TWI266963B - Method for exposing a substrate and lithographic projection apparatus - Google Patents

Description

1266963 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於使用微影投射裝置曝光至少部分 地由輻射敏感層所覆蓋之基體的方法，該微影投射裝置包 含： -一提供輻射投射光束之照明系統； -一支撐圖案化構件之支撐結構，該圖案化構件用以在投 射光束之橫截面内將圖案給予該投射光束； -一固持基體之基體台；及 -一具有假想的影像表面之投射系統，其將圖案化光束投 射至基體之目標部分上。 【先前技術】 微影裝置係將所要圖案施加至基體之目標部分上之機 器。舉例而言，微影裝置可用於積體電路（Ic)之製造中。 在該情況下，諸如光罩之圖案化構件可用以產生對應於1(： 之個別層之電路圖案，且可將該圖案成像至具有輻射敏感 材料層（光阻）之基體（例如矽晶圓）上之目標部分（例如包含 晶粒之一部分、一或數個晶粒）上。 照明系統以及投射系統通常包含用於導向、成形或控制 幸昌射投射光束之組件。通常，投射系統包含用以設定該投 射系統之數值孔徑（一般稱作”NA”）之構件。舉例而言，在 投射系統之瞳孔内提供有可調節NA_光闌（dia咖聊）。照 明系統通常包含用於設定光罩(在照明系統之瞳孔内)上流 強度分佈之外部及/或内部徑向範圍（一般分別稱作心外部 95822-941122.doc 1266963 與σ-内部）的調節構件。σ_外部與心内部之特定設定在後文 中可稱作環形照明模式。當將被照明之物件之^像投射至 基體上時，可進行控制在照明系統之瞳孔平面處之空間強 度分佈以改良處理參數。

微晶片製造涉及對設備與互連線之間、或多個特徵之 間、及/或諸如（舉例而言）一特徵之兩個邊 個元件之間的間隙或寬度之公差的控制。詳言之特= 或Κ：層之製造中所允許之該等間隙中之最小間隙的間隙公 差之控制係重要的。該最小間隙及/或最小寬度稱作臨界 尺寸（"CD")。-般而言，單—基體將含有連續被曝光之相 鄰目標部分之網路。已知之微影裝置包括：所謂的步進 機，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射 每-目標部分；及所謂的掃描儀或步進，描裝置，豆中 藉由在給定方向("掃描”方向)中藉由投射光束掃描圖案而 同時平行於或反平行於該方向掃描基體來照射每—目標部 分0 措由習知投射微影技術，五人古表丄 叉衔口人熱知，隔離特徵及密集特 徵之CD之改變的發生可限制處理範圍(即，對⑶上之給定 公差’可得聚焦深度與所照射之目標部分之曝光劑量之允 許之剩餘誤差量的組合）。出親令 }出現该問題係因為光罩（亦稱作 主光罩)上具有相同標稱臨界尺寸之特徵將因間距相依之 繞射效應而視其在光罩上之卩彳花/ p 皁之間距（即，相鄰特徵間之分離 度）而不同地印刷。舉例而I，由在隔離時具有特定線寬 之線所組成之特徵（即具有大間距）將與在光罩上之密集配 95822-941122.doc 1266963 置中當與其他相同線寬之線一起時的具有相同線寬之相同 特徵（即具有小間距）不同地印刷。因此，當待同時印刷臨 界尺寸之密集與隔離特徵時，觀察到所印刷之CD之間距 相依之改變。該現象稱作，，隔離-密集偏差”（is〇-dense bias)，且係光微影技術中之特定問題。隔離-密集偏差以 奈米量測且表示微影處理之實際特徵之重要衡量標準 (metric) 〇 習知微影裝置不直接處理隔離-密集偏差的問題。通 常，習知微影裝置之使用者之責任係試圖藉由改變該裝置 之諸如投射透鏡之數值孔徑之光學參數或σ_外部與σ_内部 設定、或藉由將以最小化所印刷之隔離及密集特徵之尺寸 的差異之方式設計光罩來補償隔離_密集偏差。舉例而 言，該最後技術彳涉及主光罩過大尺寸及/或㈣逼近校 正（後文稱作OPC)。為簡單起見，具有已施加有任何類型 之對隔離-密集偏差之補償之圖案的主光罩可在後文中稱 作OPC-主光罩。 /通吊，在间里製造處中，將不同微影投射裝置用於相同 微影製造處理步驟以保證機器之最佳利用，且因此咖 而言’由於機器-機器差異）可在製造處理中出現CD之改變 及/或誤ϋ。通常，該等誤差之實際間距相依性取決於圖 ^及特被之特定佈局、所使用之微影裝置之投射系統之像 处—土體上之輪射敏感層之特性、及諸如照明設定與輻射 光劑量的輻射光束特性。因此，給Ρ待由圖案 ^供且待使用包括特定輻射源之特定微影投射袭置 95822-941122.doc 1266963 印刷之圖案，吾人可識別與隔離-密集偏差相關之係該處 理之特徵的資料（當在該微影系統上被執行時）。為簡單起 見，該資料、且（詳言之）對給定裝置、圖案及處理而言作 為間距之函數之CD的清單或圖在後文中稱作”隔離_密集偏 差特徵”。