TWI276928B - Lithographic apparatus and device manufacturing method - Google Patents

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1276928 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種微影裴置及器件製 【先前技術】 ’裝置係將所要圖案施加至基板之目標部分上的機 '。例如，微影裝置可用於製造積體電路(ic)、平板顯示器 及v及精細結構之其它器件。在習知微影裝置中，圖案化 或者被稱為光罩或主光罩）可用於產生—對應於IC(或 -—态件)的㈣別層之電路圖案。此圖案可成像於具有一 層輪射敏感材料（抗钱劑）之基板（例如，石夕晶圓或玻璃板) t 刀（例如，包含一或幾個晶粒之部分）上。圖案化 /可&含用於產生電路圖案之個㈤可控元件陣列，而不 是光罩。 般地，早-基板將包含被接連曝光之相鄰目標部分之 一桃。習知之微影褒置包含所謂的步進器，其中藉由一 二 =整個圖案於目標部分上來照射每一目標部分；及 儀，其中藉由在'給定方向("掃描”方向⑽ 來=料__平行歧平行料方㈣描基板 术恥射母一目標部分。 以使基板t平板顯不裔之製造中，通常需要能夠曝光基板 法，ΐ处在:同區域接收不同總劑量之輕射。藉由如此作 它區二全移除基板上的抗㈣卜而在其 劑被部分地移除之額外區域。 “、例如其"几钕 99188.doc 1276928 此能力常被稱為半色調或灰色調曝光。此使隨後製造勢 程中的複數個處理步驟能夠為單一曝光步驟而執行。例 / 如，一製程可應用於基板在曝光後被完全曝光之部分。接 ; 著’自仍由抗蝕劑所覆蓋之區域移除抗蝕劑的一給定厚 度。此曝光了基板之額外區域但並不曝光其中抗蝕劑為= 厚之區域；隨後僅在目前被曝光之區域上執行一額外處理 步驟。最後，在整個基板上執行一處理步驟之前移除所有 剩餘抗餘劑。 可藉由以給定強度曝光基板之個別部分不同量之時間， 藉由以不同強度曝光個別部分相同量之時間（其能力一般 被稱為灰階曝光）或藉由二者之組合，來產生灰色調曝光。 本發明提供一種將不同輻射劑量施加至一基板之不同區 ， 域之方法及裝置。 【發明内容】 與如本文中所具體化及廣泛描述之本發明之原則一致， _ 微影裝置包含一用於供應輻射投影光束之照明系統。其亦 包含一用於在投影光束之橫截面上賦予其一圖案之個別可 控元件陣列及一用於初始支撐基板之基板台，包含一投影 系統來投影經圖案化之光束於該基板之一目標部分上，其 中該投影系統包含一聚焦元件陣列，其經配置以使每一聚 » 焦70件將來自複數個個別可控元件之圖案化的光束中之輻 \ 射導向至該基板上之一區域上。 相應地，右與一給定聚焦元件相關之所有個別可控元件 被設定為對該聚焦元件提供高強度輻射，則在基板上之相 99188.doc 1276928 關區域内之輻射強度將很高且在一給定曝光時間内接收到 之輕射劑量將相對高。若與該聚焦元件相關之所有個別可 控元件係經设定以將低強度輻射（或，較佳無輻射）導向至該 聚焦元件，則在基板上之該區域内之輻射強度（且因此在一 給定曝光時間内之輻射劑量）將很低。 藉由6又疋與聚焦元件相關之一些個別可控元件以將高強 度輻射導向至聚焦元件且設定與聚焦元件相關之一些個別 可控元件以將低強度輻射導向至聚焦元件，在基板上之相 關區域内之輻射強度將處於中間值，藉此在與先前兩設定 相同之曝光時間内提供一中間輻射劑量。相應地，藉由提 供灰階控制，可提供所需要的灰色調控制。應瞭解，與每 一聚焦元件相關的個別可控元件愈多，可提供於與每一聚 焦元件相關之基板上每一區域内的可能之輻射強度之中間 等級或灰階等級之數目愈大。 較佳地，每一個別可控元件可被設定為三個或三個以上 的狀態。例如，提供一第一狀態，其中被導向至個別可控 元件上的強度之最大比例係導向至相關聚焦元件上。提供 一弟一狀悲’其中一入射於個別可控元件上之輕射之最小 (較佳幾乎為零）比例係導向至相應之聚焦元件。提供額外狀 態，其中被導向至相應聚焦元件之入射於個別可控元件上 之輻射比例介於第一狀態與第二狀態之比例之間，且不同 於任何其它狀態。藉由此方法，可提供額外灰階等級。 