TWI270748B - Device manufacturing method - Google Patents

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TWI270748B
TWI270748B TW093109513A TW93109513A TWI270748B TW I270748 B TWI270748 B TW I270748B TW 093109513 A TW093109513 A TW 093109513A TW 93109513 A TW93109513 A TW 93109513A TW I270748 B TWI270748 B TW I270748B
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Donis George Flagello
Michel Fransois Huber Klaassen
Winter Laurentius Cornelius De
Edwin Wilhelmus Marie Knols
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Description

1270748 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種採用微影裝置的元件製造方法。 【先前技術】 微影裝置為將一所需圖案施加於一基板之一目標部分的 機器。微影裝置可用於（例如）積體電路（integrated circdt ; 1C)的製造。在此情況下，一圖案化構件（例如一遮罩）可用 以產生對應於1C之一個別層的一電路圖案，並可將此圖案 映射至具有一層對輻射敏感的材料（光阻劑）之一基板（例如 矽晶圓）上的一目標部分（例如包括一或數個晶粒）上。一般 而言，一單一基板將包含連續曝光的鄰近目標部分之一網 路。熟知的微影裝置包括所謂的步進器，其中照射各目標 部分係藉由在一次操作中將一整個圖案曝光至目標部分 上；以及所謂的掃描器，其中照射各目標部分係藉由經由 投影光束沿一給定方向（「掃描」方向）來掃描圖案，同時平 行或反平行於此方向同步掃描基板。 吾人熟知一微影裝置中遮罩的照明操控會影響投影（空 中）影像，因此通常選擇對於要印刷的一給定圖案而言為最 佳的-照明模式。可選擇照明模式以最佳化關鍵維^焦 點深度、曝光範圍或該等及其他參數之一組合。 在採用柯勒（Kohler)照明的_微影裝置中，最常決定並說 明照明模式係藉由定義照明系統之曈孔平面中的強度分 佈。瞳孔平面中的位置對應於遮罩上的入射角度，以二瞳 孔平面中達到通常稱為一西格馬（sigma)(。，其中叫的 O:\92\92392-950628.doc 1270748 某一範圍之一均勻強度，引起照明形成所有角度增加，直 至達到由σ數值決定的某一最大數值。熟知的照明模式包 括：傳統式（均勻度達某—σ數值 赵枯Μ — Μ、 j U（田^^㈣及O*〇uter 斤疋義）、雙極式、四極式以及更複雜配置。傳統上說 月由黑暗背景中的（均勾）光區域所組成的照明模式，係藉 由說明光區域之形狀及佈置。例如，w〇G2/㈣Μ說明多極 照明模式，其中軸極係以波紋為形式，並且亦建議可藉由 使軸極變為正方形或矩形來改善具有圓軸極的多極。US M45,976%明照明模式，其包括並列穿過瞳孔平面至X或γ 軸線並與之隔開的光亮線路。希望將該等模式用於平行於 照明模式之光亮線路的線路圖案之曝光。 可採用各種方式形成照明模式。可㈣—變焦透鏡來控 制-傳統照明模式的σ數值，而可採用—變焦展象鏡來控制 一環形照明模式的σίη⑽及〜⑹數值。可採用具有瞳孔平面 之適當孔徑的-光圈’或藉由一繞射光學部件來形成更複 雜模式。照明系統可包括-桿形反射積分器，用以均化圖 案化構件中的輻射之強度分佈。桿形積分器通常具有一矩 _面’並且可沿照明系統之光學軸置放在該瞳孔平面之 一上游位4處。it常配置該繞射光學部件以在冑分器之上 與產生一預選角度強度分佈。將此角度強度分佈轉化為照 H統之瞳孔平面中的一對應空間強度分佈。因為桿形積 为益中的反射’所以後者強度分佈係關於該矩形斷面的邊 對稱。 