由一交叉線及一對角線所示之區域b 1及b 2，並且 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — 一 ' -41 - 544547 A7 B7 五、發明説明（39) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在投影光學系赫3 0 0進入在光瞳之兩端。二繞射束進入 光瞳’而有由一*矩形所示之有效光源，並且導致千涉，在 板4 0 0以規_之間隔形成干涉侵害。同樣，斜入射照射 可如供束1 0及1 5所說明予以設定甚至供二繞射束1 0 及1 7。四矩形有效光源區域、、a 〃如圖3 7中所示予以 合倂’並且具有一種線形狀，在縱向及橫向具有規律間距 之線性干涉侵害，導致部份具有強烈強度及部份具有弱強 度，而在板4 0 0在重疊光強度之交點二維及週期性出現 。如圖4 0 A中所示，有效光源在此時間具有一種交叉四 矩形形狀，其在一正交於光瞳徑向之方向延伸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 遮罩2 0 0將一想要之部份加大，作爲接觸孔2 1 0 ’並且因此部份具有較大於周邊之強度，形成接觸孔之所 想要之圖案。然而，如圖3 8 A及3 8 B中所示，僅只交 叉斜入射照射，將會在板4 0 0造成一種假解析度圖案， 其爲所想要接觸孔圖案以外之一種其他不必要圖案。在此 ，圖3 8爲本實施例之一交叉孔徑光闌及一孔徑光闌之視 圖，示使用孔徑光闌及斜入射照射在一板4 0 0模擬解析 度圖案。 因之，如圖3 5中所示，除了一由二繞射束在光瞳平 面3 2 0之線性連接位置所界定之區域v c 〃，增加一使 僅一繞射光能進入光瞳平面3 2 0之有效光源分布。在此 情形，由於可將一斜入射角作成小，零階束適合一繞射束 。圖3 9示有效光源分布之一實例。例如，使一繞射束 1 0 >能進入在有效光源平面之黑暗及扇形區域a 〃 ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -42- 544547 A7 B7 五、發明説明（40) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 便可利用此種照射。從而，由1 0 /所標示之繞射束移動 至一明亮及扇形區域b，並因此繞射光進入光瞳平面 3 2 0。如圖4 0 B中所示，有四片段對應於此等狀況， 形成一有效光源。 以此方式，增加一有效光源分布，其使二束能進入光 瞳（請見圖4 0 A )至一有效光源分布，其使一束能進入 光瞳（請見圖4 0 B )，爲修改之照射，其如圖4 0 C中 所示，在其中央部份有一交叉中空有效光源。具有此種有 效光源分布之修改照射在板4 0 0提供一想要之圖案，同 時如圖3 8 C中所示，免除假解析度。 如參照圖3 5 - 4 0所說明，請予暸解，以上孔徑光 闌1 5 0 J提供此種修改之照射，但是自然必要計及繞射 束之特徵，藉以確定孔徑光闌1 5 0 J之形狀及大小。一 交叉中空之最佳長度，根據圖案間距而有所不同，並且此 種修改之照射系統較佳爲其交叉中空部份在縱向，在光學 系統具有此種大小，其防止已由圖案所產生之土一階繞射 束進入光瞳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 遮罩2 0 ◦可利用圖1 0中所示之遮罩2 0 0 B予以 替代。在此，圖1 0爲遮罩2 0 0B之示意平面圖。遮罩 2 0 0 B爲一二進制遮罩，具有光透射部份之相等相位， 但不同於遮罩2 0 0，在於繞所想要接觸孔2 1 0之假接 觸孔2 6 0 (以X標記）具有孔直徑小於其他假接觸孔 2 2 0者。接觸孔2 6 0之較小孔直徑可凸顯接觸孔 2 1 0而非假接觸孔2 2 0之想要圖案。自然，遮罩 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -43- 544547 A7 B7 五、發明説明（41) 2 Ο Ο B可予似形成如一如遮罩2 Ο 0A之相移遮罩。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 投影光學系統3 0 0包括一孔徑光闌3 2 0，供自繞 射光形成一影像至板4 0 0，其已通過形成在遮罩2 0 0 之接觸孔圖案。投影光學系統3 0 0可使用一單獨由許多 透鏡元件所構成之光學系統，一由許多透鏡元件及至少一 凹面鏡（一種折反射式光學系統）所構成之光學系統，一 由許多透鏡元件及至少一繞射光學元件諸如一基諾全息形 式所構成之光學系統，以及一種全鏡型光學系統等等。色 像差之任何必要校正，可使用自具有不同色散値（Abbe 値）之玻璃材料作成之許多透鏡單元，或配置一繞射光學 元件，因而其在一方向相反於透鏡單元者之色散。 如以上所述，一在投影光學系統3 0 0之光瞳平面所 形成之有效光源，其形狀爲與在圖2 - 7中所示者相同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 板4 0 0在本案實施例爲一晶圓，但是其可包括液晶 板及寬廣範圍將行予以曝光之其他諸多物體。將光敏抗蝕 劑施加至板4 0 0。光敏抗蝕劑施加步驟包括一種預先處 理，一種黏性加速器施加處理，一種光敏抗鈾劑施加處理 ，以及一種預先烘焙處理。