在待將不同微影投射裝置（相同類型及/或不同類 型）用於相同微影製造處理步驟之情況下，存在相互匹配 相應不同之隔離-进集偏差特徵之問題，例如以降低於製 造處理中發生之CD改變。 用以將一機器（對藉以使用環形照明模式之處理）之隔離_ 密集偏差特徵與另一機器之隔離-密集偏差特徵進行匹配 之已知技術係改變σ-外部與σ-内部設定，而保持該等兩個 機器之一之σ-外部與σ•内部設定間之差異（即，同時保持照 明模式之環孔寬度）。選擇標稱…設定以便最優化處理範圍 (洋a之，聚焦深度及曝光範圍）。因此，該方法具有以下 缺點：因藉以改變σ-設定之機器，處理範圍變得更小且可 變得太小而不適於實際使用。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一種用於曝光基體藉以可修改隔 離"役集偏差特徵之方法。 根據本發明，以—用於藉由使用微影投射裝置 少部分地由輻射敏感層所覆蓋之基體之方法而達成4及其 他目的，該微影投射裝置包含： 八 _一提供輻射投射光束之照明系統； -一支撐圖案化構件之支樓結構，該圖案化構件用以在投 95822-941122.doc 1266963 射光束之横截面内將圖案給予該投射光束； 固持基體之基體台；及 用於將圖案之影像投射至基體之目標部分上之投射系 /方法包含將該輻射敏感層曝光至該影像之步驟，其 ;曝光步驟包含在開始曝光後且在完成曝光前在 目標部分處為該影像導入對比損耗以修改隔離_密集偏差 > 製造1c設備之-部分且在特定微影投射裝置上執

仃之特定微影投射及曝光處理步驟之隔離-密集偏差特徵 係由諸如（舉例而言）待印刷之圖案中具有臨界尺寸之特徵 之形狀與分佈及執行曝光之照明設定的參數所判定。發明 者已發現’除了 σ·設^，影響隔離·密集偏差特徵之重要夫 數係圖案之影像之對比。詳言之，發明者已發現，歸因於 所導入之對比改變之通間距效應（Um)ugh_piteh ef㈣不同 於歸因於σ-設枝變之通間距效應，且兩個參數改變皆可 獨立地用以修改隔離-密集特徵。 通常根據標準化影像對數斜率（η〇_Η_ ㈣(mLS)表達特徵（或特徵邊緣或一群特徵）之影像之對 比。投射系統以-假想的影像表面為特徵，該假想的影像 表面通常與（例如）根據NILS之影像對比為最優處之最佳聚 焦表面(理想地大體上為平面)相符合。與微影處理相關之 影像之NILS的值與如在存在於基體上之光阻層中所形成之‘ 圖案或圖案之-部分的影像相關。通常，在曝光期間，將-基體定位成使得光阻層大體上與假想的影像表面相符合。 95822-941122.doc 1266963 當沿與該假想的影像表面大體上垂直之乙方向將目標部分 内之光阻層區域自該影像表面移去時，光阻層處之影像不 再具有最優NILS而相反具有略微減小之NILS。發明者已 發現，NILS之該減小亦影響隔離_密集偏差特徵，且可藉 由在開始曝光後且在完成曝光前移動基體之1位置（例如） 以在完成曝光時提供所導入之對比或1^!^損耗之至少某平 均值（averaging)而較佳地提供隔離_密集偏差特徵之平滑 整。 對於步進機及步進-掃描微影投射裝置，可藉由在曝光 目標區域期間在垂直於假想的影像表面之方向中移動固持 光阻塗佈之基體之基體台來提供用以操作隔離_密集偏差 特徵之額外自由度。該移位可係諸如（舉例而言）振動之連 續移動或間歇移動，且若使用脈衝雷射作為輕射源，則可 在脈衝間或在曝光至輻射之一或多個脈衝期間或在該等兩 種情況下進行該移位。對於步進_掃描微影投射裝置，根 據本發明可較佳地藉由在—平行於假想的影像表面且垂直 =掃描方向之軸線周圍相對於假想的影像表面而傾斜基體 台之掃描方向來提供用以操作隔離_密集偏差特徵之額外 自由度。該傾斜具有在掃描及曝光期間改變在該假想的影 像表面處之圖案之-部分之影像與基體之目標部分處之相 應影像間之距離的效應。 根本發明之-態樣’如由本發明所提供之用以修改隔 離-密集偏差特徵之額外自由度可用以最小化隔離_密集偏 差特徵與目標隔離·密集偏差特徵間之差異。在待將不同 95822-941122.doc -10- 1266963 :射裝置（相同類型及/或不同類型）用於相同微影製造. 处理步驟之情况下，需要互相匹配相應不同的隔離-密集 偏差特徵。以此方式將啓用一或多個主光罩，每一主光罩 皆具有同一圖案及同一光學逼近校正實施例，藉以該等主 光罩中之任何主光罩皆可用於任何不同的、匹配的微影投. 射f置上。該工作方式不僅藉由節約昂貴的OPC-主光罩而. 且猎由在無需在高端機器上運行高端應用的情況下使高端 與:或低端微影裝置能夠用於相同的製造處理而產生了費 :即’。舉例而言，在該情況下之目標隔離-密集偏差特、 被可係典型用於在—低端機器上運行時之微影處理之隔 H集偏差特徵。發明者已發現’本方法提供了大範圍 間距之不同隔離_⑧、集偏差特徵的改良匹配；與使用am -來V入不同離-密集偏差特徵中之改變相比較，在曝光· 期間使用影像之受控對比損耗導人了剩餘之機器間⑽仏 machine)隔離-岔集偏差差異減小了約因數3。 