為印刷很小的隔離閘極（其為一對緊靠在一起而與其他 O:\92\92392-950628.doc 1270748 結構隔離的線路），已建議使用一交替相位偏移遮罩 (Alt-PSM)以及具有很低σ數值（例如〇15)的一傳統照明模 式。然而，此類方法仍為處理範圍之改善留有餘地，並且 一較小σ數值之使用意味著光在照明及投影系統中非常集 中，從而引起局部透鏡發熱問題。 本 【發明内容】 本發明之-目的係提供-種用以印刷（例如）較小隔離閉 極的改善方法及裝置，尤其係提供改善處理範圍及/或更均 勻透鏡熱量的此類種方法及裝置。 依照本發明之-方面’提供一微影投影裝置，其包括： _-照明系統’其用以提供一輻射投影光束； 一支撐結構’其用以支撐圖案化構件，該圖案化構件用 來在該投影光束之斷面上給予該投影光束一圖案； -一基板台，其用以固持一基板；以及 -一投影系統’其用以將該圖案化光束投影至該基板之一 目標部分上，其特徵為： 上 ...... j仪衫尤果一軸! 、實質上直線強度分佈；並且藉由偏光構件給予投影; 束一線性偏光 在強度分佈為一矩形或條形的情況下，矩形的較長維产 最好係平行於要印刷的開極之線路，該等線路係盘 ： 或γ軸線正交對準。在強度分佈為正方形的情況下，、可 正方敎向以便其邊平行於x及y轴線，或以便t對角後平 行於x及γ軸線。後者方位亦可說明為—菱形照明模式並可 O:\92\92392-950628.doc -8 - 1270748 以為非偏光式。—十字形強度分佈可具有與x及γ軸線對準 或對角線上的十字之臂。十字架形強度分佈亦可且有益兩 偏光的優點。一偏菱形強度分佈(即其對邊平行且相等：： 非所有邊及角度均相等）亦具有優點。 對於瞳孔區域中的-給定區域，—直線強度分佈可提供 相同的焦點深度作為-傳統圓形模式，而在照明及投影系' 統中更均勻地分佈輻射，從而減小透鏡熱效應。 基於本發明之目的，一軸線上照明模式為其中照明系統 之光學軸穿過瞳孔平面之光亮區域的一模式。光亮區域之 重心最好位於光學軸上但是此點並不重要。 本發明當採用相位偏移遮罩（phase_shift _ks ’· psM)實 行微影時尤其有利。 投影光束之偏光方向應平行於要印刷的線路，並且在強 度分佈為矩形的情況下，該方向亦應平行於矩形的長邊。 以此方式使用偏光輻射可使曝光範圍之增加達7〇%。 在本發明之另一方面，直線強度分佈具有定位在軸外的 至少二細長軸極，而非定位在軸上的一單一軸極，並且偏 光方向係實質上平行於軸極的縱向。在此方面之一較佳具 體實施例中，存在四細長軸極，二軸極係沿一第一方向定 向以及二軸極係沿與該第一方向實質上正交的一第二方向 定向，各軸極中的輻射之偏光方向係實質上平行於該軸極 之縱向。 本發明之另一方面提供一種微影投影裝置，其包括： -一照明糸統，其用以提供一輻射投影光束； O:\92\92392-950628.doc -9- 1270748 一支撐結構，其心支撐圖案化構件，該圖案化構件用 來在該投影光束之斷面上給予該投影光束一圖案； -一基板台，其用以固持一基板；以及 一投影系統，其用以將該圖案化光束投影至該基板之— 目標部分上，其特徵為： •用以定義一強度分佈的該構件給予在二正交軸線之一 交換中並非對稱的-強度分佈；並且藉由偏光構件給予該 投影光束一線性偏光。 並非關於正絲線之—互換而對稱的強度分佈意味著其 在X方向並非與在γ方向相同。此意味著可針對在父及y方向 對準的特徵而獨立最佳化強度分佈之形狀。 根據本發明之一另一方面，提供一種元件製造方法，其 包括以下步驟： -提供一基板； -採用一照明系統提供一輻射投影光束； •採用圖案化構件在該投影光束之斷面上給予該投影光 束一圖案；以及 將該圖案化射光束投影至該基板之—目標部分上，其 特徵為： ^ -該所需強度分佈包括該投影光束之一軸線上直線強度 分佈；並且進一步具有以下步驟特徵： -對該投影光束進行線性偏光。 雖然本文提供使用微影裝置來製造1C的特定參考，但是 應清楚瞭解本文說明的微影裝置可具有其他應用，例如製 〇：\92\92392-950628.d( -10- 1270748 造積體光學系統、磁疇記憶體之導引及偵測圖案、液晶顯 示器（liquid-crystal displays ; LCD)、薄膜磁頭等。