預先處理包括淸潔，乾燥等。 黏性加速器施加處理爲一種表面重整方法，通過一種塗布 或蒸汽方法，使用一種有機薄膜諸如六曱基二矽氮烷（ Hexamethyl-disilazane，簡稱 HMD S )，俾增強在光敏 抗蝕劑與一基底間之黏性（亦即一種施加一種表面活性劑 ，藉以增加疏水性之方法）。預先烘焙處理爲一種烘焙（ 或燃燒）步驟，較軟性於在顯像後者，其除掉溶劑。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -44- 544547 A7 B7 五、發明説明（42) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 板4 0 0由晶圓台4 5 0予以支承。台4 5 0可使用 在該項技藝所已知之任何結構，因此其結構及操作之詳細 說明予以省略。例如，台4 5 0使用一線性馬達使板 4 0 0在X — Ύ方向移動。遮罩2 0 0及板4 0 0例如予 以同步掃描，並且遮罩台及晶圓台4 5 0 (未示）之位置 ，例如藉一雷射干涉儀及類似者予以監視，以便二者以固 定速率比予以_動。台4 5 0例如經由一傾卸器安裝在一 支承在地板及類似者之台表面板，以及遮罩台及投影光學 系統3 0 0安裝在一例如經由一傾卸器支承至置於地板之 主體管表面板（未75)之基座框架。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 連接至台4 5 0之影像形成位置調整器5 0 0，使板 4〇0連同台450，在一方向Z (圖1中所示），在焦 深之範圍內移動’因此調整板4 0 〇之影像形成位置。曝 光裝置進行若干曝光操作，供板4 0 〇在不同位置配置至 方向Z ’從而在焦深內消除在影像形成性能之色散。影像 形成位置調整器5 0 0可使用在該項技藝所已知之任何技 術，諸如一種在方向Z可伸展之齒條（未示），一種連接 至台4 5 0並可在齒條移動之小齒輪（未示），一供使小 齒輪及類似者旋轉之裝置，因此其詳細說明將予以省略。 在曝光操作，自雷射1 1 2發出之束藉束成形系統 1 1 4予以重新成形爲一想要之束形狀，並且然後進入照 射光學系統1 2 0。聚光光學系統1 3 0引導束，其通過 此系統，有效率至光學積分器1 4 0。在該時間，曝光量 調卽器1 3 2調整照射光之曝光量。光學積分器1 4 〇使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -45- 544547 A7 B7 五、發明説明（43) 照射光均句，並且孔徑光闌1 5 〇形成合倂近光軸有其峰 値之照射光及離軸線有其峰値之照射光之照射光。此照射 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 光通過聚光器透鏡1 6 〇，在最佳狀況下將遮罩2 〇 〇照 射。 在遮罩2 0 〇形成一觸點圖案，其二維配置接觸孔 2 1 〇之想要圖案及接觸孔2 2 0之假圖案。由於想要接 觸孔2 1 0之孔直徑予以作成較大於假接觸孔2 2 0者， 曝光量將會增加。 已經過遮覃2 0 〇之束予以縮微，並由於投影光學系 統3 0 0之影像形成操作，而在一特定放大倍率下投影至 板4 0 0 ° —種步進掃描型之曝光裝置將會使光源區段 1 1 0及投影光學系統3 0 0固定，並同步掃描遮罩 2〇0及板4 0 0，然後使整個拍攝曝光。而且，使板 4 0 0之台4 5 0步進至次一拍攝，因此使大量拍攝曝光 及轉移在板4 0 0。如果曝光裝置爲一種步進重複型，遮 罩2 0 0及板4 0 0將會以一種靜止狀態進行曝光。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 離軸線有其峰値之照射光將會照射遮罩2 0 0 ，並且 在板4 0 0形成具有凸顯一週期性接觸孔圖案之反差之強 度分布。照射光將會照射遮罩2 0 0，並且在板4 0 0形 成具有接觸孔2 1 0之凸顯想要圖案之一種非週期性圖案 之強度分布。因此，在板4 0 0適當選擇抗蝕劑之界限値 ，可將所想要接觸孔2 1 0之圖案形成至板4 0 0 。因此 ，曝光裝置可高度精確進行一種圖案轉移至抗鈾劑，因此 提供高品質裝置（諸如半導體裝置，L C D裝置，照相裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -46- 544547 A7 __B7 五、發明説明（44) 置（諸如C C D等），薄膜磁頭，及類似者）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 請參照圖1 9及2 0，現將說明一種使用上述曝光裝 置之裝置製造方法之實施例。圖1 9爲流程圖，用於解釋 如何製造裝置（亦即半導體晶片，諸如I C及L S I ， L C D，C C D )。在此，將說明一種半導體晶片之製造 作爲實例。步驟1 (電路設計）設計一半導體裝置電路。 步驟2 (遮罩製造）形成一具有所設計電路圖案之遮罩。 步驟3 (晶圓製作）使用材料諸如矽製造一晶圓。步驟4 (晶圓方法），其也稱作預先處理，通過本發明之照相平 版印刷術，使用遮罩及晶圓，在晶圓實際形成電路。步驟 5 (組裝）’其也稱作後處理，將在步驟4形成之晶圓形 成爲丰導體晶片’並且包括一^組裝步驟（例如切片，接合 )’一包裝步驟（晶片密封），以及類似步驟。