根據另一較佳實施例’每一個別可控元件可經組態以使 在其每一狀態中被導向至相關聚焦元件的入射於其上之輕 99188.doc 1276928 射比例不同於與該聚焦元件相關之每一其它個別可控元件 之輪射比例。此使能夠提供進一步之灰階等級。例如，考 慮一具有與一聚焦元件相關之三個個別可控元件之配置。 若該等元件全部在其最大強度狀態中將入射輻射之相同比 例導向至聚焦元件，則若任一該等個別可控元件被設定為 最大狀悲且其它元件被設定為其中將零輻射導向至聚焦元 件之狀悲’聚焦元件所照射之基板上之區域内的強度將會 相同。藉由將每一元件之最大狀態配置成彼此不同，此等 三個設定在一給定曝光時間内提供由聚焦元件所照射之基 板上之區域内的三個不同輻射強度且因此提供不同輻射劑 量或灰色調。 藉由使每一個別可控元件具有相同狀態（意即，在每一相 應狀態中，所有個別可控元件將入射輻射之相同比例導向 至聚焦元件）可提供類似的效應。然而，與此同時，入射至 母一個別可控元件上之輻射被衰減，以使入射至一給定聚 焦7G件之每一相關元件上的輻射為不同。另外，自每一個 別可控元件傳播之輻射被衰弱，以使自與一給定聚焦元件 之相關之每一個別可控元件導向的輻射之一不同比例到達 该聚焦元件。亦可使用上述方法之某一組合。 較佳地，該裝置係經組態以使與單一聚焦元件相關之基 板上之每一點可全部設定成輻射強度之256 ' 512或1024灰 階等級中之任一灰階等級。 該裝置可進一步包含一致動器，其用於在基板之一預定 部分被曝光時以大體上恆定之速度相對於投影系統移動基 99188.doc 1276928 板。當基板在投影系統之下掃描時，改變個別可控元件之 設定以提供所需之圖案。在一較佳配置中，該裝置可進一 步包含一甩於對個別可控元件提供設定之控制器，其被配 置成能夠在基板上之一點位於由該等聚焦元件之一所照射 之區域内時改變個別可控元件之設定。因此，在每一聚焦 元件曝光基板上之一點期間，可將兩不同設定應用於個別

可控70件。此提供對基板上之此一點接收到之曝光劑量之 額外控制。 例如，若設定在該點之曝光時間内被中途改變，則該點 所接收之輻射劑量將為在完全曝光時間内維持第一設定而 將接收到之輻射劑量與在完全曝光時間内維持第二設定而 將接收到之輻射劑量的平均值。因此，若一個別可控元件 自疋全強度改變成無強度，則該效應將提供一等於具有完 全曝光之半強度的個別可控元件之曝光劑量的曝光劑量。 因此，即使不可能對個別可控元件提供此一設定，也可重 新產生使個別可控元件具有中間設定之效應。相似地，若 可將個別可控元件設定成中間狀態’則可產生額外中間狀 態之效應。相應地，提供了額外之灰色調。 在-相似方式中，可在基板上每點穿過由不同聚焦元件 所照射之兩區域處提供對輻射劑量之增加的控制。在此情 況下’控制器可為該點之兩子曝光(意即，自每一聚焦元： 接收到的該等曝光）中之每—子曝光對該等個別可控元件 提供不同設定’且總劑量將為兩子曝光之和。因此，類似 於上述情形，總輻射劑量將等於自曝光於第一設定兩子暖 99188.doc 1276928 光時間（思即，邊點穿過被照射之兩區域的時間）接收到之輻 射心與自曝光於第二設定兩子曝光時間接收到之賴射劑 里之平均值。應瞭解，此技術可與用於控制總曝光劑量之 任先則方法相結合，例如，用於控制曝光之灰階輕射強 度的方法。 根據本發明之其它態樣，提供有-器件製造方法，其包 s提ί、基板及使用一個別可控元件陣列來在投影光束之 柄截面上賦予其—圖案的步驟。#包含使用一聚焦元件陣 列作為一#影系、统之部分來投影經圖案化的光束於基板之 目私邻分上的步驟。每一聚焦元件經配置以將來自複數 個個別可控元件之圖案化光束内之輻射導向至目標部分内 之區域。個別可控兀件可被設定成複數個不同狀態，在 每忒等狀恶中，一不同輻射強度自該個別可控元件傳播 至相關聚焦元件。該方法進一步包含將每一個別可控元件 。又疋成所需狀悲，以在基板上之該等區域處產生一所需輻 射強度。 該微影裝置也可為其巾基㈣浸沒於—具有相對高折射 率之液體（例如’水）中以填充—投影系統之最終元件與基板 之間間隔的一類型。亦可將浸沒液體施加至微影裝置内其 它間隔，例如，光罩與投影系統之第一元件之間的間隔。 浸沒技術由於增加㈣系統之數值孔徑而在此項技術中為 人所熟知。 本發明之另外實施例、特徵及優點，以及本發明之各種 實施例之結構與操作在下文中參考附圖加㈣細說明。