熟習此 項技術者將瞭解在此類替代應用之背景下，本文中使用的 任一術語「晶圓」或「晶粒」可視為分別與更通用術語「基 板」或「目標部分」同義。本文所指的基板可在曝光之前 或之後，採用（例如）一磁執（通常塗佈一層光阻劑至一基板 上並對曝光光阻劑進行顯影的一工具）或一度量衡或檢查 工具加以處理。在適用的情況下，本揭示案可應用於此類 及其他基板處理工具。此外，可對基板處理一次以上，例 如以便建立一多層1C，因此本文使用的術語基板亦可指已 包含多處理層的基板。 本文使用的術語「輻射」及「光束」包括所有類型的電 磁輻射，包括紫外線（uv)輻射（例如具有波長365、248、 193、157或i26 nm)及遠紫外線(EUV)輻射(例如具有範圍在 5至20 nm内的波長）。 本文所用的術語「圖案化構件」應廣義地解釋為，指可 用以在-投影光束之斷面中給予該投影光束—圖案以便在 基板之-目標部分建立一圖案的構件。應注意給予投影光 束的圖案可能並非準確地對應於基板之目標部分中的所需 圖案。-般而[給予投影光束的圖案將對應於建立在目 標部分中的兀件之一特定功能層，例如一積體電路。 圖案化構件可以為透射式或反射式。圖案化構件之範例 包括遮罩、可程歧射鏡陣心及可程式咖面板。遮罩 在微影術中為人所熟知，並且包_如二 O:\92\92392-950628.doc !270748 偏移及衰減相位偏移之遮罩類型，以及各種混合遮罩類 型。一可程式反射鏡陣列之一具體實施例使用小型反射鏡 之一矩陣配置，各小型反射鏡可加以個別傾斜以便以不同 方向反射一入射輻射光束，以此方式將反射光束圖案化。 在各圖案化構件之範例中，支撐結構可為一框架或台面， 例如其可根據需要而為固定式或可移動式，並且其可確保 圖案化構件係處於一所需位置，例如投影系統之所需位 置。本文所用的任一術語「主光罩」或「遮罩」應視為與 更通用術語「圖案化構件」同義。 本文所用的術語「投影系統」應廣義地解釋為包括各種 類型的投影系統，包括折射光學系統、反射光學系統以及 反折射光學系統，其適用於（例如）本發明所用的曝光輻射， 或適用於其他因素，例如浸沒流體之使用或真空之使用。 本文所用的任一術語「透鏡」應視為與更通用術語「投影 糸統」同義。 照明系統亦可包括各種類型的光學組件，包括用以引 導、成形或控制輻射投影光束的折射、反射及反折射光學 組件，而且此類組件以下亦可統稱或單獨稱為「透鏡」。 微影裝置可以為具有二（雙級）或多個基板台（及/或二或 多個遮罩台）之類型。在此類Γ多級」機器中，可以並列使 用額外台面，或在一或多個台面上實行準備步驟，而一或 多個其他台面則用於曝光。 微影裝置亦可為以下類型：其中基板係浸沒在一種具有 相對較高折射率的液體（例如水）中，以便填充投影系統之最 O:\92\92392-950628.doc -12 - 1270748 終部件與基板之間一空間。浸沒液體亦可以施加於微影裝 置中的其他空間，例如遮罩與投影系統之第一部件之間= 空間。浸沒技術在用以增加投影系統之數值孔徑的技術中 已為吾人所熟知。 【實施方式】 圖1示意性描述依據本發明之一特定具體實施例的—微 影投影裝置；該裝置包括： -一照明系統（照明器）IL，其用以提供一輻射投影光束 PB(例如UV輻射或DUV輻射）； -一第一支撐結構（例如遮罩台）MT，其用以支撐圖案化構 件（例如一遮罩）MA，並且與第一定位構件pM連接以針對項 目PL而精確地定位該圖案化構件； -一基板台（例如一晶圓台）WT，其用以固持一基板（例如 一光阻劑塗佈晶圓）W，並且與第二定位構件Pw連接以針對 項目PL而精確地定位該基板；以及 -一投影系統（例如一折射投影透鏡）PL，用以將給予投影 光束PB的一圖案藉由圖案化構件MA，成像至基板w之一目 標部分C(例如包括一或多個晶粒）上。 如此處所描述，该裴置為一透射類型（例如使用一透射遮 罩）或者，該裝置可以為一反射類型（例如以上所指一類型 的可程式反射鏡陣列）。 肤明裔IL從一輻射源§〇接收輻射。輻射源及微影裝置可 以為獨立實體’例如當輻射源為一激態分子雷射時。在此 I*月况下，輻射源亚非視為形成微影裝置的一部分，並且輻 〇：\92\92392-950628.d( -13- 1270748 射光束係借助於包括（例如）適合的引導反射鏡及/或一光束 擴展器之光束傳遞系統BD從輻射源SO轉變為照明器比。