步驟6 ( 檢查）進行在步驟5所作成之半導體裝置之各種測試，諸 如有效性測試及耐用性測試。通過此等步驟，便完成及裝 運半導體裝置（步驟7)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 0爲在步驟4之晶圓方法之詳細流程圖。步驟 1 1 (氧化作用）氧化晶圓之表面。步驟1 2 (化學蒸敷 )在晶圓之表面形成一絕緣薄膜。步驟1 3 (電極形成） 藉化學蒸敷及類似者在晶圓形成電極。步驟1 4 (離子植 入）將離子植入至晶圓。步驟1 5 (抗蝕劑方法）施加一 種光敏材料至晶圓。步驟1 6 (曝光）使用曝光裝置使一 在遮罩之電路圖案曝光至晶圓。步驟1 7 (顯像）使曝光 之晶圓顯像。步驟1 8 (鈾刻）鈾刻顯像抗蝕劑影像以外 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '' -47 - 544547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（45) 之其他部份。步驟1 9 (抗蝕劑脫除）在蝕刻後除掉不用 之抗蝕劑。重複此等步驟，並且在晶圓形成多層電路圖案 〇 實例1 實例1使用圖8中所示之二進制遮罩2 0 0，K r F 激元（波長2 48毫微米）作爲雷射1 1 2，及ΝΑ二 0 · 6 0之投影光學系統供曝光裝置。遮罩2 0 0設定想 要接觸孔2 1 0之孔直徑爲1 5 0毫微米，其爲大於假接 觸孔2 2 0之孔直徑僅3 0毫微米。孔徑光闌1 5 〇使用 圖2中所示之孔徑光闌1 5 0 A，同時設定近光軸有其峰 値之照射光之σ (換言之，藉圓1 5 1所產生）爲〇 · 2 ，並且離軸線有其峰値之照射光之σ (換言之，藉四圓 1 5 2 Α所產生）爲〇 · 9。在小σ照射光與大σ照射光 間之強度比由曝光量調節器1 3 2予以設定爲〇 . 9至1 〇 圖1 1中示在此時間之曝光結果。該圖示在供曝光時 ，影像形成位置調整器5 0 0使板4 0 〇在方向ζ ，自― 〇· 4微米一 ~t~〇 · 4微米，在DOF (自由度）之範圍 內移動時之影像形成特徵。請予暸解，在-0 . 2微米-+ 〇 · 2微米之範圍，在一自焦點之距離，在良好狀況獲 得所想要之接觸孔2 1 〇。 實例2 本紙張尺度適用中國國家標準C CNS ) A4規格（210X297公釐） Λ 裝 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 544547 A7 B7 五、發明説明（43) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例2使用在圖9中所示之相移遮罩2 Ο Ο A。在 其他方面（換言之，曝光裝置之結構，照射狀況，曝光量 等），使用與在實例1者之相同狀況。圖1 3中示在此時 間之結果。請予暸解，較之於二進制遮罩2 0 0，已有若 干改進。 實例3 除了使用圖1 0中所示之遮罩2 Ο Ο B外，實例3爲 與實例1或2相同。此實例將靠近所想要接觸孔2 1 〇之 假接觸孔2 6 0之孔直徑作成小於其他假接觸孔2 3 0者 約2 0毫微米（因此約爲1 0 0毫微米）。對於在接觸孔 2 1 0之想要圖案間假圖案強度之控制，改進曝光量。頗 爲有效改進影像形成性能，以自動減低一靠近所想要接觸 孔2 1 0之假接觸孔2 6 0之孔直徑，但是最佳化可依相 鄰孔之數量及在其間之距離而定。 實例4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例4重複連續曝光，同時在曝光時，通過影像形成 位置調整器5 0 0改變圖1中所示在方向Z之影像形成位 置。曝光裝置之結構，遮罩配置等，基本上與在實例1 -3者相同。此實例在自焦點位置之不同距離，使晶圓台 4 5 0在曝光期間在方向z移動，並重複曝光多次，藉以 進行多重曝光。此種曝光改進在焦深範圍內在不同位置之 影像形成特徵。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） -49- 544547 A7 _ B7 五、發明説明（47) 實例5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例5使用圖9中所示之相移遮罩2 Ο 0A，K r F 激元（之波長248毫微米）作爲雷射1 1 2，及ΝΑ二 〇·60之投影光學系統供曝光裝置。遮罩200Α設定 想要接觸孔2 1 0之孔直徑爲1 5 0毫微米，其爲大於假 接觸孔2 2 0之孔直徑僅3 0毫微米。孔徑光闌1 5 0使 用圖2中所示之孔徑光闌1 5 0 G，並且採用第一照射光 ’其使二繞射凍能進入在投影光學系統4 0 0 (或自四矩 形1 5 5所獲得之照射光）之光瞳平面，及由矩形1 5 6 所產生之第二照射光，或一不掩蔽第一照射光之區域，並 且排除一在光瞳平面3 2 0，由使用一直線所表示，以連 接二繞射光位置之區域。小σ照射光與大σ照射光間之強 度比，由曝光量調節器1 3 2予以設定爲0 . 9至1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4 1中元在此時間之曝光結果。該圖示在供曝光時 ，影像形成位置調整器5 0 0使板4 0 0在方向Ζ，自― 0 . 4微米一+0.4微米，在D〇F之範圍內移動時之 影像形成特徵。