99188.doc -11 - 1276928 【實施方式】 以下對本發明之詳細描述參考了說明與本發明—致之干 範性實施例之附圖。其它實施例係為可能，且可在本發明 之精神及範,内對該等實施例作出修改。因此該詳細描述 並不意謂限制本發明。相反’本發明之料由附加之專利 申請範圍來界定。 熟習此項技術者將明白，如下所述之本發明可實施於軟 體、硬體、勒體及/或圖式說明之實體之許多不同實施例 中。實施本發明之任何具有對硬體之專門控制的實際軟體 碼並非本發明之限制。因此，考慮到此處介紹之細節程度， 將在瞭解本發明之修改及變化係為可能的情況下說明本發 明之操作行為。 作為背景’如此處所用之術語"個別可控元件之陣列"應 ，廣泛解釋為係指可用於賦予一入射輻射光束一圖案化的 橫截面以使可在基板之一目標部分内產生一所要圖案的任 一構件。術語"光閥"及"空間光調變器"（SLM)亦可用於本文 中。以下提供此圖案化構件之實例。 可程式化鏡面陣列可包含_具有—黏彈性控制層之矩陣 可定址表面及-反射表面。此—裝置的基本原理為（例如）： 反射表面之定址區域將入射光反射成繞射光，而未定址區 域將入射光反射成非繞射光。使用—適當的空間過遽器， 慮出該非繞射光’僅留下繞射光到達基 板以此方式’光束根據矩陣可定址表面之定址圖案而被 圖案化。應瞭解’作為替代，過滤器可過溏出繞射光，僅 99188.doc -12- 1276928· 留下非繞射光到達基板。 繞射光學微機電系統（Micro-Electro-Mechanical ， System ; MEMS)器件之一陣列亦可以相應方式來使用。每 一繞射光學MEMS器件包含複數個反射帶，其可相對於彼此 變形以形成一將入射光反射成繞射光之格柵。可程式化鏡 面陣列之另一代替實施例使用微鏡面之矩陣配置，藉由施 加合適之區域化電場或藉由使用壓電致動構件，可使每一 鲁該等微鏡面個別地相對於一轴線傾斜。該等鏡面再次為矩 陣可定址鏡面，以使定址的鏡面將在一不同於未定址鏡面 之方向上反射入射輪射光束。以此方式，根據矩陣可定址 鏡面之定址圖案圖案化了經反射之光束。 可使用合適之電子構件來執行所需之矩陣定址。在以上 所述之兩種情況下，個別可控元件之陣列可包含一或多個 可程式化鏡面陣列。可自（例如）以引用方式併入本文中的美 國專利US 5,296,891與US 5,523，193，及？(：丁專利申請案|〇 • 98/38597與WO 9S/33096收集到此處涉及之鏡面陣列的更 多資訊。 一可程式化LCD(液晶顯示器）陣列。在以引用方式併入本 文中之美國專利US 5,229,872中給出此一構造之一實例。 _ 應瞭解何處使用了特徵預偏壓、光學接近校正特徵、相 ， 位變化技術及多次曝光技術。例如，”顯示”於個別可控元 - 件之陣列上的圖案可實質上不同於最終轉印至基板之一層 或基板上之圖案。相似地，最終產生於基板上之圖案可能 不對應於在任一時刻形成於個別可控元件之陣列上的圖 99188.doc •13- 1276928 案。此可為一其中在一給定時間週期或一給定曝光次數内 建置形成於基板之每一部分上之最終圖案的配置之情況， 在該時間週期或曝光次數期間在個別可控元件之陣列上的 圖案及/或基板之相對位置改變。 雖然在本文中可特別參考微影裝置在1(：製造中的使用， 但應理解，此處描述之微影裝置可具有其它應用，諸如製 造積體光學系統、用於磁域記憶體之導向及偵測圖案、平 板顯示器、薄膜磁頭等。熟習此項技術者應瞭解，在此等 替代性應用的情況下，此處對術語”晶圓，，或”晶粒"之任何使 用可被認為分別與更一般之術語"基板"或，，目標部分"同義。 此處涉及之基板在曝光前後可在（例如）一磁執（一通常塗 覆一層抗蝕劑至一基板並顯影經曝光之抗蝕劑的工具）或 一度篁或檢測工具中受到處理。在可應用之處，此處之揭 不可用於此等及其它基板處理工具。另外，基板可被處理 一次以上，（例如）以產生一多層ic，以使此處所用之術語基 板亦可指已包含多個處理過之層的基板。 此處使用之術語”韓射，，及"光束"涵蓋所有類型之電磁輻 射，包含各外（UY)輻射（例如，具有365奈米、248奈米、 奈米、157奈米或126奈米之波長）及遠紫外（Ευγ)輻射（例 如，具有一在20奈米之範圍内之波長），以及諸如離子束或 電子束之粒子束。 ，此處使用之術語”投影系統”應被廣泛解釋為涵蓋各種類 型之投影系統，包含折射光學系統、反射光學系統，及反 射折射混合光學系統，如適於（例如）所用曝光輻射，或適於 99188.doc -14- 1276928 諸如使用浸沒流體或使用直* " 用具二之其匕因素。在此對術語，，透 鏡之任何使用可被認為與更-般之術語”投影系統”同義。 ，. 肖明系統亦可涵蓋各種類型之光學組件，包含用於债 .:則、成形或控制投影光束之輻射的折射、反射及反射折射 混合光學組件，且此裳έ I + 等、件在下文中可共同地或單獨地被 稱為”透鏡’’。 、u ’ν凌置可為一具有兩個（雙平臺）或兩個以上基板台（及 φ /或兩個或兩個以上光罩台）。在此等"多平臺”機構内，額外 台可係平行地使用，或預備步驟可執行於—或多個臺上而 一或多個其它台被用於曝光。 • 圖1圖解描繪了根據本發明之-料實施例之微影投影 4·置°亥歧置包含一用於提供一輻射之投影光束ρΒ(例如， UV輻射）之照明系統（照明器）IL及一用於將一圖案施加至 該投影光束之個別可控元件之陣列PPM(例如，可程式化鏡 面陣列）。一般地，個別可控元件之陣列之位置將相對於物 籲 件PL被固定。然而，其可改為連接至—用於相對於該物件 PL來精確定位其之定位構件。 亦包含一用於提供一基板（例如，塗有抗蝕劑之晶圓）w之 基板台（例如，晶圓臺）WT，且其連接至用於相對於物件 來精確定位該基板之定位構件!>”。提供一投影系統（，，透鏡 ' ”）PL來將由個別可控元件之陣列PPM賦予該投影光束PBi 圖案成像於基板w之一目標部分c (例如，包含一或多個晶 粒）上。該投影系統可將個別可控元件之陣列成像於基板 上或者，彳又衫糸統可成像一級源，個別可控元件之陣列 99188.doc -15· 1276928 之該等元件充當該等二級源之快門。該投影系統亦可包含 一微透鏡陣列（已知為MLA)’（例如）來形成二級源及將微光 斑（microspot)成像於基板上。 如此處所描述，該裝置為反射類型（意即，具有個別可控 元件之一反射陣列）。然而，一般地，其亦可為（例如）透射 類型（意即，具有個別可控元件之一透射陣列）。 照明器IL自一輻射源SO接收一輻射光束。例如在該源為 φ 準分子雷射器時，該源及該微影裝置可為獨立實體。在此 情況下，不認為該源形成該微影裝置之部分，且在一包含 (例如）合適之導向鏡面及/或一光束放大器之光束傳遞系統 BD的幫助下’將輕射光束自該源s〇傳遞至該照明器il。在 其它情況下，例如在該源為一汞燈時，該源可為該裝置之 • 整體部分。該源S〇及該照明器IL與該光束傳遞系統BD(若 需要）一起被稱為一輻射系統。 照明器IL可包含用於調整光束之角強度分佈之調整構件 • am。一般地，至少可調整照明器之曈孔平面内之強度分佈 的外部及/或内部徑向範圍（通常分別稱為3外部及a内部）。 此外，照明器IL一般包含各種其它組件，諸如積光器以及 聚光器CO。照明器提供一受到控制的輻射光束（稱為投影光 束PB)，該光束在其橫截面上具有一所需之均勻性及強度分 • 佈0 ' 光束PB隨後與個別可控元件之陣列PPM相交。由個別可 控元件之陣列PPM反射後，光束PB穿過投影系統pL，其聚 焦該光束PB於基板W之一目標部分c上。在定位構件？臂(及 99188.doc -16- 1276928 干涉量測構件IF)之幫助下，可準確移動基板台WT(例如）來 在光束PE之路徑内定位不同目標部分c。在使用處，個別可 控元件PPM之陣狀定位構件可用於（例如在_掃描期間）相 對光束PB之路徑準確校正個別可控元件之陣列之位置。 一般地，在圖1中未加以明確描述之長衝程模組（粗定位） 及短衝程模組（精定位）的幫助下實現物件台WT之移動。類 似系統亦可用於定位個別可控元件之陣列。應瞭解投影光 φ 束另外/此外可移動，同時物件台及/個別可控元件之陣列可 具有固疋的位置以提供所需之相對移動。 作為可特別應用於製造平板顯示器另一替代，基板台及 • 投影系統之位置可被固定，且基板可係配置成相對於基板 台移動。例如，基板台可具有一用於以大體上恆定之速度 掃描基板之系統。 雖然在此將根據本發明之微影裝置描述成用於曝光基板 上之杬蝕劑，但應瞭解，本發明並不限於此用途，且該裝 • 置亦可用於投影供無抗蝕劑投影術中使用的圖案化投影光 束。 所描述之裂置可在四個較佳模式中使用。在步進模式 中，個別可控元件之陣列賦予投影光束一完整圖案，該圖 案被一口氣（意即，單次靜態曝光）投影至目標部分c上。