根據本發明之另一態樣，提供一微影投射裝置，苴包 含： ％ -用於&供輕射投射光束之照明系統； _ 一用於支撐圖案化構件之支撐結構，該圖案化構件用以 在投射光束之橫截面内將圖案給予該投射光束； -一用於固持基體之基體台；及 •一具有假想的影像表面之投射系統，其用於將圖案化光 束投射至基體之目標部分上； - 其特徵在於進一步包含： 95822-941122.doc -11 - 1266963 -：憶體設備，其用於錯存表示目標隔離·密集偏差特徵 :::行於微影投射裝置上之處理之隔離-密集 被之m—控制器，其被建構且配置成以 -基於表示隔離-密集偏差特 偏差特铽及目標隔離-密集偏差特徵 貝科敎—或多個裝置參數設定改變，其包含基體 。位置相對於核想的影像表面之改變與基體台之旋轉定 2在一大體上平行於該假想的影像表面之軸線周圍之改變 中至少一改變；且以： -施加該一或該等多個裝置參數設定改變。 j據本發明之另-態樣，提供根據如上文所述之微影投 ，精以該記憶體設備被配置成用於健存表示複數個 目標隔離-密集偏差特徵及表示運行於微影投射裝置上之 處理之隔離-密集偏差特徵之資料，且其特徵在於進一步 L S 制者"面模組，其被調適且配置成以選擇該等 複數個目標隔離·密集偏差特徵中之—個，以用於判定1 等裝置參數設定改變且施加該一或該等多個裝置參數蚊 改變。對使用不同微影投射裝置（舉例而言，不同類型及/ 或不同賣主）之製造處’可能根據待主要運行於第一選擇 之特疋的、不同的機器上之不同的特定微影製造處理步驟 (一如上文所述’涉及特定圖案)來識別幾個不同的目標隔離-被集偏差特徵。因此’當另一微影投射裝置配備有以可選 擇目標隔離-密集偏差特徵(舉例而言，其可簡單地藉由處 理及裝置類型識別)為特徵之使用者介面時，用於獲得與 遠專弟-選擇機器之一進行匹配之隔離_密集偏差效能的 95822-941122.doc •12- 1266963 裝置參數之快速設定係可能的且係有利的。 入如上文所述，假想的影像表面通常與最佳聚焦平面相符 °根據本發明，為獲得修改之隔離-密集偏差特徵，將 基，曝光至沿該匕方向輕微移動之平面中之影像。在該等 輕微移動之平面中之影像相對最佳聚焦平面輕微地”散焦 (^focused)。然❿，如在使用根據本發明之方法期間所 ^生之Z移位約與微影處理窗口之典型聚焦深度⑴⑽)相同 ，比其小。因此，本發明未處理DOF增強之問題。通常， 微〜處理之DOF在最佳聚焦平面之上及之下約2〇〇至扇⑽。 本發明處理且利用出現於卿範圍内之成像效應，且其可 足以利用在最佳聚焦表面之上及之下高達約5〇 之散焦 範圍。 仏&可在本文中特定參照微影裝置在1C製造中之使用， <疋應瞭解’本文中所描述之微影裝置可具有其他應用， 例如整合光學系統之製造、磁疇記憶體之導引及偵测圖 案、液晶顯示器（LCD)、薄膜磁頭等等。熟習技工將瞭解 到在"亥等替代應用之情形中，本文中術語"晶圓"或"晶 粒之任何使用白可分別被視作與更通用之術語，，基體”或 ”目標部分”同義。在曝光之前或之後，可在(例如)磁軌(通 常將光阻層施加至基體且顯影經曝光之光阻之工具）或度 量衡或檢測工具中處理本文所提及之基體。若適用，可將 本文之揭不内容應用於該等及其他基體處理工具。另外， 舉例而言，為了產生多層1C，可將基體處理一次以上，使 得本文中所使用之術語基體亦可指已含有多個處理層之基 95822-941122.doc -13· 1266963 本文中所使用之術語"輕射"與,,光束"包含所有類型之電 磁輻射，其包括紫外（uv)輕射（例如，具有n 193 157或126 nm之波長）及極端紫外（EUV)輕射（例如， 具有5-20 nm範圍内之波長）。 本文中所使用之術語”圖案化構件，，應被廣泛地解釋為指 可用以在投射光束之橫截面内將圖案給予該投射光束(例 如）以在基體之目標部分中產生圖案之構件。應注意，給 予投射光束之圖案可不精確地對應於基體之目標部分中所 要圖案。通常，給予投射光束之圖案將對應於在目標部分 中產生之設備（例如積體電路）中之特定功能層。 圖案化構件可係透射性或反射性的。圖案化構件之實例 包括光罩、可程式化鏡面陣列及可程式化咖面板。光罩 在微影術中係熟知的，且其包括諸如二進位交互相移及衰 減相移之光罩類型以及各種混和光罩類型。可程式化鏡面 陣列之-實例採用小鏡面矩陣配置，丨中之每一鏡面皆可 個別地傾斜讀在不时向反射人㈣射光束；以此方 式，使反射光束圖案化。舉例而言，在圖案化構件之每一 實例中，支撐結構可係框架或台，其可視需要而為固定的 或活動的，且其可保證圖案化構件（舉例而言）相對於投射 系統而處於所要位置。本文中術語”主光罩"或”光罩”之任 何使用皆可被視為與更通用之術語"圖案化構件”同義。 本文中所使用之術語”投射系統”應被廣泛解釋為包:含適 於（舉例而言）所使用之曝光輻射或適於諸如使用浸沒流體 95822-941122.doc -14- 1266963 或使用真空之其他因素的各種類型之投影系統，其包括折 射光學系、统、反射光學系統及反射折射混和光學系統。