請予暸解，在—0 . 2微米一 + 0 . 2微 米之範圍，在一自焦點之距離，在良好狀況獲得所想要之 接觸孔2 1 0 。 實例6 實施例6使用圖8中所示之二進制遮罩2 0 0 ，及孔 徑光闌1 5 0 J。在其他方面C換言之’曝光裝置之結構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -50- 544547 A7 B7 五、發明説明（48) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，照射狀況，曝光量等），使用與在實例1者之相同狀況 。圖4 2中示在此時間之結果。請予瞭解，在—0 _ 2微 米一 + 0 · 2微米之範圍，在一自焦點之距離，在良好狀 況獲得所想要之接觸孔2 1 0。 實例7 除了使用圖1 0中所示之遮罩2 Ο Ο B外，實例7爲 與實例5或6湘同。此實例使靠近所想要接觸孔2 1 ◦之 假接觸孔2 6 0之孔直徑，小於其他假接觸孔2 3 0者約 2 0毫微米（因此約爲1 〇 〇毫微米）。對於在接觸孔 2 1 〇之想要圖案間假圖案強度之控制，改進曝光量。頗 爲有效改進影像形成性能，以自動減低一靠近所想要接觸 孔2 1 〇之假接觸孔2 6 0之孔直徑，但是最佳化可依相 鄰孔之數量及在其間之距離而定。 實例8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例8重襍連續曝光，同時在曝光時，通過影像形成 位置調整器5 0 0改變圖1中所示在方向Z之影像形成位 置。曝光裝置之結構，遮罩配置等，基本上與在實例5 一 7者相同。此實例在自焦點位置之不同距離，使晶圓台 4 5 〇在曝光期間在方向z移動，並重複曝光多次，藉以 進行多重曝光。此種曝光改進在焦深範圍內在不同位置之 影像形成特徵。 因此’此實例可在焦深內之不同位置，轉移具有最小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（21〇χ297公釐） -51 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544547 A7 B7 五、發明説明（49) 臨界尺寸〇· 〇8-0.15微米之細微接觸孔圖案至板 4 0 0，具有良好影像形成特徵，而不更換遮罩2 0 0。 在該實例，曝洸裝置使用K r F激元雷射及N A = 〇 . 6 ，解析一有最小臨界尺寸及最小間距均爲0 . 1 2微米之 接觸孔圖案。如果解析度臨界尺寸使用k 1予以標準化， kl=0 . 2 9 及間距爲 〇 . 29x2 = 0 , 58。 現將說明在照射光學系統，供在孔徑光闌之所想要圖 案，在有助於解析所想要圖案之第一光透射部份，與一增 強光學強度分布之第二光透射部份間之孔徑面積比。 作爲一實例，本案述及孔徑光闌1 5 0 J。在圖 2 4 B中所示之孔徑光闌1 5 0 J ，可如圖4 3中所示， 在功能上劃分成爲二子光闌1 5 0 J ^以及1 5 0 J2。 圖4 3A示子光闌1 50 ：^之平面圖，而圖43 B示子 光闌1 5 0 J 2之平面圖。孔徑1 5 8 A對應於第一光透 射部份，而孔徑1 5 9 A對應於第二光透射部份。 孔徑1 5 8 A有效允許零階繞射束及+ —階或一一階 繞射束在投影光學系統3 0 0進入光瞳，因此有助於細微 圖案之解析度。在另一方面，孔徑1 5 9 A允許零階繞射 束進入光瞳，但不允許任何+ —階或-一階繞射束進入光 瞳。由於孔徑1 5 9 A僅允許一繞射束進入光瞳，故無法 形成所想要之圖案。 圖4 4爲模擬之結果。特別是，圖4 4 A將子光闌 1 5 0 J i與圖8中所示之遮罩2 0 0合倂，其中所想要 之接觸孔具有1 1 0毫微米X 1 1 0毫微米之大小’以及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 c請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 52- 544547 A7 _B7 五、發明説明（50) 半間距設定爲1 1 0笔微米。以下之圖案爲由於在二束， 包括接觸孔2 1 0之想要圖案與接觸孔2 2 0之假圖案間 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之干涉所獲得。在另一方面，圖4 4 B將子光闌 1 5 0 J 2與圖8中所示之遮罩2 〇 〇合倂，其中所想要 之接觸孔具有1 1 0毫微米X 1 1 〇毫微米之大小，以及 半間距設定爲1 1 0 微米。以下之圖案爲自一繞射束所 獲得。雖然圖4 4 B中之圖案增強接觸孔2 1 〇之想要圖 案之輪廓，但其甚至不解析接觸孔2 1 0之想要圖案。 子光闌1 5 0 J 1及1 5 0 J 2之組合，亦即圖 2 4 B中所示之光闌1 5 0 J成功解析僅接觸孔2 1 0之 想要圖案。圖4 5爲一在光闌1 5 0 J與遮罩2 0 0合倂 時之圖案’其中3 = 〇 . 7 ’ b = 〇 . 5，及最大値α爲 〇.9 2。圖4 5淸楚指示接觸孔2 1 0之所想要圖案， 而無接觸孔2 2 0之假圖案。 根據本案發明人等之檢視，在第一與第二光透射部份 間之太大孔徑面積比，將會無法解析所想要之圖案。在另 一方面，在第一及第二光透射部份間之太小孔徑面積比， 除了所想要之圖案外，將會導致解析不想要之圖案。