TWI312104B

TWI312104B - Duv scanner linewidth control by mask error factor compensation

Info

Publication number: TWI312104B
Application number: TW091106134A
Authority: TW
Inventors: Pradeep K Govil; James Tsacoyeanes
Original assignee: Asml Us Inc
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2009-07-11
Also published as: KR20020077815A; EP1248151A3; DE60230832D1; EP1248151A2; US20040066496A1; EP1248151B1; US6573975B2; US20020145719A1; JP2002359184A; TWI325520B; JP4047614B2; KR100563157B1; US6922230B2; TW200839433A

Description

A7 B7 1312104 五、發明説明（） [發明領域] 本發明係概括關於光微影術（photolithography)，且尤指一種控制其為印製且運用於半導體元件製造中之一影像的線寬變化之曝光系統。 [發明背景] 於半導體製造，一個光網（reticle)或光罩（mask)之影像係投影於一光敏基板（photosensitive substrate)或晶圓（wafer) 上。隨著半導體元件係成為更小，印製於半導體元件上的影像之特徵（feature)尺寸係亦變為更小。隨著特徵尺寸係減小，正確成像以及印製此等小特徵尺寸於一光敏基板上係變得愈加困難。隨著特徵尺寸接近曝光波長之部分者’ 欲修正成像係經常難以得到。存有多個變數以決定影像品質與修正於一光網上的一圖樣（pattern)之印製。欲複製之於一光網上的線係可變化為如同特徵尺寸、型式、與於場域中的位置之一函數。該影像係亦可變化為如同於所成像之光罩或光網上的特徵的方位或方向之一函數。已經存有諸多嘗試以改善一光微影裝置之成像特性，以改善影像品質並且提供一致之印製。一個該種光微影系統係揭示於在西元1995年1月17日所授與Michaloski等人之標題為 “對於微刻版（microlithographic)系統之部分同調改變器 (partial coherence varier)” 的美國專利第 5,383,000 號，其係以參照方式而納入本文。於其所揭示者係一種微刻版系統’利用一可調整之靠模機具（profiler)，其係可實際移動沿著於照明路徑中的光學軸，以供施加該照明之一預定角度的輪廓。另一種用以改善於一光微影系統中的成像之裝 O:\123\123943-970328.DOC 2 . 4 - 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS)A4规格(210X297公釐）置係揭示於在西元鳩年】月u日所授與Mcc心喻等人之標題為“控制照明場域（field)以減小線寬變化之方法，，的美國專利第6,013,401號，其係以參照方式而納入本文。於其所揭示者係一種可動態調整之縫隙（slit)，以供控制於-光網的掃描曝光期間之在不同空間位置㈣光劑量（dose)。於曝光之調整係作成於垂直於該照明場域的掃描方向之一方向。又一種光微影系統係揭示於由 McCullough在西元1999年i月15日所提出之標題為“用以修正於掃描方向的線寬變化之劑量控制，，的美國請案第G9/232,756號，其係以參照方式而納人本文。於其所揭示者係一種用以改變曝光劑量之裝置，其改變曝光南 1為如同於-掃描方向的距離之—函數，以供減小線寬二化。