在 其他情況下，輻射源可以為裝置之一整合部分，例如當輻 射源為一水銀燈時。若需要，則輻射源s〇及照明器比與光 束傳遞系統BD—起可稱為一輻射系統。 照明器IL可包括調整構件AM，用以調整光束的角度強度 为佈。一般而言，可以調整照明器之一瞳孔平面中的強度 分佈之至少外側及/或内側光線範圍（通常分別稱為^外側 光線及σ内側光線）。此外，照明器比一般包括各種其他組 件，例如一積分器以及一聚光器c〇。照明器提供稱為投影 光束ΡΒ的一調節輻射光束，其在其斷面上具有一所需均勻 度及強度分佈。 投影光束ΡΒ係入射在固持於遮罩台Μτ上的遮罩撾八上。 已穿過遮罩ΜΑ之後，投影光束ΡΒ穿過透鏡？1^，其將光束 聚焦至基板W之一目標部分C上。借助於第二定位構件！>| 及位置感應器IF(例如一干涉儀元件），可精確地移動基板台 WT，例如以便定位光束pB之路徑中的不同目標部分匚。同 樣，第一定位構件PM及另一位置感應器（其並未在圖丨中清 楚地加以描述）可用以針對光束PB之路徑而精確地定位遮 罩Μ A，例如在從一遮罩室機械地取回該遮罩之後或在一掃 描期間。一般而言’將借助於形成定位構件PM及pw之一 邛刀的長衝程模組（粗略定位），及一短衝程模組（精細定 位）來實現物件台MT&WT之移動。然而，在一步進器（與一 掃描器對立）的情況下，遮罩台MT可僅與一短衝程驅動器 O:\92\92392-950628.doc -14- 1270748 連接，或可固定。可採用遮罩對準遮罩厘丨、M2以及基板對 準遮罩PI、P2來對準遮罩MA與基板W。 所描述的裝置可用於以下較佳模式： 1·在步進模式中，實質上將遮罩sMT及基板台冒丁保持固 定，而在一次操作中將給予投影光束的一整個圖案投影 至一目標部分C上（即一單一靜態曝光）。基板台WT接著 係在X及/或Y方向偏移以便可對一不同目標部分C進行 曝光。在步進模式中，曝光區域的最大大小限制在一單 一靜悲曝光中成像之目標部分C的大小。 2·在掃描模式中，同步掃描遮罩台MT及基板台臀丁，而將 給予投影光束的一圖案投影至一目標部分C上（即一單一 動態曝光）。基板台WT相對於遮罩台“丁的轉速及方向， 係藉由投影系統PL之（縮小）放大率及影像倒轉特徵決 疋在掃為模式中，曝光區域的最大大小限制一單一動 光中目払部分之寬度（在非掃描方向），然而掃描運 動之長度決定目標部分之高度（在掃描方向）。 3·在另一杈式中，實質上將遮罩台MT保持固定，從而固持 17矛式圖案化構件，並且移動或掃描基板台WT而將給予 投影光束的一圖案投影至一目標部分C上。在此模式中， 叙使用一脈衝輻射源，並在每次基板台WT移動之後或 在掃描期間的連續輻射脈衝之間，根據需要更新可程 式圖案化構件。可將此操作模式輕易地施加於利用可程 式圖案化構件(例如以上所指的一可程式反射鏡陣列)之 無遮罩微影。 O:\92\92392-950628.doc -15- 1270748 亦可採用以上說明的模式之組合及/或變化，或採用完全 不同的模式。 以上說明的微影裝置可用於各種不同類型的遮罩。最基 本類型的遮罩為一透明板，例如石英玻璃板，其上提供一 不透明層（例如鉻層）以定義圖案。更先進類型的遮罩可調變 遮罩的厚度以將投影光束之相位改變為各種效應。圖2A至 2C解說三此類型的遮罩之操作原理：無鉻相位邊緣遮罩、 父替相位偏移遮罩（Alt-PSM)以及無鉻相位微影。 在無絡相位邊緣微影中，遮罩MA係正交照明，並具有形 成一相位光柵的厚度變化之圖案。+及_第一階係由投影系 統PL捕獲，並相互干擾以形成空間影像AI，其具有高於遮 罩之週期的一週期。 才木用一替父相位偏移遮罩的微影看起來類似於無鉻相位 邊緣微影，但是相反，目案係定義在遮罩上的鉻中。提供 遮罩之底層厚度變化以便經由鄰近特徵發送的輻射之相位 έ改變以防止鄰近特徵之間的結構干擾從而導致鬼影線 路之印刷。 無鉻相位微影利用第零（〇、與一第一（lSt)階之間的傾斜 照明及干擾來形成一影像。 在本發明中，為印刷很窄閘極（例如32 nm寬），使用一矩 ，早極照明模式’如圖3A所示。