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例9 請參照圖8，投影曝光裝置具有2 4 8毫微米之波長 ，以及0 . 7 3之ΝΑ。在接觸孔2 1 〇之想要圖案在板 4 0 0予以轉換時，接觸孔2 1 〇之想要圖案在橫向具有 1 2 〇毫微米之間隔，及在縱向具有3 6 0毫微米之間隔 -53- 適用中國國^標準（匸则）八4規格（210、乂 297公餐) 544547 A7 B7 五、發明説明（51) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 。每一接觸孔2 1 0具有1 2 0毫微米X 1 2 0毫微米之 大小。這表示接觸孔2 1 0之想要圖案在板4 0 ◦轉換時 ，在橫向有一 24 0毫微米之週期，及在縱向有一 4 8 0 毫微米之週期。接觸孔2 2 0之假圖案在板4 0 0予以轉 換時，接觸孔2 2 0之假圖案在橫向及縱向均有2 4 0毫 微米之週期。每一假孔2 2 0具有9 0毫微米X 9 〇毫微 米之大小。接觸孔2 2 0之假圖案伸出所想要之圖案 2 1 0外面三片段。此實例使用孔徑光闌1 5 0 J ，其中 a=0.6， b=〇.5，及最大値α爲0.92。曾獲 得如圖4 6 Α中所示之良好實驗性結果。 另一實驗也使用圖8中所示之遮罩2 0 〇。在板 4〇0轉換時，接觸孔2 1 0之想要圖案在橫向有一 2 2 0毫微米之週期，及在縱向有一 4 4 0毫微米之週期 ，其中所想要之接觸孔2 1 0有一 1 1 ◦毫微米X 1 1 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 毫微米之大小。在板4 0 0轉換時，接觸孔2 2 0之假圖 案在橫向及縱向均有一 2 2 0毫微米之週期，其中每一假 接觸孔有一 9 0毫微米X 9 0毫微米之大小。此實例使用 孔徑光闌15 0J ，其中a = 〇 · 7，b = 〇 . 5 ，及最 大値σ爲〇· 92。如在圖46B中所示，曾獲得良好實 驗性結果。在圖2 4 Β中孔徑面積1 5 8 Α及1 5 9 Α之 比爲〇.2〇。 再一實驗也使用圖8中所示之遮罩2 0 0。在板 4 〇 〇轉換時，接觸孔2 1 〇之想要圖案在橫向有一 2 0 0毫微米之週期，及在縱向有一4 0 〇毫微米之週期 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -54 - 544547 Α7 Β7 五、發明説明（52) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，其中所想要之接觸孔2 1 0有一 1 〇 〇毫微米X 1 0 0 毫微米之大小。在板4 0 0轉換時，接觸孔2 2 0之假圖 案在橫向及縱向均有一 2 0 0毫微米之週期，其中每一假 接觸孔有一 8 Ο X 8 0毫微米之大小。此實例使用圖2 1 中之孔徑光闌150G，其中a = 〇 . 8，b = 〇 . 6 ， 及最大値σ爲Ο · 92。如圖46C中所示，曾獲得良好 之實驗性結果。在圖2 1中孔徑面積1 5 5及1 5 6之比 約爲0 . 0 6 。 在此貫例’ g周整所想要觸點孔2 1 〇之形狀及大小。 亦即，將隔離接觸孔2 1 0之大小略微作成較大，否則其 光強度變小。 在探硏各種圖案後，本案發明人等發現，根據圖案有 效改變光阻斷區域之大小。在圖2 4 B中之孔徑光闌 15 0J ，在a二〇 · 8 ，b =〇.4 ，及最大値σ爲 0 · 9 0時，孔徑面積1 5 8 Α及1 5 9 Α之比約爲 1.30。在a=〇.8，b=0_6，及最大値 〇 . 9 2時，孔徑面積1 5 8 A及1 5 9 A之比約爲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〇 ·〇6。供光闌1 5 0 A — 1 5 0 c，比約爲0 . 2 5 〇 此所獲得之比適用於半色調遮罩以及圖4 7中所示之 諸光闌1 5 Ο K，1 5 0 L，及1 5 Ο Μ。每一此等光闌 1 5 〇Κ，1 50L及1 5 0Μ在縱向及橫向具有不同之 週期s，並爲180°旋轉對稱。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -55- 544547 A7 B7 ____ 五、發明説明（53) 實例1 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然實例9使用一種二進制遮罩，但此實例使用圖9 中所示之一種相移遮罩2 〇 〇 a。投影曝光裝置具有 249毫微米之波長，及〇.73之να。在板400轉 換時’接觸孔2 1 0之想要圖案在橫向具有2 0 0毫微米 之週期’及在縱向具有4 〇 〇毫微米之週期，其中所想要 之接觸孔2 1 〇具有1 〇 1 〇 〇亳微米之大小。在板 4 0 0轉換時，接觸孔2 2 0之假圖案在橫向及縱向均具 有2 0 0毫微沐之週期，其中每一假接觸孔具有8 0毫微 米X 8 0毫微米之大小。此實例使用圖2 1中之孔徑光闌 150G，其中a = 〇 · 2，b = 0 · 1，及最大値〇*爲 0 . 9 2。如圖4 8中所示，曾獲得良好之實驗性結果。 在圖2 1中孔徑面積1 5 5及1 5 6之比約爲0 · 2 8。 