儘管此等光微影系統與曝光裝置及方法係已經改善$ 像品質與於—光敏基板上的特徵之印製，仍存有需求以= 更進-步之改善’尤其是隨著特徵尺寸係減小，存^ ^供較佳的影像品質與於-光敏基板上的影像之正確複 [發明概論] 本發明係針對一種用以修正於一場域的印製特徵尺寸變化之方法與裝置，藉著選擇性調整於—掃描光微影裝置之劑量與部分同調。一掃描光微影裝置或工具包含 :照明場域之—照明源，其係掃描、投影-光罩或光網= 影像於-光敏基板上。該照明場域係調整以改變在* 間位置之曝光劑量，並且一可調整車- 改變在不同空間位置之照明數值孔徑(_rical O:\123\l 23943-970328.DOC 2 ^ ^張尺度適财83驛標準_) A4規格(2iqx29爾）訂 * 五、發明説明（ aperture) » 是以，徵之印製。藉以改變謗系統之部分同調。本發明之—個目的係改善於一光敏基板上的特本發明之另特徵尺寸變化。個目的係修正由光罩誤差係數所造成的網線寬變化。可易於修改以順應欲印其減小於印製特徵之線本發明之又-個目的係修正光本發明之—個優點係在於，其製之不同特徵。本發明之另一個優點係在於，寬變化。 ’其減小於印製特徵之水一可調整縫隙係運用以改本發明之又一個優點係在於平與垂直偏量（bias)。本發明之一個特徵係在於，變曝光劑量。本發明之另一個特徵係在於，一陣列光學元件係運用以改變在照明場域巾的不同位置之照明數值隸與造成的部分同調，以使得光網特徵變化所引發的水平/垂直偏量 (bias)為最小化。此等以及其他目的、優點與特徵係鑒於以下之較為詳細的說明而將變得更為明顯。 [圖式簡單說明] 第1圖係示意說明本發明之一個實施例。第2圖係示意說明於第1圖所示之一可調整縫隙。第2A圖係示意說明於第1圖所示之部分同調調整器。 O:\123\123943-970328.DOC 2 . g . I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公董^ 五、發明説明（）第3A圖係說明具有一垂直特徵之一光網第3B圖係說明具有一水平特徵之一光網。第4A圖係說明具有一特徵為朝向於第—方向之一光網。第4B圖係說明具有一特徵為朝向於第二方向之一光網。第5圖係-橫截面，示意說明以刻版術產生於一基板上之線。第6圖係示意說明於以刻版術產生之變寬度。第7圖係平面圖，示意說明一正交線圖樣。第8圖係平面圖，示意說明具有水平偏量之圖樣。第9圖係平面圖，示意說明具有垂圖樣。 |衣冰苐10圖係平面圖，示咅砷明且古 _ 不％、況明具有不同線寬的不同場域之一測試光網。第 11圖係平面圖，录音句aB、;L从 w _不忍說明沿者一縫隙之不同位置。第12圖係平面圖，示音兮日日目士 + 圑不意說明具有在不同空間位置的不同水平特徵之一光網。第13圖係平面圖，录咅％目士圃不思戒明具有在不同空間位置的不同垂直特徵之一光網。 97 第14圖係說明光罩誤差係數之一圖。第15圖係方塊圖，說明供調整曝光劑量之本發明— _||___ 小本紙張尺錢财關家辟_) Aiii^x 297_- O:\123\l23943-970328 D〇C 2 1312104 五、發明説明（）個實施例的方法步驟。皮单L16圖係方塊圖，說明藉著改變部分同調以供校正 κ干偏里之本發明—個實施例的方法步驟。 [主要符號說明] 10 光罩或光網 12 光敏基板或晶圓 14 投影光學元件 16 照明源或系統 17 台座22與台座24之移動方 18 部分同調調整器或陣列光學 18Α 區域選擇器 19 構成部分同調調整器18之本 20 可調整縫隙 22 光罩台座 24 基板台座 26 台座控制器 28 可調整縫隙控制器 30 曝光計算器 32 資料儲存裝置 33 部分同調調整器控制器 34 可調整輪廓驅動器 35 系統控制器 36 可調整輪廓 38 照明調整器 40 照明場域 O:\123\123943-970328.DOC 2 A7 B7 1312104