若滿足以下條件，則矩形 單極係有效地與具有很低形單極（®3B)完全相同： 〇.404*R = B/4 ^ 、 ⑴ 中R為圓形卓極之半徑直罝 ^ ^ 具早位係表達為σ，而B為條 O:\92\92392-950628.doc -16- 1270748 形的寬度，其單位亦表達為σ。 一 1由考里一照明#式之平均。數值xb、χ。(如圖及扣所 、可‘出此條件。若二模式之平均σ數值相等，則將二 、、為等Α將平均σ數值定義為沿垂直於特徵方位的線 路之強度分佈的第-力矩。對於平行於y軸線的線路而言， 矩係等效於期望數值<χ>，而對於平行於X軸線的線路 而言，此力矩係等效於期望數值<y>。 條形的高度Η對曝光參數幾乎沒有影響。 與專效圓形單極相L卜 紅^五/ 圓/平桠祁比，矩形早極具有優點，因為投影光 :不如以〆』傷限於投影系統，從而導致較少的偏限性透 鏡發熱’因此導致透鏡發熱所引起的失真減小。 圖5及6為曝光範圍對焦點深度（depth of fOCUS ; D0F)之曲 線圖並證實本發明之優點。兩曲線圖表示在NA=0.85，曝光 輻射為193 η"的一微影裝置、表示閘極寬度為32 nm及節距 為160 nm的一 ALT_PSM遮罩（在基板層 a b c d e 型中實行的模擬之結果。圖5中曲線的照明模式如下： 圓形單極，σ=〇.1〇 條形，Β=0·20，H=0.80 條形，Β=0·20，H=0.40 圓形單極，σ = 0.15 條形，Β=0·24，H=1.0 f :條形，Β = 0·16，Η=1·0 此曲線圖顯示若遵循B = 1.6*R，則採用一條形與採 i 低σ的一單極可達到相同的曝光範圍及焦點深度、。：用外具1 O:\92\92392-950628.doc -17- 1270748 的數值對處理範圍幾乎沒有影響。 圖6顯示偏光曲線g的效應係針對B = 0.16及Η吐〇的條形 照明，而曲線h係針對相同照明，但是輻射得·偏光。可 以看出曝光範圍中7〇%的改善。 “影響此類照明模式之-方式係使H 5的一傳統照明 杈式，並使用輻射系統中的瞳孔之遮罩葉片來將照明減小 為所需形狀的一矩形，以及葉片孔徑中的一偏光器。此類 配置將提供以下等式所定義的一效率占：
〇 — 2拉2 - (B/ 2)2 B ^R2 (2) 其中B為條形的寬度，而R為經由葉片減小的傳統照明設 定之半徑。兩者的單位皆為σ。 對於Β = 0·16及R=0.5〇之特定範例而言，ρ2〇%，此可與 σ==〇·10之一單極將獲得的一效率16%進行有利對比，該效 率係藉由將葉片減小一設定σ = 0.25而獲得。局部加熱效應 係等效於σ = 〇·23的一單極。 對於曝光幸§射之一給定節距ρ、波長；t、投影系統之數值 孔徑N A而言，可決定一給定曝光的適當照明模式及尺寸。 在由投影系統捕獲100%的…及f階，並且照明器瞳孔内〇th 階之區域為最大區域的情況下，由以下等式提供不同形狀 的最佳照明模式之尺寸： (3) 圓形：R=l·
(δλ2 I 2J ⑷ O:\92\92392-950628.doc -18- 1270748 (5) (6) ⑺ 橢圓形：H=VT^並且b=2(1_^ 其中：
2p,NA :乍：=南’可將-條形的寬度之上限設定為: ρ·να 可才木用簡單數學分板來導出該等表達式。 應/主意在輕射源發射_ 而非提供-偏光器的情況下：束：如:激態分子雷射) 器，並且若有必要，則可由、高人/正又呈現的解偏光 適合的阻滯劑（波板）取代以將 偏九疑轉至一所需方位。 具體實施例2 n體實施例除其使用—十字形㈣上單極照明模 工以外係與第一具體實施例相同，如圖7所示。一十字形照 明模式具有低於等效區域之-圓形單極的平均σ數值，或相、 反給疋平均σ數值之較大區域。十字形具有較佳的焦點深 度’而且避免圓形單極所出現的災難性散焦故障。此外， 十字可應用於包括二正交方向上所定向的開極之圖案。十 字之各臂中的輻射最好係平行於該臂之細長方向加以偏 光’如十字中的箭頭所指示。 十字形照明模式最好係關於二軸線對稱，因而其特徵為 :參數：臂寬度Α及臂長度L。採用與第一具體實施例中決 定B及Η所用的相同方式，可決定八及[的適當數值。最好針 對圖案中的水平特徵決定水平臂（條形）的尺寸，並且針對圖 案中的垂直特徵決定垂直臂的維度。此可導致具有不同長 O:\92\92392-950628.doc -19- 1270748 度及/或寬度的臂。 