其他狀況爲與供實例9者相同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通常爲，供大多數相移遮罩，a$0 . 3及b S 0 _ 2。在最大値σ爲在自〇 . 9至1 · 0之範圍時，在 第一與第二光透射部份間之孔徑面積之比將會在約 〇.1 3至約0 . 7 5間之範圍。 爲解析接觸孔之所想要之圖案，實例9及1 0示約 〇_ 0 6至約1 . 3 0將爲供在一有助於解析所想要圖案 之第一光透射部份，與一增強光學強度分布之第二光透射 部份之間，在照射光學系統，供在孔徑光闌之想要圖案孔 徑面積比之適當範圍。在以上各種孔徑光闌，較钜爲改變 光阻斷區域，因爲以上之比變爲可容易控制。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -56 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544547 A7 _ B7___ 五、發明説明（54) 其次接著說明在想要與假接觸孔之孔直徑間之關係。 在假接觸孔之孔直徑爲太大或太接近所想要之接觸孔者時 ，接觸孔之假圖案便不合乎想要解析。在另一方面，在假 接觸孔之孔直徑太小時，假圖案所提供想要圖案之週期性 將會喪失。假接觸孔之孔直徑愈大，光利用效率通常確實 愈佳，並且因此通過量愈佳。因此，在所想要與假接觸孔 間之孔直徑之關係具有重要性。 實例1 1 請參照圖8，投影曝光裝置具有2 4 8毫微米之波長 ，以及0 . 7 3之NA。在接觸孔2 1 0之想要圖案在板 4 0 0轉換時，接觸孔2 1 0之想要圖案在橫向具有 1 2 0毫微米之間隔，及在縱向具有3 6 0毫微米之間隔 。每一接觸孔2 1 0具有1 2 0毫微米X 1 2 0毫微米之 大小。這表示在板4 0 0轉換時，接觸孔2 1 0之想要圖 案在橫向有一 2 4 0毫微米之週期，及在縱向有一 4 8 0 毫微米之週期。在接觸孔2 2 0之假圖案在板4 0 0轉換 時，接觸孔2 2 0之假圖案在橫向及縱向均具有2 4 0毫 微米之週期。每一假孔2 2 0具有9 0毫微米X 9 0毫微 米之大小，對應於接觸孔2 1 0之大小之7 5 % °接觸孔 2 2 0之假圖案伸出所想要之圖案2 1 0外面三片段。此 實例使用孔徑光闌1 5 0 J ，其中a = 0 _ 6，b = Ο . 5，及在圖24B中最大値σ爲〇 · 92。曾獲得如 圖4 9 Α中所示之良好實驗性結果。此實驗曾改變假接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------IT------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -57- 544547 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（55) 孔之大小自7 0毫微米至1 0 0 (對應於接觸孔2 1 ◦之 大小約5 8 %至約8 3 % )，以及證實接觸孔2 1 0之所 想要圖案之良好解析度。 另一實驗也使用圖8中所示之遮罩2 0 0。在板 4 0 0轉換時，接觸孔2 1 0之想要圖案在橫向具有 2 2 0毫微米之週期·及在縱向具有4 4 0毫微米之週期 ，其中所想要之接觸孔2 1 ◦具有1 1 0毫微米X 1 1 〇 毫微米之大小。在板4 0 0轉換時，接觸孔2 2 0之假圖 案在橫向及縱向均具有2 2 0毫微米之週期，其中具有 9 0毫微米X 9 0毫微米大小之每一假接觸孔，對應於接 觸孔2 1 0之大小之約8 2 %。此實例使用孔徑光闌 15 0J ，其中3 = 〇.7，13 =〇.5，以及在圖 24B中最大偃σ爲0 · 92 。如圖49B中所示曾獲得 良好之實驗性結果。此實驗曾改變假接觸孔之大小自7 0 毫微米至9 0毫微米（對應於接觸孔2 1 0之大小之約 6 4 %至約8 2 % )，以及證實接觸孔2 1 0之想要圖案 之良好解析度。 再一實驗也使用圖8中所示之遮罩2 0 0。在板 4〇0轉換時，接觸孔2 1 0之想要圖案在橫向具有 2〇0毫微米之週期，及在縱向具有4 0 0毫微米之週期 ，其中所想要之接觸孔2 1 0具有1 0 0毫微米X 1 〇 〇 毫微米之大小。在板4 0 0轉換時，接觸孔2 2 0之假圖 案在橫向及縱向均具有2 0 0毫微米之週期，其中具有 8 0毫微米X 8 0毫微米之大小之每一假接觸孔’對應於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -〇〇 - 544547 A7 B7 五、發明説明（56) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接觸孔2 1 0之大小之8 0 %。此實例使用在圖2 4 B中 之孔徑光闌1 50J ，其中a=〇.8 ，b二0 · 6 ，以 及最大値σ爲0 _ 92。如圖49C中所示，曾獲得良好 之實驗性結果。此實驗曾改變假接觸孔之大小自7 0毫微 米至9 0毫微沭（對應於接觸孔2 1 0之大小之7 0%至 9 0%)，以及證實接觸孔2 1 0之想要圖案之良好解析 度。 在此實例，所想要接觸孔2 1 0之形狀及大小予以調 整。亦即，隔離接觸孔2 1 0之大小予以略微作成較大， 否則其光強度變小。 在探硏各種圖案後，本案發明人等發現較佳爲設定假 接觸孔具有孔直徑對應於所想要接觸孔之孔直徑之約5 5 %至約9 0 % 。此所獲得之比適用於半色調及相移遮罩。 而且，本潑明不限於此等較佳實施例，並且在本發明 可作成各種修改及變化，而不偏離其精神及範圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，本潑明之遮罩，曝光方法及裝置，可使一有細 微孔直徑（例如0 . 1 5微米或更小），以及隔離接觸孔 及接觸孔線之一種混合之接觸孔圖案即刻高解析度曝光。 另外，一種利用此種曝光方法及裝置之裝置製造方法可製 造高品質裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -59-