五、發明説明（ 42 50 、 52 、 54 110A-D 111A-D 112 112A、B 113A-C 115A-C 212H、H， 212V ' V5 310 311 320 410H、410V 照明場域40之掃描方向箭頭第14圖之曲線光網特徵型式基板線路水平線路垂直線路水平線垂直線測試光網線圖樣部分溝槽或縫隙場域光網 510' 512' 514' 516> ^ λ c ^ 丄 10 518第15圖之流程圖的步驟 610 612 614、616 帛16圖之流程圖的步驟 [較隹實施例詳細說明] 第1圖係不意說明本發明之一種光學刻版裝置。具有曰圖樣於，、上之《罩或光網1〇係成像於一光敏基板或曰if 12。光罩或光網1G之影像係透過投影光學元件14而投影至基板12。-照明源或系統16係運用以投影該光罩或光網10之影像至光敏基板12。一部分同調調整器或陣列光學το件18係沿著溝槽照明場域與於一掃描方向而選擇性改變該照明之ifr n y 雙、乃之出射數值孔徑，且因此調整該系統之部分同調。可調整縫隙2〇技— 、係構成一照明％域，其係掃描於 O:\123\123943-970328.DOC 2 丰紙張尺度適用中國國家標準(CNS) ------ 1312104 B7 五、發明説明（ , =Μ之上…光罩台座22與—基板台座Μ係由台座 2^)二6所控制並且係'以同步移動，俾使由可調整縫隙所構成之照明場域係掃描於整個光網1()之上，以複於光敏基板&光罩或光網台座22與基板台座係以箭頭17之方向而移動。可調整縫隙20係由一可調㈣隙控，器28所控制。可調整縫隙控制器則系麵接至一曝先計算器30與-資料儲存裝置％。部分同調調整器 Μ係輕接至—部分同調調整器控㈣33。部分同調調整器控制器33係控制該部分同調調整器之移動，以提供對於該系統之部分同調的一預定調整。部分同調調整器或光學元件18係可為類似於由―gh等人在西元°觸年1月22日所提出之標題為“具有補償於光微影系統中的線寬變化之可空間控制部分同調的照明系統，，的美國專利申請案序號第09/599,383號中所揭示之光學元件，其係以參照方式而整體納入本文。部分同調調整器Μ係亦可 f 一種梯㈣列，具㈣擇不同部分，其係利以控制在照明場域中的預定位置與於掃描時之照明的部分同調。古亥部分同調調整器係可移動或隨著光學元件而有效移動，^ 選擇供建立部分同調之期望部位。一系統控制器％ _ 接至台座控制器26、部分同調調整器控制器33、可調整縫隙控制器28、曝光計算器3〇、與資料儲存装置32。於第1圖所示之本發明的實施例係允許修正由一光罩誤差係數所造成的特徵尺寸變化。若光罩誤差係數變化為光網特徵尺寸之-函數，則光罩誤差係數使得印製特徵之偏差為特徵尺寸之一函數。光罩誤差係數可為由以下方程〇：M 23\123943-970328.DOC 2 jq 本紙狀度適财關家料(CNS) ^格⑼。χ297公爱）發明説明（式而定義：寬變:罩誤差係數=影像縮小係數x晶圓線寬變化/光網線運用為1或定值(其為令人合意)，則係可平面：網、?寬係於光網平面所測量，而晶圓線寬係於晶圓 2面所測Ϊ。光罩誤差係數致使線寬為針對不同的特徵尺寸與特徵型式而印製以不同的影像縮小係數。在聚焦用深度上的最佳聚焦之線寬變化係受到影響。本發明係 =、或消除該光罩誤差係數之影響’藉著調整沿著溝槽與掃描方向之曝光劑量與部分同調。於最佳聚焦以及透過對於 ::::賴之不同方位的-給定聚焦範圍之線寬控制對於-個給定特徵型式與方位之光罩誤差係數可為由 =同所需沿著溝槽之諸多不同位置的空中㈣al)影像測 *或刻版測罝而模型化或計算，基於其沿著溝槽之變化的重大性。光罩誤差係數可為測量針對光微影裝置或工且之諸如光曈充滿（pupil filI)、部分同調、與數值孔徑之不同條件以及針對諸如累積計量、每個晶圓的場域數目、每個批次的晶圓數目之不同作業條件。一旦於光網上的特徵如線條、接點）係指明，主要的特性係可由刻版術或者猎者空中影像測量而測量。藉由軟體電腦模擬之模型化以及工業規範模型化或者眾所週知之其他等效的模型化技術係均可運用。概括而言’由一光網特徵至一光敏基板特徵之一特徵尺寸料係具有—Μ㈣像料健，諸如4 { O:\123\123943-970328.DOC 2 本紙張尺度適财s ®家鮮(C_A4规格(21(^297^^- O:\I23\123943-970328.DOC 2 1312104