在 ‘ X及/或Y方向上移動基板台WT，以使不同的目標部分c可被 ^ 4光在步進模式中，曝光區之最大尺寸限制了在單次靜 態曝光中成像的目標部分C之尺寸。 在掃描模式中，個別可控元件之陣列可在一給定方向（所 99188.doc 17 1276928 謂的”掃描方向"’例如，γ方向）上以速度V移動，以使投影 光束ΡΒ掃描個別可控元件之陣列；並行地，同時在相同或 相反方向上以速度V=Mv移動基板台WT，其中Μ為透鏡 之放大率。在掃描模式中，曝光區之最大尺寸限制了在單 次靜態曝光中目標部分之寬度（在非掃描方向上），而掃描動 作之長度決定了目標部分之高度（在掃描方向上）。 在脈衝模式中，保持個別可控元件之陣列基本上固定， 且使用受脈衝作用之輻射源將整個圖案投影於基板之目標 。戸刀匚上以基本上恆定之速度移動基板台WT，以使投影 光束PB掃描過基板w±的一行。當在輕射系統之脈衝之間 按f要更新個別可控元件之陣列上的圖案，且該等脈衝係 經定時以使在基板上之所需位置處曝光連續的目標部分 因此’投影光束可掃描過基板|來為基板之—區帶曝光 整個圖案。重複該處理直到已逐行曝光整個基板。 提供—連續掃描模式，且其本質上與脈衝模式相同。不 ㈣是在連續掃描模式中，使用大體上怪定之輻射源，且 在投影光束掃描過基板並將其曝光時更新個別可控元件之 ^列上的圖案。亦可使用上述使用模式之組合及/或變化或 完全不同之使用模式。 圖2展示根據本發明之裝置之—部分。詳言之，其展示個 ::控元件之一陣列1〇、投影元件之-系統U及用於將輕 #向至基板13之m件之—陣列12。應瞭解，亦可 用^將來自個別可控元件之陣列1〇之幸昌射投影至聚焦 12上的一替代性配置。亦應瞭解，個別可控元 99188.doc

-18- 1276928 · 件之陣列可藉由一光學分裂器（其係配置於投影元件之集 合内，以使其將輻射投影光束以遠心方式轉移至個別可控 元件之一反射陣列上，該陣列之反射接著如熟知那樣直接 穿過光束分裂器進入投影系統之剩餘部分内）來照射，亦可 由傾斜輕射（圖2所示）來照射，或若其為透射組態則亦可被 直接照射。 如圖所示，個別可控元件之陣列10包含個別可控元件21 至26。聚焦元件之陣列12包含兩個聚焦元件3丨、32。來自 三個個別可控元件21、22、23之輻射被導向至一聚焦元件 32 ’且來自剩餘之個別可控元件24、25、26之輻射被導向 至另一聚焦元件31。應瞭解，實務上，聚焦元件之陣列將 具有更多聚焦元件。例如，聚焦元件之陣列可在該陣列中 具有1025乘以968個聚焦元件。此外，應瞭解個別可控元件 之陣列亦將大得多。此外，如下所說明，任何數量之個別 可控元件可與每一聚焦元件相關。 每一聚焦元件31、32將被導向至其上之輻射聚焦於基板 13上之相關區域33、34。每一區域内之輻射強度取決於來 自與δ亥聚焦元件相關之每一個別可控元件之圖案化的光束 之等部分的強度之總和。因此在基板13上與聚焦元件32相 關之區域34處的輻射取決於自每一個別可控元件21、22、 23傳播之輻射之強度。每一個別可控元件21至％可被設定 為複數個狀態。在一簡單情況下，該等元件可被設定成將 輻射導向至相關聚焦元件2〇上或不設定成如此。因此，其 具有兩狀態，即完全強度及零強度。 99188.doc -19- 1276928. 在圖2所示之實例中，能夠設定與每一聚焦元件相關之三 個個別可控元件中之每一元件，導致能夠在基板上之該區 域處提供四個不同等級之輻射強度，來自一聚焦元件之輻 射係導向至該區域。具體言之，可將所有該等元件設定為 零輻射’在基板上由該聚焦元件照射之區域處產生零輻 射。可將所有該等元件設定為完全強度，在基板上由該聚 焦元件照射之區域處提供最大強度。可將該等個別可控元 件中僅一元件設定為完全強度，在基板上由該聚焦元件照 射之區域處提供一強度等級，其係最大強度之三分之一。 或可將該等個別可控元件中之兩個元件設定為完全強度， 在基板上由該聚焦元件照射之區域處提供三分之二的最大 強度。 應瞭解’與每一聚焦元件相關之不同數量的個別可控元 件可在基板上之該區域處提供不同數量之強度等級或灰 階。例如，每一聚焦元件有一個別可控元件，便提供兩個 強度等級。有兩個個別可控元件，便提供三個等級。如上 所述，有三個個別可控元件便提供四個等級，等等。如圖2 中所圖解展示，為清楚起見，與每一聚焦元件相關之三個 個別可控元件係展示為配置成一列。