Claims (1)

1. 544547 A8 //二，K) Β8 . ^ C8 . · D8 f 六、申請專利範圍 1 附件1 : 第9 1 1 0 8 5 2 1號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國92年3月20日修正 1 . 一種曝光方法，包含下列步驟： 提供一遮罩，其配置一接觸孔之圖案，及許多各爲小 於接觸孔圖案之圖案；以及 使用多種光照射遮罩，以便經由一投影光學系統來解 析接觸孔圖案，而在一標靶上沒有較小圖案。 2 ·如申請專利範圍第1項之曝光方法，其中遮罩上 之接觸孔圖案具有一不同於一形成在標靶上之原來直徑的 直徑。 3 .如申請專利範圍第1項之曝光方法，其中，多種 光包括第一照射光，其強度分布在光軸附近具有一峰値， 及第二照射光，其強度分布在遠離光軸處具有一峰値。 4 .如申請專利範圍第1項之曝光方法，其中，多種 光包括大σ照射及小σ照射。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 .如申請專利範圍第1項之曝光方法，其中，多種 光包括第一及第二照射光，第一照射致使自所想要的圖案 產生之二繞射光束能在投影光學系統入射在一光瞳平面， 第二照射防止任何繞射光束在光瞳平面入射在一區域，該 區域係由線性連接二繞射光束來予以界定。 6 ·如申請專利範圍第5項之曝光方法，其中，第二 照射予以設定爲致使僅一繞射束入射在光瞳平面。 7 .如申請專利範圍第1至6項之任何一項之曝光方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 544547 A8 Βδ C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、 申請專利範圍 2 I 法 ，其中 多 種 光 形 成 一 具 有 〇 大 於 0 • 9 之 有 效 光 源 〇 1 1 I 8 · 如 甲 三主 δ円 專 利 範 圍 第 3 至 6 項 之 任 何 ~ 項 之 曝 光 方 1 1 1 法 ，其中 9 遮 罩 適 合 於 相 移 遮 罩 其 爲 所 想 要 的 圖 案 方 1 I 請 1 I 格 式地設 定 0 及 1 8 0 度 之 相 位 〇 閲 1 I 讀 1 1 9 · 如 申 三主 δ円 專 利 範 圍 第 2 4 至 6 項 之任 何 —* 項 之 曝 背 ιέ 1 | 光 方法， 其 中 有 多 種 輔 助 圖 案 作 爲 較 小 圖 案 相 鄰 於所 之 注 意 1 I 想 要之圖 案 之 輔 助 圖 案 的 大 小 予 以 作 成小 於 另 — 輔 助 圖 案 事 項 再 1 1 者 〇 % % 本 4 I 10 • 如 甲 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 曝 光 方 法 5 其 中 多 頁 '—， 1 1 種 光包括 -- 實 際 環 形 有 效光 源 及 一 在 外 圓 周 上 具 有 大 於 1 | 0 • 9之 σ 的 四 極 光 源 〇 1 I 11 • —* 種 曝 光 方 法 ， 包 含下 列 步 驟 ： 1 訂 形成 於 —^ 遮 罩 上 5 其 配 置 一 接 觸 孔 之 圖 案 5 及 許 多 各 1 1 爲 小於接 觸 孔 圖 案 之 圖 案 以 及 1 1 使用 形 成 一 有 效 光 源 之 光 來 照 射 遮 罩 ， 該 光 源 在 其 中 1 I 心 部份具 有 —* 非 圓 形 里 暗 部 份 > 以 便 經 由 — 投 影 光 學 系 統 1 1 來 解析接 觸 孔 圖 案 y 而 在 標 靶 上 沒 有 較 小 圖 案 〇 12 • 如 串 請 專 利 範 圍 第 4 項 之 曝 光 方 法 > 其 中 5 較 1 1 小 照射形 成 —* 具 有 σ 爲 0 • 3 或 更 小 之 圓 形 有 效 光 源 〇 1 I 13 • 如 串 三主 日円 專 利 範 圍 第 4 項 之 曝 光 方 法 > 其 中 大 1 I σ 照射形 成 —* 交 叉 的 四 個 圖 形 之有 效光 源 〇 1 1 14 • 如 甲 請 專 利 範 圍 第 4 項 之 曝 光 方 法 ， 其 中 ) 該 1 1 , 大 σ照射 形 成 —^ Τ00- 壞 形 有 效 光 源 0 ! 