本 ,文中侖语"透鏡"之任何使用皆可被視為與更通用之術語 "投射系統，，同義。 °° 照明系統亦可包含各種類型之光學組件，其包括用於導 向、，成形或控制輻射投射光束之折射、反射及反射折射混 =光學組#’且該等組件在下文亦可整體或單獨地被稱作 微影裝置可係具有兩個（雙平臺）或兩個以上基體台（及/ 或兩個或兩個以上光罩台）之類型。在該等"多個平臺"機器 中，可並行地使用額外台，或可在一或多個臺上執行預備 步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。 微影裝置亦可係此-類型：其中基體浸沒於具有相對高 之折射率之液體（例如水）中，以便填充投射系統之最終元 件與基體間n亦可將浸沒㈣施加錄影裝置中之 其他間隙’例如光罩與投射系統之第一元件間。浸沒技術 在用於增加投㈣統之數值孔徑之技術中係熟知的。 現在，將參照隨附之示意性圖式而僅以實例來描述本發 :月之實施例’在該等圖式中，相應的參考符號指示相應的 部分。 【實施方式】 實施例1 明之特定實施例 圖1示意性地描繪可藉以使用根據本發 之方法的微影裝置。該裝置包含： 95822-941122.doc 1266963 …月系統（照明器）IL，其用於提供輻射投射光束pB(例 波長】於、、々270 nm(諸如波長為248、Η)、157及126 nm)之UV幸田射*DUV輕射，或由以6 _波長運作之雷 射發射電漿源所產生之輻射）； 一第-支撐結構（例如光罩台）MT，其用於支樓圖案化構 件（例如光罩）MA且連接至用於相對於項目pL精確定位圖 案化構件之第一定位構件PM ; -一基體台（例如晶圓臺）WT，其用於固持基體（例如光阻塗 佈之B曰圓）W且連接至用於相對於項目pL精確定位基體之 苐二定位構件p W ;及 -一投射系統（例如折射投射透鏡）PL，其用於藉由圖案化 構件MA將給予投射光束pB之圖案成像至基體w之目標部 分C(例如包含一或多個晶粒）上。 如此處所描繪，該裝置係透射性類型（例如，採用透射 性光罩）。或者，該裝置可係反射性類型（例如，採用如上 文所提及之類型的可程式化鏡面陣列）。 照明器IL自輻射源s〇接收輻射光束。例如，當該源為準 分子雷射時，該源及微影裝置可係獨立實體。在該等情況 下，不認為該源形成微影裝置之一部分，且借助於包含 (例如）適當導向鏡面及/或光束擴展器之光束傳遞系統 ’將輻射光束自源SO通過至照明器IL。在其他情況 下’例如，當源係汞燈時，該源可係裝置之整體部分。源 SO及照明器IL連同光束傳遞系統BD(若需要）可稱作輻射系 統0 95822-941122.doc -16- 1266963 照明器IL可包含用於調節光束之角強度分佈之調節構件 AM。通常，可調節照明器之瞳孔平面内之強度分佈之至 少外部及/或内部徑向範圍（通常分別稱作σ_外部與σ_内 部）。另外，照明器IL通常包含各種其他組件，例如積光 器IN及聚光器C0。照明器提供被稱作投射光束ρΒ之經調 郎的輕射光束’其在其橫截面内具有所要均勻性及強度分 佈0 投射光束ΡΒ入射至光罩ΜΑ上，該光罩ΜΑ固持於光罩台 ΜΤ上。穿過光罩ΜΑ後，投射光束ρΒ通過透鏡1^，該透鏡 PL將光束聚焦至基體W之目標部分(：上。借助於第二定位 構件PW及位置感應器ir例如干涉設備），可精確地移動基 體台WT，例如以便在光束PB之路徑中定位不同目標部分 c。類似地，第一定位構件卩“及另一位置感應器（其在圖1 中未被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫中機械檢索後 或在掃描期間相對於光束PBi路徑精確地定位光罩MA。 通常，將借助於長衝程模組（粗定位）及短衝程模組（精定 位)來實現物件台MTAWT之移動，該等模組形成定位構件 PM及PW之-部分。然而，在步進機（與掃描儀相反）之情 況下光罩口 MT可僅連接至一短衝程致動器或可固定。 光罩MA及基體W可使用光罩對準標記如、奶及基體 標記PI、P2而對準。 所描繪之裝置可用於以下較佳模式中：

1·在步進模式中，光罩A 尤罩口 MT及基體台WT基本上保持固 定，而一次性（即，單一接自t 靜4曝光）將給予投射光束之整個 95822-941I22.doc 1266963 圖案投射至目標部分(：上。接著在x_及/或1方向中移轉基 體台WT，使得可曝光不同目標部分c。在步進模式中，曝 光領域之最大尺寸限制了在單一靜態曝光中成像之目標部 分C的尺寸。 2. 在掃描模式中’同步掃描光罩台奶及基體台资，同時 將給予投射光束之圖案投射至目標部分〇上（即，單一動態 =光y *體台WT相對於光罩台Μτ之速度與掃描方向: 投射系統PL之（縮小）放大及影像翻轉特徵來判定。在掃描 模式中’曝光領域之最大尺寸限制了單一動態曝光中目^ 部分之寬度（在非掃摇方向中），而掃描運動之長度判定目 標部分之高度（在掃描方向中）。 