具體實施例3 第二具體實施例除其使用—菱形（偏菱形）轴線上單極 照明模式以外係與第-具體實施例相同，如圖8所示。直程 為D的-菱形纟有一車交大區但是具有與l=d之一十字形 相同的平均σ數值。因此’菱形具有較大效率，從而允許更 迅速的曝光（即較大生產能力）以及較少的局部透鏡加熱。 具體實施例4 /一第四具體實施例除其使m料矩形強度分佈以外 係與第一具體實施例相同，如圖9所示。 強度分佈包括四軸線外矩形軸極（條形），各軸極中輻射 係平行於條形的長度而偏光。將條形配置成形成為以光學 車為中JL方形’並且其特徵可以為其長度Η及寬度 可稱為 四條」的照明模式為無輔助特徵的隔離及週 期性特徵提供—意外高的處理範圍，尤其係、在採用一無絡 相位微影遮罩的情況下。亦可採用二進制及衰減相位偏移 遮罩獲得優點。 在採用一繞射光學部件的一現有裝置中，可達到等效於 :條的-設定以定義一四極照明設定及設定變焦展象鏡， ’產生乍角度照明没定。合成軸極可能為窄孤形，並 在許夕U /兄下為此具體實施例的線性條之可接受的近似 值0 具體實施例5 第五具體實施例除其使用一雙極照明模式以外係與第 O:\92\92392-950628.doc -20- 1270748 四具體實施例相同，如圖1 〇所示。此「雙條」模式可應用 於具有在一方向對準的特徵之圖案。 等效照明模式 如以上所論述，若二照明模式具有相等平均σ數值，則該 等模式可因成像目的而視為等效，平均σ係定義為沿垂直於 特徵方位的方向之強度的第一力矩。平均σ亦可指中心σ或 c7C。因此可以數學方式導出將等效於具有半徑σ之一給定 圓形單極的其他照明模式之尺寸。此導致以下結果： 表1 : 圓形 條形 菱形 正方形 十字形 曝光 單一 雙 單一 單一 單一 偏光 未偏光 沿條形偏 光 未偏光 未偏光 沿條形偏 光 度量值 R B B Β Β 中心西格 碼 0.404*R 0.25*B 0·207*Β 0.25*Β ΝΑ 區域 ^.R2 B.H Β2 Β2 2.Β.Η-Β2 中心西格 碼/區域 0.129/R 0.25/H 0.207/Β 0.25/Β ΝΑ 度量值 @0.1D 0.15 0.24 0.29 0.24 ΝΑ 區 域 @0.15 2.25% 8*H% 2.73% 1.83% ΝΑ 關鍵區域 2.25% 8% 2.73% 1.83% 13.5% 區域係相對於總的瞳孔填充。 具體實施例6 一第六具體實施例除其使用一四極照明模式以外係與第 O:\92\92392-950628.doc -21 - 1270748 -具體實施例相同，如圖u所示。對於一給定總區域，此 照明模式可提供優於—傳統圓形單極的焦點深度，但是曝 光範圍較差。 四極挺式為—環形模式之有效四部分，並且其特徵亦可 為内部及外部西格碼數值，〜及〜以及扇形角度卜 m〇、σ〇=〇 8〇以及卜2〇。之數值提供等效於3㈣一 s V單極之模式。圓圈外的箭頭指示四極中的光之偏光。 具體實施例7 在以上說明的具體實施例之任_者中m统可包括 一桿形反射積分器，用以均化圖案化構件中的輻射之強度 分佈，如以上所解釋。照明系統可進一步包括一繞射光學 部件（diffractive optical element ;「D〇E」），其係配置成產 生積分之一預選圓形或矩形多極角度強度分佈上游。在 第四、第五及第六具體實施例之任一者中，藉由圍繞平行 於照明系統之光學軸的一軸線對該繞射光學部件施加一旋 轉，可方便地調整實質上條形軸極之長度。將繞射光學部 件所產生的角度強度分佈轉化為照明系統之瞳孔平面中的 一對應空間強度分佈。因為桿形積分器中的反射，所以後 者強度分佈係關於該矩形斷面的邊對稱。此後假定該等邊 定義X、y軸線之一正交系統的X及y方向。 圖12A顯示當在一標稱旋轉方位上使用雙條雙極照明之 一 DOE時的積分器之瞳孔強度分佈下游（作為一光學部 件’用以定義積分器之一對應角度強度分佈上游）。長度為 H1的雙條軸極120係處於X軸線中心。圖12b顯示旋轉該 O:\92\92392-950628.doc -22- 1270748 DOE—角度α所導致的瞳孔中的強度分佈。