然而，應瞭解在實務 上可將該等個別可控元件配置於不同組態中。例如，若每 一聚焦元件使用四個個別可控元件，則可將此等元件配置 於正方形組態中。 先前描述已涉及到個別可控元件的使用，其可傳遞輻射 至聚焦元件或並不如此。應瞭解’實務上即使在個別可控 99188.doc -20- 1276928. 元件之低強度狀態中，也可將一些輻射導向至聚焦元件。 換言之，個別可控元件之兩個狀態將為一相對較高強度狀 態及一相對較低強度狀態。 / 本發明亦可用於可被設定為額外狀態之個別可控元件。 例如，該等元件亦可被為一或多個中間狀態，其中處於高 強度等級與低強度等級之間的一強度之輻射被導向至該聚 焦元件。例如，每一該等個別可控元件能夠提供處於較高 φ 強度等級與較低強度等級之間的一強度等級之輻射。 在此情況下，如圖2所示之配置將能夠在基板上由聚焦元 件照射之區域處提供三個額外等級之輻射強度，即一等級 • 在最小強度等級與三分之一強度等級（如上所述）之間，一等 級在三分之一強度等級與三分之二強度等級之間，且一等 • 級在三分之二強度等級與最大強度等級之間。 應瞭解此益處亦適於與每一聚焦元件相關之任意數量個 別可控元件之使用。此外，為每一個別可控元件提供額外 • 控制狀態顯然進一步增加了能夠產生於基板上被照射之區 域處的強度等級之數量。實務上，每一個別可控元件可例 如能夠產生高達256個不同強度等級。 在如上所述之一系統内，存在一些冗餘。例如，若該等 ㈣可控元件之第-元件被設定為第—狀態且剩餘兩個元 . 件被設定為第二狀態，則與該等個別可控元件之第二元件 \ 被言史定為第一i態且剩餘兩個&件被設定為第二狀態相 比，基板上被照射之區域處的輻射強度將相同。 因此，與一聚焦元件相關之每一該等個別可控元件可經 99188.doc 01 1276928 組態，以使在其狀態之每一狀態中，其將入射於其上之輻 射強度之一不同比例導向至相關聚焦元件。在此情況下， 若（例如）該等個別可控元件之第一元件被設定為其最大強 度且剩餘之個別可控元件被設定為最小強度，則基板上被 照射之區域處接收到之輻射強度將不同於當該等個別可控 元件之第二元件被設定為其最大強度且其它元件被設定為 最小強度時。因此，若如此實例中一樣，每一聚焦元件使 用二個個別可控元件且每一個別可控條件均能被設定成三 個不同狀態，則在基板上被照射之區域處可產生九個不同 強度等級。 如上所述，與每一聚焦元件相關之個別可控元件可經組 態，以在其相應狀態之每一狀態中將入 :不同比例透射至聚焦元件。然而，或者該裝置可

以使入射於與一聚焦元件相關之每一該等個別可控元件上 之輻射具有-不同強度等級。此可（例如）藉由提供與個別可 控元件之陣列相關之衰減器之陣列來違成。 導向至該等個別可控元件之第一元件的入射輻射可（例 如)根本不被衰減’而導向至與同一聚焦元件相關之其它個 別可控元件之每一元件的輻射將衰減不同量。因此，即使 每一該等個料控元件在每—料相絲態中將人射其上 之輻射之相同比例導向至聚焦元件，該聚焦元件自每一該 等個別可控元件接收到之輻射也將會不同。 x 因此，如前述， 生了額外強度等級 在基板上由$焦元件所照射t區域處產 。應瞭解其它或另夕卜可在個別可控元 99188.doc -22- 1276928 . 件與相關聚焦元件之間衰竑决 ± 哀減來自母一該等個別可控元件之 輻射’而不是衰減入射於該等 、、 /寻调別可控兀件上之輻射。 上述配置提供控制基板上由I — 由母一该專聚焦元件所照射之 區域中的輻射強度之方式。因此，當基板上之每—該等區 域被照射-給线光時間時，該等區域接㈣之 可改變。

精由配置基板上每-區域來接收兩次曝光(一次為兩個 強度之每-強度），可提供對輕射劑量之進一步控制。例 如，若該等兩次曝光之每一曝光係一相等之時間量，則該 區域接收之劑量將為在完全曝光時間内維持第一曝光之強 度等級而將接收到之劑量與在整個時間内維持第二曝光之 強度等級而將接收到之劑量的平均值。因此其可 步之中間輻射劑量。應瞭解，藉由提供進—步曝光（意即， 兩次以上），可提供進一步之中間劑量等級。 〜 實務上，致動器可相對於投影系統以—怪定速度移動基 板。在此情況下’ ϋ由在基板上之—點穿過由相關聚焦元 件所照射之區域時改變應用於個別可控元件之設定，可為 該點提供上述之額外劑量控制。例如，其可在該點經過被 照射之區域的通道的中途改變。 