3. 在另-模式中’固持可程式化圖案化構件之光罩台府 基本上保持固定，且在將給予投射光束之圖案投射至目標 部分C上的同時移動或掃描基體台貿丁。在該模式中，通常 採用脈衝輻射源，且在掃描期間在基體台wt之每一移動 之後或在連續輻射脈衝之間視需要更新可程式化圖案化構 件。可易於將該運作模式應用於使用可程式化圖案化構件 之無光罩微影術，例如如上文所提及之類型之可程式化鏡 面陣列。 亦可採用上文所描述之使用模式或完全㈣之使用模式 之組合及/或改變。 微影裝置包含控制器100，其用於將訊號提供至該裝置 ，其任何模組，可回應此而調節及/或改變裝置參數設 疋。焚控之參數設定為（舉例而言）提供於投射系統托之瞳 95822-941122.doc _ 1266963

孔内之可調節να-光闌之να、照明系統IL之設定（舉例而 言’諸如σ-内部與σ-外部設定）、曝光劑量設定、基體台 WT沿Ζ-軸線之位置、光罩台μτ沿Ζ·轴線之位置、基體台 WT相對於ζ_軸線之傾斜（且光罩台Μτ類似）、及投射系統 PL之可調節透鏡元件之位置與定向。後面的裝置參數設定 可用以控制且調節投射系統PL之光學像差；已知隔離-密 集偏差特徵取決於光學像差及其相對量值。控制器包含用 以自輸入 > 料12 0什异為獲得所要隔離_密集偏差特徵所需 之裝置參數設定之值的電腦。該計算可涉及微影處理之模 擬以基於任何與該模擬相關的資料而預測作為間距之函數 的CD值，該等資料諸如（舉例而言）與裝置相關之資料、關 於待投射且印刷之圖案之資料、及關於所使用之光阻之資 料。該等資料（在圖i中由框12〇表示）儲存於記憶體設備ιι〇 2 ’該記憶體設備可係控制器1〇〇之一部分且其由電腦可 言買取/可定址。為了匹配隔離，集偏差特徵與目標隔離_密 集偏差特徵，資料1 2 〇句冬车-# S表不该目私隔離-密集偏差特徵

之資料°控制器為待㈣微影裝置而執行之微影處理計算 目標隔離-密集偏差特徵與隔離_密集偏差特徵間之差異， 且/、可使用任何最小化演算法以藉由調節 數設定來最小化該差異。詳t之，展置> f。之，控制基體台WT相對於 投射系統PL之影像平面之位#… 1的多數e又疋可用於該最小 化’但原則上’表數母定 〆数认疋之任何組合（舉例而言， 等參數設定與控制心設定夂 ： ^ 疋之參數設定之組合）可用於最小 化0 95822-941122.doc 19 1266963 方法之本貫把例中，用於印刷—圖案之給定微影處 理運行於兩個不同裝置上，該圖案包含具有13〇⑽之 ⑶、在該圖案中以自300 _高達至_ nm範圍内的間距 而安置之特徵。在該等兩個機器上，σ_設定被初始選擇為 σ-内部=0.55且σ-外部= 0·85。—微影投射裝置為να=〇 75 系、先其輕接至193 nm波長、13㈣頻寬之準分子雷 ，。另-"高端(high-end)”微影投射裝置為财：❹·“之系 統，^麵接至193 nm波長、〇8 pm頻寬之準分子雷射。圖 :不意性地表示該高端系統’且對給定微影處理，該系統 待與NA=〇·75之系統隔離-密集偏差匹配。如圖2所說明， 该等兩個裝置以兩個不同隔離-密集偏差特徵為特徵。圖2 中之曲線圖1表示當在财=〇.75之系統上運行時之微影處 理之隔離-密集偏差特徵’且該曲線圖之描述作為間距之 “數之CD的:貝料表不目標隔離_密集偏差特徵。圖2中之曲 線圖2表示當在高端、ΝΑ=〇.85之系統上運行時之微影處 理之隔離-密集偏差特徵。隔離-密集偏差特徵之匹配隨間 距增力^減小，·在_ nm之間距處，⑶之差異約為ι〇 二。错Φ隔離-密集偏差曲線圖1作為目才票隔離-密集偏差 /將σ内與外部设定之改變應用至高端系統會導入 圖2中之隔離_密集偏差特徵3與*，其分別藉由〜内部 -〇·59、σ•外部=〇.89與〇_内部=〇63、…外部設定而獲 得。中’曲線圖32展示兩個系統間之初始不匹配（在 將σ-設定之改變施加至高端系統之前)，且曲線圖η與“分 別展示隔離-密集偏差特徵3及4與目標隔離_密集偏差特徵】 95822-941122.doc 1266963 之剩餘不匹配。對隔離間距而言，問題為存在高達大約 % 3 nm之非消失的通間距（thr〇ugh_pitch)不匹配。發明者已 發現’投射光束中之輻射能量之光譜分佈係隔離-密集偏 差特徵之重要參數。高端系統系統之雷射光 束光譜峰值之頻寬之差異為隔離-密集偏差特徵1與2之不 · 匹配的主因。本發明者發現藉由在開始曝光後且在完成曝 · 光前於該假想的影像表面處之圖案之至少一部分之影像與 基體之目標部分處之相應影像之間引入距離沿2_方向之改 變（見圖1)，可模仿歸因於有限雷射頻寬之影像中對比損耗% 現象。本實施例中之Z-方向平行於投射系統pL之光軸，且 (大體上）垂直於投射透鏡之假想的影像表面。該距離沿 方向之改變導入了如在完成光阻層之曝光時所獲得之圖案 · 之影像中受控對比損耗。