因為積分器中的 反射（在平行於y軸線的邊上），所以在積分器之瞳孔下游造 成的強度分佈為旋轉一角度α的軸極121，以及旋轉一角度 -α的軸極122之一總和，並且與y軸線參稱。造成的雙條轴 極之長度係有效為H2，其大於H1。可依據DOE之旋轉《來 調整長度H2。原則上，在將一標稱旋轉方位用以建立（例如） 正方形或圓形軸極的情況下，亦可對一 D〇E施加調整。調 整對在妝明系統之瞳孔平面中實現軸極之一延長（依據旋 轉角度幻具有實質上類似的影響。 雖然以上已說明本發明之特定具體實施例，但是應瞭解 可採用除以上說明的方法以外之其他方法實施本發明。不 希望該說明限制本發明。 【圖式簡單說明】 上文已參考附屬示意圖，僅藉由範例說明本發明之具體 實施例，其中： 囷1描述依據本發明之一具體實施例的一微影投影裝置； 圖2Α至2C：為解說無鉻相位邊緣料、交㈣位偏移遮罩 以及無鉻相位微影之原理； 圖3Α解說依據本發明之一第一具體實施例的一照明模 式，而圖3Β解說用於比較的一先前技術照明模式； 圖4Α及4Β解說圖3Α&3Β之照明模式的平均數值； 圖5為依據本發明之該第一具體實施例以及依據該先前 技術的各種照明;^式之曝光範圍對焦點深度的—曲線圖； 圖6為依據本發明之該第一具體實施例的、有及無偏光的 O:\92\92392-950628.doc -23- 1270748 一照明模式之曝光範圍對焦點深度的一曲線圖； 圖7至11解說依據本發明之第二至第六具體實施例的照 明模式；以及 圖12A及12B描述在具有不同角度之一繞射光學部件的 本發明之一第七具體實施例中的瞳孔強度分佈。 【主要元件符號說明】 120 轴極 121 轴極 122 軸極 a-f 曲線 A 臂寬度 AI 空間影像 Alt-PSM 交替相·位偏移遮罩 AM 調整構件 B 寬度 BD 光束傳遞系統 C 目標部分 CO 電容器 g-h 曲線 H 高度/長度 HI 長度 H2 長度 IF 位置感應器 IL 照明器 O:\92\92392-950628.doc -24- 1270748 IN 積分器 L 臂長度 Ml 遮罩對準遮罩 M2 遮罩對準遮罩 MA 遮罩/圖案化構件 MT 遮罩台 NA 數值孔徑 P 節距 PI 基板對準遮罩 P2 基板對準遮罩 PB 投影光束 PL 項目/投影系統 PM 第一定位構件 PW 第二定位構件 SO 幸畜射源 W 基板 WT 基板台 Xb 數值 Xc 數值 O:\92\92392-950628.doc 25-

Claims (1)

1270748 十、申請專利範圍： 1. 一種微影裝置，其包括： 一照明系統，其用以提供一輻射投影光束； 一調整構件，其用以調整該照明系統之一曈孔平面之一 強度分佈； 一支撐結構，其用以支撐圖案化構件，該圖案化構件用 來在該投影光束之斷面上給予該投影光束一圖案； 一基板台，其用以固持一基板；以及 一投影系統，其用以將該圖案化光束投影至該基板之一 目標部分上， 其特徵為： 該調整構件適於給予該投影光束一軸線上強度分佈，使 得該強度分佈之該等光亮部分係由複數個直線段限定， 且於該投影系統中，該投影光束與具有一相同平均瞳孔 填充值之一圓形強度分布相較之下係較少被局部化，以 減少透鏡發熱所引起的失真；並且藉由 偏光構件給予該投影光束一線性偏光。 2·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該強度分佈為具有一 縱檢比不等於1的一矩形，並且該矩形之較長維度係平行 於該裝置之X或Y軸線。 3 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其中該線性偏光係實質上 平行於該矩形之該較長維度。 4·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該強度分佈為一正方 形0 O:\92\92392-950628.doc 1270748 5·如申請專利範圍第4項之裝置，其中將該強度分佈定向， 以便垓正方形之邊係平行於該裝置之該等X及Υ軸線。 6·如申請專利範圍第4項之裝置，其中將該強度分佈定向， 以便該正方形之對角線係平行於該裝置之該等X及Υ軸 線0 7·如申明專利範圍第丨項之裝置，其中該強度分佈為十字 形。 