其它或另外，當基板在投影系統下掃描時，基板上每一 點可經過由兩個或兩個以上不同聚焦元件所照射之區域。 在此情況下，用於設定個別可控元件之控制器可經配置以 在該點經過每一該等被照射區域時在由該等不同聚焦元件 所照射之不同區域内提供兩個不同輻射強度等級。 99188.doc -23- 1276928 因此，將由每一聚焦元件在所需強度等級照射該點一认 定時間量，產生所需之總輻射劑量。實務上，舉例而言、: 基板上之單一點可經過由不同聚焦元件照射之數十個=同 : &域。因此’每-點潛在地接收數十次獨立曝光，允： 生大量灰色調等級。 " 應瞭解可共同使用上述用於控制輻射劑量或灰色調等級 之技術之任一組合。例如，可為基板上每一點之複數個子 φ 曝光之每一子曝光提供複數個強度等級或灰階。 圖3、4a及4b說明了灰色調曝光控制之優點。属3展示無 灰色調之曝光後的基板40。在區域44、45内，已完全移☆ . 抗餘劑42，從而曝光接下來經受隨後處理操作的一器件41 之相應部分。在區域43、46内，整層抗蝕劑保留於適當位 • 置中，因此抗蝕劑下方之器件層之相應部分不受隨後處理 操作之影響。 圖4a展示在使用灰色調曝光之後的基板4〇。除了其中抗 • 蝕劑沒有被移除之區域47、50及其中所有抗蝕劑已被移除 之區域49以外，存在一其中抗蝕劑已由灰色調曝光部分地 移除（意即，該區域已接收到一在最小劑量與最大劑量之間 的輻射劑量）之區域48。相應地在緊隨其後之處理步驟中， 僅器件層41之區域49被曝光且受到該等處理步驟影響。 ， 然而，如圖4b所示，隨後移除抗蝕劑42之給定厚度。此 在已接收部分曝光之區域48(以及已曝光之區域49)内之曝 光器件層41，但在接收到最小曝光之區域47、5〇内不曝光 該器件層。因此’在隨後處理步驟中，區域48、49受到影 99188.doc -24- 1276928 喜’但區域47、50不受影響。 驟’在僅單一輻射曝光步驟後，可將第-組處理步 、第-組區域且可將第二組處理步驟用於第二組區 因此’提供灰色調控制可用於減少對輻射曝光步驟之 :。應瞭解，藉由使用更大量之灰色調等級及在一系列 二理步驟間重複地自器件移除一給定均句等級之抗蝕劑， 達成對輪射曝光步驟之數量的進一步減少。 結論 以上已在說明本發明之特定功能及其關係之效能的功能 構建組塊的幫助下論述了本發明。為便於描述，在此已獨 斷地界疋了此等功能構件組塊之邊界。只要適當地執行特 定功能及其關係，便可界定替代性邊界。 因此任何此等替代性邊界均在所主張之發明的範疇及精 神之内。热習此項技術者將理解，此等功能構件組塊可由 類比及/或數位電路、離散組件、特殊應用積體電路、動體、 執行適當軟體之處理器及其類似物或其中任一組合來實 施。如此，本發明之寬度及範疇不應受到上述之例示性實 施例中任一實施例的限制，而應僅根據以下專利申請範圍 及其均等物來界定。 【圖式簡單說明】 圖1描繪根據本發明之一實施例之微影投影裝置； 圖2描繪根據本發明之該裝置之一部分的圖示； 圖3描繪一曝光後的基板； 圖4a描繪一不同於圖3之曝光方式的曝光後的基板；及 99188.doc -25- 1276928 圖4b描繪隨後處理步驟後之圖4a之基板。 【主要元件符號說明】 10 個別可控元件之陣列 11 投影元件系統 12 聚焦元件之陣列 13 基板 21 ^ 22 > 23 > 24 > 25 > 26 個別可控元件 31 聚焦元件 32 聚焦元件 33 區域 34 區域 40 基板 41 器件層 42 抗餘劑 43 、 44 ' 45 ' 46 ' 47 、 48 ' 區域 49 ^ 50 99188.doc 26-

Claims (1)

1276928 十、申請專利範圍： i 一種微影裝置，其包含： 一用於供給一輻射投影光束之照明系統； 個別可控元件之一陣列，其用於在該投影光束之橫截 面上賦予該投影光束一圖案； 一用於支撐一基板之基板台；及 用將該圖案化光束投影於該基板之一目標部分上之 投影系統， 其中該投影系統包含聚焦元件之一陣列，其經配置以 使母一聚焦元件引導來自複數個該等個別可控元件之圖 案化光束内之該輻射，從而曝光該基板之一區域。 2.如請求項1之裝置，其中每一該等個別可控元件可被設定 為兩個狀態之一：在一第一狀態中，一第一強度之輻射 進入該圖案化光束之相應部分；且在一第二狀態中，一 第二、較低強度，較佳幾乎完全為零強度之輻射，被導 向至該圖案化光束之該相應部分。 