藉由以此方式產生圖案影像，使 · 隔離-密集偏差特徵之匹配成為可能。圖4示意性地說明一 用於在圖案之影像中產生受控對比損耗之方案。光罩MA 上之圖案之一部分FE在假想的影像表面1?處被成像為圖案 FE’。部分FE可包含圖案之一群特徵，且其待藉由使用步% 進-掃描微影投射裝置而投射至基體W上。在基體w之頂部 上曝光輻射敏感層期間，光罩MA在方向41中掃描。在方 向43中掃描晶圓W。初始時，特徵群FE相對於投射透鏡pl 而處於位置421。在掃描期間，特徵群fe分別穿過位置422 與423。在該等位置之任一位置，其由投射光束pB照明。 將位置421、422及423處之圖案分別投射至位置421，，422， 及423’處之目標區域上。如上文所解釋，同步掃描由基體 95822-941122.doc -21 · 1266963 台（未圖示）所支撐之晶圓W與由光罩台MT(未圖示）所支撐 之光罩ΜΑ，使得位置421，，422,及423,處之曝光合計達到 單一動悲曝光。使基體台之掃描方向在垂直於掃描方向43 之軸線周圍相對於最佳聚焦影像平面Ιρ輕微傾斜超過角度 44。結果’在曝光期間，沿大體上垂直於影像平面1]?之厶 方向、在圖案之部分FE之影像FE，（在影像平面1]?處）與基體 之目標部分處之相應影像間之距離自位置421，處之有限值 改變至位置422’處約零且又再改變至位置423，處之有限 值。一旦完成了圖案之部分FE之曝光，就獲得FE之所得 單一動態曝光中之受控的、整合的對比損耗。類似地，在 投射及曝光㈣1，使圖案之任何其他部分皆經受相同的受 控對比損耗。結果，調節了使用圖案（FE係其一部分）且運 行於微影裝置上之微影處理之隔離_密集偏差特徵。圖5中 展示根據本實施例調節高端裝置之隔離_密集偏差特徵的 結果。曲線圖1(NA=〇.75之系統之隔I密集偏差特徵）實 際上隱藏於曲線圖52後，其係、在與财=()75之系統相同之 σ-設定下運作之高端裝置之隔離_密集偏差特徵，且其中掃 描方向43相

為了參考， 離-密集偏差 斜78微弧度之隔離_密集偏差特徵， 度校正， 其對於本情況將係過

且表示在不存在任何隔離 '密集 ^。曲線圖62用於參考 密集偏差匹配時當分別在ΝΑ = 不隔離- 95822-941122.doc -22- 1266963 0.85與NA= 0.75上運行時之微影處理間的不匹酉己。曲線圖 63展示與藉由如上文所解釋之基體掃描方向之顺弧度傾 斜而獲得之Prej離-在、集偏差特徵相關聯之本實施例之剩餘 不匹配。 圖6清晰說明本發明之重要性。圖6中曲線圖^之間距相 依性比圖3中曲線圖33之間距相依性小且平滑；因此，如 上文所解釋使用受控對比損耗之隔離_密集偏差匹配比使 用σ-設定之匹配較佳。藉由根據本發明之方法，剩餘不匹 ，相對於圖3所示之不匹配強烈地減小。藉由本實施例示 範了匹配改良了因數3。本實施例中任何剩餘不匹配皆約 為1 nm，如圖6中曲線圖63所說明。曲線圖料展示了上文 所述之基體掃描方向之75微弧度傾斜之"過校正,，匹配。根 據本實施例之方法之另一優點為傾斜角44充分小（例如）以 致於對處理窗口無任何顯著效應。詳言之，對曝光範圍無 效應。因為本發明處理且利用較佳導入之用於曝光之出現 於鬲達約運作聚焦深度之散焦範圍内（舉例而言，在最佳 聚"、、表面之上及之下3〇〇 nm)之影像的對比損耗， 所以後面之優點不限於本實施例，但係本發明之在其任何 貫施例中之特徵。 該方法之本貫施例之替代版本（如上文，藉以微影投射 义置係步進"掃描裝置）包含··為距離沿z-方向之改變，在 掃描曝光目標部分期間，藉由傾斜圖案化構件及圖案化構 件之知描方向而在掃描方向中導入該假想的影像表面之傾 斜。此在圖7中得以說明，其中該導入之傾斜由角度441所 95822-941122.doc •23- 1266963 指示。如圖7中之示意性指示，假想的影像表面Ip係與傾 斜光罩MA上之圖案相關聯（經由成像）之最佳聚焦表面。傾 斜光罩在平行於承載圖案之光罩表面之方向411中可移 動。光罩MA之傾斜與假想的影像平面抒之相應導入之傾 斜441間的關係係由沙伊姆弗勒（gjcheimpflug)條件所給出 之第一近似。 實施例2 根據本發明之實施例，且如圖8中所說明，藉由在曝光 目標區域期間相對於投射系統PL向固持基體…之基體台 WT施加沿Z-方向之移位（由圖8中箭頭8丨示意性地指示）， 可提供用以操作隔離-密集偏差特徵之額外自由度。移位 81大體上垂直於投射系統？1^之影像表面，且提供因散焦而 導入之導入的對比損耗。散焦係投射系統之影像平面之位 置相對於基體W上包含目標部分之表面之改變藉以該影像 平面與光罩MA上包含光罩圖案之表面光學共軛之結果。 該位置改變招致在該假想的影像表面Ip處之圖案之至少一 部分之影像與基體之目標部分處之相應影像間沿z_方向之 該距離（如實施例i中所述）。後面之距離在後文中稱作 DZ。 