1 15 • 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 3 項 之 曝 光 方 法 5 其 中 5 1 1 1 張 紙 本 準 標 家 國 國 釐 公 7 9 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544547 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 四個圖形具有含有相等之C7的照射光。 1 6 ·如申請專利範圍第4項之曝光方法，其中，大 cr照射在照射光的中心具有〇 . 6或更大之σ。 1 7 ·如申請專利範圍第5或6項之曝光方法，其中 •，第一 ^照射形成一交叉的四個圖形之有效光源。 1 8 ·如申請專利範圍第5或6項之曝光方法，其中 ，遮罩使用一種相移遮罩，且第二照射具有一矩形有效光 源，該光源具有一種矩形、圓形或近似扁長菱形中空。 1 9 .如申請專利範圍第5或6項之曝光方法，其中 ，遮罩使用一二進制或半色調遮罩，且第二照射具有一交 叉的四個扇形之有效光源。 2 0 ·如申請專利範圍第5或6項之曝光方法，其中 ，遮罩使用一相移遮罩，並且一有效光源具有一正方形形 狀之孔徑與十字形形狀之孔徑的組合、一正方形形狀之孔 ' 徑與十字形形狀之孔徑的組合，而從中去掉槪略菱形的形 狀、或者一十字形形狀之孔徑與圓形孔徑的組合。 2 1 ·如申請專利範圍第5或6項之曝光方法，其中 ，遮罩使用一二進制或半色調遮罩，並且一有效光源具有 —圓形孔徑與十字形形狀之孔徑的組合，而從中去掉一十 字形形狀，或者一圓形孔徑，而從中去掉一十字形形狀。 2 2 ·如申請專利範圍第1 1項之曝光方法，其中， 有效光源在外圓周具有大於0 . 9之σ，並且有效光源在 —圓形光源之中心形成交叉十字黑暗部份。 、 2 3 ·如申請專利範圍第1 1項之曝光方法，其中， 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X297公釐）一~— ^ : ~一"一 -3- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   544547 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 4 钌效光源在外圓周具有大於1 · 0之σ。 2 4 .如申請專利範圍第1至6 、1〇至1 6 、及 2 2至2 3項之任何一項之曝光方法，其中，多個曝光被 重複，同時在投影光學系統之光軸的位置關係在標靶與所 想要圖案之影像間做改變。 2 5 ·如申請專利範圍第1至6 、1〇至1 6 、及 2 2至2 3項之任何一項之曝光方法，其中，所想要_案 及輔助圖案被二維地配置，如同一矩陣。 2 6 ·如申請專利範圍第1至6、1 0至1 6 、及 2 2至2 3項之任何一項之曝光方法，其中，輔助圖案之 形狀類似於所想要的圖案。 2 7 · —種曝光裝置，包含一曝光模式，其能夠實施 如申請專利範圍第1至2 3項之任何一項之曝光方法。 28 . 申請專利範圍第27項之曝光裝置，另包含 一照射光學系統，其包括一孔徑光闌，該孔徑光闌具有第 --及第二光透射部份以及一光阻斷部份，第一光透射部份 有助於第二圖案之解析度，第二光透射部份增強供第二圖 案之光學強度分布，在第一與第二光透射部份間之面積比 ，爲在自0 . 0 6至1 · 3 0之範圍中。 2 9 □申請專利範圍第2 7項之曝光裝置，另包含 --照射光學系統，其包括一孔徑光闌，該孔徑光闌有一光 透射部份及一光阻斷部份，光阻斷部份之區域係可變的。 3 0 一^種曝光裝置’包含一^用以s周整第一'照射與第 二照射間之照射光量之比的機構，第一照射具有——有效光 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} w I - I · -訂 秦· 本紙張尺政適用中國國家椋率（CNS ) Α4規格（2l〇X297公釐） -4- 544547 ABCD 申請專利範圍 5 源，該光源具有對應於接觸孔之一陣列之縱向及橫向軸線 之交叉的四個圖形，且第二照射具有另一有效光源。 3 1 . —種裝置製造方法，包含下列步驟： 使一標粑曝光，其藉由使用一種如申請專利範圍第 2 7至3 0項之任何一項之曝光裝置來予以曝光；以及 爲所曝光之標靶實施一指定之操作。 3 2 . —種遮罩，其二維地配置一接觸孔之圖案及多 種各係小於接觸孔圖案之輔助圖案，其中，相鄰於接觸孔 圖案之輔助圖案的大小予以作成小於另一輔助圖案者。 3 3 ·妇申請專利範圍第3 2項之遮罩，其中，輔助 圖案具有對應於所想要圖案之孔直徑約5 5 %至9 0 %的 尺寸。 3 4 · —種遮罩，其二維地配置一接觸孔之所欲圖案 及一小於所欲：圖案之輔助圖案，其中，該遮罩適合於一相 移遮罩，其藉由方格式地設定〇及1 8 〇度之相位，以形 成二維配置之所欲圖案。 3 5· —種投影曝光方法，包含下列步驟： 提供一遮罩’其配置一接觸孔之圖案及多個各係小於 接觸孔圖案之：圖案；以及 以第一照射來照射遮罩，用以解析接觸孔圖案，且第 二照射用以防止由較小圖案及第一照射所造成之錯誤解析 度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（2丨〇><297公们 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 •I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5-