3 ·如睛求項2之裝置，其中每一該等個別可控元件可被設定 為一或多個額外狀態，其中一介於該第一狀態之強度與 该第二狀態之強度之間且不同於其它狀態之強度的輻射 係被導向至該圖案化光束之該相應部分。 4·如請求項2之裝置，其中至少一個別可控元件可經設定以 使在其每一狀態内，其將入射至該個別可控元件上之該 輻射之一比例傳遞至相關聚焦元件，該比例不同於與該 相同聚焦元件相關之至少一其它個別可控元件在其任一 99188.doc 1276928 狀態中所傳遞之比例β 5.如請求们之裝置，其進一步包含至少 器用於相對於與該相 、減盗’該衰減 件來減小入_2 相另一個別可控元 強度。亥專個別可控元件之一上的該輕射之該 求項1之裝置，其進-步包含至少-衰減器，該衰減 衰減來自料個別可控元件之—的該輻射，以使

=固別可控元件傳播之到達該相關聚焦元件之該輕射 :P分小於自至少_其它個別可控元件傳播之到達該 祆“、、元件之該輻射的另一部分。 7·如請求項1之裝置，其進一步包含： 致動益’其用於在該基板之_預定部分被曝光時相 對料投影系統以-大體怪定之速度移動該基板；及 用於提供控制訊號來設定該等個別可控元件之控制 器，其中該控制器係配置成在該基板上一點位於由一聚 焦元件照射之該區域内時改變該等個別可控元件之該等 又疋以使在该點接收到之該輻射之該強度得以改變。 8·如請求項1之裝置，其進一步包含·· 一致動，其用於在該基板之一預定部分被曝光時相 對於該投影系統以一大體恆定之速度移動該基板，以使 該基板上一給定點經過由不同聚焦元件照射之複數個區 域内；及 一用於提供控制訊號來設定該等個別可控元件之控制 裔，其中該控制器係配置成能夠對該等個別可控元件提 99l88.doc -2- 1276928 供該等所需設定，以使由該等聚焦元件照射之該等區域 内的該輻射之該強度係如此以使得該基板上經過該等區 域之该點在該曝光期間接收到一所要總輻射劑量。 9 · 一種器件製造方法，其包含以下步驟： 使用一照明系統提供一輻射投影光束； 使用個別可控元件之一陣列在該投影光束之橫截面上 賦予該投影光束一圖案；及 使用聚焦元件之一陣列作為一投影系統之部分來將該 圖案化光束投影於該基板之一目標部分上，其中每一該 等聚焦元件經配置以將該圖案化光束内來自複數個該等 個別可控元件之輻射導向至該目標部分内一區域上，且 其中該等個別可控元件係設定為複數個不同狀態，在每 一該等狀態中一不同強度之輻射自該個別可控元件傳播 至該相關聚焦元件；及 設定每一該等個別可控元件來在該基板上該等區域内 產生一所要輻射強度。 1 〇·如明求項9之器件製造方法，其中可將每一該等個別可控 元件設定為至少三個狀態。 11·如請求項9之器件製造方法，該方法進一步包含：在該基 板之一預定部分被曝光時相對於該投影系統以一大體恆 定之速度移動該基板；及在該基板上一給定點位於由一 聚焦元件照射之該區域内時改變該等個別可控元件之該 等設定。 月农員9之器件製造方法，該方法進一步包含：在該基 99188.doc 1276928 板之一預定部分被曝光時相對於該投影系統以一大體忮 疋之速度移動該基板；及對該等個別可控元件應用該等 所需設定’以使由複數個聚焦元件照射之該等區域内的 該輻射之該強度為如此以使該基板上經過該等區域之一 點接收到一所要總輻射劑量。 13· —種裝置，其包含： (i)一用於提供一輻射投影光束之輻射源； (η)個別可控元件之一陣列，其用以接收且圖案化該輻 射投影光束；及 (Π1)聚焦元件之一陣列，聚焦元件之該陣列包含兩個聚 焦元件，其中每一該等兩個聚焦元件與複數個該等個別 可控元件光學相關。 14_如請求項13之裝置，其中聚焦元件之該陣列包含兩個以 上聚焦元件。 15. ^請求項14之裝置，其中每一該等聚焦元件與複數個 等個別可控元件光學相關。 16. 如請求項13之裝置，其中該等複數個該等個別可控元 係配置為一正方形組態。 17_如請求項13之裝置，其巾該輻射源絲置成用傾斜輻」 照射個別可控元件之該陣列。 18.如清求項13之裝置，其中個別可控元件之該陣列為… 程式化鏡面陣列。 19·如請求項13之農置’其中該裝置為-微影裝置。 種其包含用請求項13之裝置將—基板 21. 一種用請求仙之方法獲得之平板顯示器。 99188.doc