類似地，作為一替代實施例，可將沿z_方向之移位（由 圖8中箭頭80示意性地指示）施加至支撐圖案化構件ma之 支撐結構MT。 或者，可將基體台WT與支撑結構MT皆配置成使得其沿 Z方向可移動’且可以在匕方式選擇平行於△方向之移位肋 95822-941122.doc -24- 1266963 及8 1使知分別包含光罩圖案及目標部分之表面彼此未精嫁 地光學共軛（使得導入了散焦，且因此導入了對比損耗 在曝光期間’該等移位8〇及/或81可體現為與被表達為 DZ- DZ(t)(其中t表示時間）之距離Dz之預選擇之時間相依 (在曝光期間)一致的連續移動。舉例而言，基體固持器沿 z-方向的循環移動（振動）導入了作為時間之函數之之相 應，環時間相依DZ⑴。㈣之精確循環形狀之選擇（舉例 而吕，與時間之正弦或三角函數一致之移動）判定了如經 由曝光而整合之曝光之目標部分之每一部分所經歷之距離 DZ的勿佈。距離〇2之該分佈由ddz表示，且如z為值 之函數。DDZ係對DZ之每-值之傳遞至目標部分之整合曝 光月b里之罝測。Dzz根據相對於藉由反轉⑴而獲得之函 數卿)之DZ之導數而作為Dz之函數而改變。該導數表示 為t (DZ) ’且因此t’(DZ)表示分佈ddz(dz)之，，形狀，，。 DDZ(DZ)之特定形狀以相應方式影響所得平均對比損耗， 且該形狀可因此用作調節該對比損耗（且因此，調節所得 隔離在集偏差特徵)之設計參數或控制參數。舉例而言， 如圖9中之，指示，根據時間之正弦函數之移料入 如以函數為特徵之DDz之形狀的平方根倒婁卜 或者’可以一在曝光期間恆定之改變率來配置距離沿 方向之該改變，導人—如實施⑷中—均勻分佈ddz(dz)。 舉例而言’可體㈣齒形狀之移動。若使用脈衝雷射作為 輻射源，則可使用間歇移動，且可在脈衝間或在曝光至一 或多個輕射脈衝期間或在該等兩種情況下完成該移動。藉 95822-941122.doc -25- 1266963 由該類型之移動，可根據預選擇之z-位置分佈來配置基體 在複數個後位置之定位。舉例而言，可選擇該選擇以有 效地實現高斯（Gaussian)分佈DDZ(DZ)，再將該類型之分 佈用作調節所得隔離-密集偏差特徵之設計參數或控制參 數。 實施例3 實施例3與實施例2相同，藉以在曝光目標區域期間，沿 Z-方向移動固持光阻塗佈之基體之基體台及/或支撐圖案 化構件之支撐結構，且藉以該移動係循環移動（振動），其 對該實施例尤其適用於步進_掃描裝置之事實係可靠的。 通常，在基體水平處之曝光能量（如由目標部分中之一點 所經歷）在曝光期間不恆定。其可在掃描方向中因由照明 系統所產生之遮蔽效應且因雷射輻射之脈衝而改變。因 此，在掃描曝光目標部分期間，該距離之循環改變將較佳 地包含複數個循環，使得在目標部分中在掃描方向中之一 條線上的不同點平均經歷作為〇2；之函數之相同的整合曝 光旎f。結果，獲得了在掃描方向中之平均對比損耗之改 良均勻性，且因此獲得了隔離·密集偏差特徵之改良控 制。 、二 雖然上文已描述了本發明之特定實施例，但是應瞭解 到，本發明之實施方法可不同於上述所描述之實施方法。 該描述並不意欲限制本發明。 【圖式簡單說明】 圖1描繪根據本發明之實施例之微影裝置； 95822-941122.doc -26- 1266963 _密集偏差特徵； 崔集偏差的剩餘 不 圖2展示照明系統之不同設定之隔離 圖3說明照明系統之不同設定之隔離 匹配； 圖4示意性地說明一用於使用掃描儀 方案； 儀而引入對比損耗之 ® 5展示對比損耗之不同設定之隔離-密集偏差特徵. _月對比損耗之不同設定之隔離_密集偏差的剩 匹配； ^ ^ 圖7示意性地說明 替代方案； 一用於使用掃描儀而引 入對比損耗之 圖8說明在曝光目標區域期間基體a 土版σ及叉撺結構相對於 投射系統之移位；且 ' 圖9示意性地展示如經由曝光而整合之經曝光之目標部 分之每一部分所經歷之距離DZ的分佈。 【主要元件符號說明】 41 、 411 方向 43 掃描方向 44 角度/傾斜角 80、81 移位 100 控制器 110 記憶體設備 120 輪入資料 441 角度/傾斜 421、422、423、421，、 位置 95822-941122.doc -27. 1266963 422,、 423， AM 調節構件 BD 光束傳遞系統 C 目標部分 CO 聚光器 DZ 距離 FE 圖案之一部分 FEf 圖案/影像 IF 位置感應器 IL 照明系統/照明器 IN 積光器 IP 假想的影像表面/聚焦影像平面 Ml、 M2 光罩對準標記 MA 圖案化構件/光罩 MT 第一支撐結構/光罩台 PI、 P2 基體對準標記 PB 投射光束 PM 第一定位構件 PL 項目/投射系統/透鏡 PW 第二定位構件 SO 輻射源 W 基體/晶圓 WT 基體台 95822-941122.doc -28-

Claims (1)