8·如申請專利範圍第7項之裝置，其中將該強度分佈定向， 以便該十字之臂係與該裝置之X及Y軸線對準。 9·如申請專利範圍第丨、2、3、4、5、6、7或8項之裝置， 其中該強度分佈之中心位於該照明系統之光學軸上。 1 〇 ·如申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7或8項之裝置， 其進一步包括作為該圖案化構件的一相位偏移遮罩。 U·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該直線強度分佈具有 定位在軸線外的至少：細長軸極，而非定位在軸線上的 單軸極，並且該偏光方向係實質上平行於該等軸極 之縱向。 12.如申請專利範圍第_之裝置，其中該直線強度分佈具 有四細長軸極’該等轴極之二者係沿一第一方向定向， 而該等軸極之另二者係沿與該第—方向實f上正交的一 第二方向定向’各軸極中的輻射之該偏光方向係實質上 平行於該軸極之該縱向。 13. 如申請專利範圍第11或12項之 度分佈的該構件包括用以產生 裝置，其中用以給予一強 一雙極或一四極角度強度 O:\92\92392-950628.doc -2 - 1270748 +行於該輻射系統之 #包括一桿型光學積 分佈的一繞射光學部件，其可圍繞 一光學軸的一軸線旋轉；並且進一 分器。 4 14·如申請專利範圍第1、2、 之裝置，其中用以給予一 移動葉片。 "，、8 、 11或12項 強度分佈的該構件包括一組可 15·如申請專利範圍第i、2、3、4、5、6 7 b、7、8、11 或 12項 之裝置’其中用以給予一強彦分你 s又刀佈的该構件包括具有對 16 ·如申請專利範圍第丨5項之裝置， 裝在該光圈之該孔徑或各孔徑中 應於該強度分佈的一孔徑或若干孔徑之一光圈。 其中該偏光構件包括安 的偏光器。 、8 、 11或12項 線性偏光光束 17·如中請專利範圍第i、2、3、4、$、6、7 之衣置，其中用以偏光的構件包括發射一 的一輻射源。 18· —種微影投影裝置，其包括： 一照明系統，其用以提供一輻射投影光束； 凋正構件，其用以調整該照明系統之一瞳孔平面之 強度分佈； 支撐結構，其用以支撐圖案化構件，該圖案化構件用 來在該投影光束之斷面上給予該投影光束-圖案； 一基板台，其用以固持一基板；以及 一投影系統，其用以將該圖案化光束投影至該基板之一 目標部分上， 其特徵為： O:\92\92392-950628.doc -3 - 1270748 該調整構件係適於給予在二正交轴線之一交換中並非對 稱的一強度分佈，致使於該投影系統中，該投影光束與 具有一相同平均瞳孔填充值之一圓形強度分布相較之下 係車父少被局部化，以減少透鏡發熱所引起的失真；並且 藉由偏光構件給予該投影光束一線性偏光。 19· 一種元件製造方法，其包括以下步驟： 提供一基板； 採用一照明系統提供一輻射投影光束，該投影光束在該 照明系統之一瞳孔平面中具有一所需之強度分佈； 才木用圖案化構件在該投影光束之斷面上給予該投影光束 一圖案式；以及 將為圖案化轄射光束投影至該基板之一目標部分上； 其特徵為： 忒所需強度分佈包括一轴線上強度分佈，使得該強度分 佈之該等光亮部分係由複數個直線段限定，且於該投影 系統中，該投影光束與具有一相同平均曈孔填充值之一 圓形強度分布相較之下係較少被局部化，以減少透鏡發 熱所引起的失真，並且進一步具有以下步驟特徵： 對該投影光束進行線性偏光。 20.如申請專利範圍第19項之方法，其中在該線性偏光之步 中予17亥光束的该線性偏光之該方向係實質上平行 於該圖案之線路。 O:\92\92392-950628.doc -4- 1270748 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（3A)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明·· B 寬度 Η 高度 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） O:\92\92392-950628.doc
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