1266963 十、申請專利範圍： 1· 一種用於使用一微影投射裝置來曝光一至少部分地由一 幸δ射敏感層所覆蓋之基體之方法，該微影投射裝置包 含： -一提供一輻射投射光束之照明系統； _ 一支撐圖案化構件之支撐結構，該圖案化構件用以在 該投射光束之橫截面内將一圖案給予該投射光束； -一固持一基體之基體台；及 _ 一用於將該圖案之一影像投射至該基體之一目標部分 上之投射系統；該方法包含將該輻射敏感層曝光至該影 像之步驟； …其特徵在於該曝光步驟包含在開始曝光後且在完成曝 光前為該影像導人-對比損耗以修改-隔離·錢偏差特 徵。 2. 3. 如請求項1之方法’藉以為該影像導人—對比損耗之該 導入包含沿―大體上垂直於該投射系統之-假想的影像 表之Ζ方向改㉞_在該圖案之該影像與該假想的影像 表面處之一相應影像間的距離。 长員2之方法，藉以該微影裝置進一步包含用以沿 ^方向移動固持-基體之該基體台之構件，且藉以沿 向改义一距離之該改變包含沿該Ζ-方向改變該基 體台之一位置。 4. 如請求項2之方法， 該Ζ-方向移動該圖案 藉以該微影裝置進一步包含用以沿 化構件之構件，且藉以沿一 Ζ-方向 95822-941122.doc ^66963 改變一距離之該改變包含 之—位置。 匕3-方向改變該圖案化構件 5·如請求項2、3或4之方法，藉以沿_z_方向改變 之該改變係該距離之一循環改變。 如’求項2、3或4之方法’藉以沿-Z_方向改變—距 之該改變以一怪定之改變率被配置。 離 ，如請求項2、3或4之方法’藉以沿—z•方向改變 之該改變被配置為一間歇移動。 離 8 ·如請求項7之方法，葬以兮々 一 猎以该改變一距離包含根據位晋 之一馬斯分佈來定位該基體。 9. Π求=方法，藉以該微影投射㈣-步進，描 方向改變-絲體沿一掃描方向可移動，且藉以沿— Ζ- h 離之該改變包含相對於該掃描方向中之7 10叙想的影像表面傾斜該掃描方向及該目標部分。亥 •:晴求項2之方法，藉以該微影投射 中該基體沿-掃描方向可移 °改慶距離之該改變係該距離之一循—& 改變在搞 >、， 改變，該循環 &在知描曝光該目標部分期間包含 該掃描方向中提供平均對比損耗之改良均勻^衣以在 求::之方法，藉以該微影投射裝置係—步 二:::該圖案化構件沿一掃描方向可移動，該方法 …方向改變一距離之該改變，左产^里* 邊目標部分期間’藉由傾斜該圖案化構件及兮二： 件之該掃描方向而在該掃描方向中導::圖案化構 °亥叙想的影像表 95822-941J22.doc 1266963 面之一傾斜。 12. 13. 14. 如請求項1、2、3、4、9、1 〇或11之方法，其進一步包 含最小化該隔離-密集偏差特徵與一目標隔離-密集偏差 特徵間之一差異之步驟。 如睛求項2、3、4、9、1 〇或Π之方法，藉以該改變一距 離包含一在20 nm與50 nm間之距離改變。 一種微影投射裝置，其包含： -一用於提供一輻射投射光束之照明系統； _一用於支撐圖案化構件之支撐結構，該圖案化構件用 以在該投射光束之橫截面内將一圖案給予該投射光束； -一用於固持一基體之基體台；及 -一具有一假想的影像表面之投射系統，用於將該圖案 化光束投射至該基體之一目標部分上； 其特徵在於進一步包含·· 一記憶體設備，其用於儲存表示一目標隔離-密集偏差 特徵及一表示一運行於該微影投射裝置上之處理之隔離_ 密集偏差特徵之資料；及—控制器，其被建構且配置成 用以： -基於表示一隔離-密集偏差特徵及一目標隔離_密集偏差 特徵之該等資料來判定一或多個裝置參數設定改變，其 包含該基體台位置沿—大體上垂直於該假想的影像表面 之Z-方向相對於該假想的影像表面之一改變與該基體台 之旋轉定向在一大體上平行於該假想的影像表面且大體 上垂直於-掃描方向之軸線周圍之—改變中至少―改變； 95822-941122.doc 1266963 及用以 加省一或該等多個裝置泉^ 15.如請求項Η之微影投射裝置，二改變。 成用於儲存表示複數個目標心 =體設備被配置 -運行於該微影投射裝置：集偏差特徵及-表示 之資料’且i特忾，於、仓 里之隔離-密集偏差特徵 組，-被二/ 步包含：-使用者介面模 差特徵㈣等複數個目標隔離一密集偏 加$ ^諸1參數蚊改變且施 加忒一或该等多個裝置參數設定改變。 95822-941122.doc 1266963 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 100 控制器 110 記憶體設備 120 輸入資料 AM 調節構件 BD 光束傳遞系統 C 目標部分 CO 聚光器 IF 位置感應器 IL 照明系統/照明器 IN 積光器 Ml、M2 光罩對準標記 MA 圖案化構件/光罩 MT 第一支撐結構/光罩台 PI、P2 基體對準標記 PB 投射光束 PL 項目/投射系統/透鏡 PM 第一定位構件 PW 第二定位構件 SO 輻射源 W 基體/晶圓 WT 基體台 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 95822-941122.doc