A7 B7 1312104 五、發明説明（）若光罩誤差係數乃對於不同特徵型式而均為相同，則一修正係可於單一曝光而由可調整缝隙所作成，假設不同方位具有類似特徵尺度。劑量修正係在光網上的各個場域位置而計算。該光網線寬變化修正計算係可作成如下： MEF= m [Δ CDwafer/A CDreticie] 其中MEF為光罩誤差係數且係定義為針對在各個場域位置之光罩線寬。典型而言，MEF係等於1。m為標稱影像縮小係數或NIRF，因此， [△ CDreticleHxMEFH]/m= △ CDwaferH=於晶圓之預測水平線寬 [△ CDreticievxMEFv]/m= △ CDwaferV=於晶圓之預測垂直線寬對於場域中的任何給定位置之MEFH»MEFV=MEF而言， Δ CDWafer=(A CDwaferH+Δ CDwaferv)/2=MEF[ Δ CDreticleH + △ C D r e t i c i e V ] / 2 m 或者是，若係MEFH不等於MEFV，則 △ CDwafer=[( △ CDreticleH) MEFh +( Δ CDreticieV) MEFv]/2m △劑量修正=△ CDwafer/劑量靈敏度 △劑量修正係在曝光場域中的各個位置所計算。然而，若在平均線寬為如同上述所修正之後係存有一殘餘的水平/垂直偏量，即（a)在相同位置之一水平特徵係成像為不同於一垂直特徵、或者（b)於光網上之一水平特徵係為不同於一垂直特徵，則光罩誤差係數可為以部分同調 O:\123\123943-970328.DOC 2 - 13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1312104 B7 五、發明説明（學元件18而控制’藉著修改在沿著照明調。或者是:多二者之不同空間位置的部分同徵係可於並獨立呈有^ ，俾使具有不同方位之特的曝光而;:有由可調整縫隙Μ所控制劑量之單獨之水藉著計算在光網上的各個位置押制量’以及藉著利光罩誤差係數 ==測量或模型化，印製的水平特徵與印製寺倣係可為於晶圓平面而計算。水平與垂直偏量係 ^為於晶圓平面而計算。供修正水平與垂直偏量所需的 ^刀同調變化係可藉著眾所週知於此技藝中的技術而計算’並且藉由易於取得之商用軟體的輔助。光學元件18 係接著運用以改變在縫隙場域中的各個空間位置之部分同調，以補償水平與垂直偏量。—旦在該空間位置之部分同調係決定’如由部分同調調整器或光學元件18所提供之部分同調係可施加。是以，本發明係可運用以修正平均光網線寬變化，或者修正水平與垂直偏量變化，或者同時修正平均光網線寬變化及水平與垂直偏量變化，或者僅為修正水平線寬變化’或者僅為修正垂直線寬變化。弟2圖係示意說明於第1圖所示之可調整縫隙2〇。一照明場域40係由一照明調整器38所建立，其建立一可調整輪廓（contour) 36。於照明調整器38之可調整輪扉36係阻斷部分之大致為矩形的照明場域，以調整在不同縱向位置之照明場域的寬度。因此，照明場域4〇係將具有一最 I O:\123\123943-970328.DOC 2 - 14 - I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐) '—---- I312104 • - 五、發明説明（大寬度wmax或一最小寬f w_。一可調整輪廊 (dHve) 34係調整該可調整輪廓％。可調整輪廓驅動器I# 係由可調整縫隙控制器28所控制。作業時’可調整2〇修改由光敏基板12 (如第i 圖所示）所接收的曝光劑量，大致為矩形的照明場域以箭頭42之方向而掃描’以投影該光網1〇之影像於—光敏基板上。光網10係固定於一光網台座22，且係由一座控制器26所驅動，藉以掃描照明場域4〇。隨著昭明二域4〇係掃描跨於光網1G，可調整縫隙控制器28係卞制^ ，整輪廓驅動器34,致使照明調㈣％改變該· 郭36曝光计算器3〇係耦接至該可調整縫隙控制器係運用以決定正確曝光劑量。資料儲存器Μ係儲存欲得到於線寬期望變化所需的曝光劑量之資料。第2A圖係示意說明於第i圖所示之光學調調整器18。光學陣列元件或部分同調調整器；8 用以改變用於構成照明場域之照明源的出射數值孔此舉係依次改變該部分同調，其係定義為照明光學系、·先之數值孔徑除以投影光學系統的數值孔_ ^ _複數個區域19所構成。各個 ^ 19係可由—個透鏡或複數個透鏡所作成，其係以一預定方式而修改出射數值孔徑或照明錐體（c 、 :亦可為連續者或一梯度者而並非離散者。部；同° :;調=或光學陣列元件18係為動態’意指口 P刀之先網以提供一預定的部分同調。因此， : 改變係可作成於照明場域中之任何預先選定點，視 ,〇Λ1_ 地細編i5 " 關冢標準(CNS) Α4規格(⑽χ挪公 1312104 五、發明説明（成於印製影像之調整而定。 :分同調調整器18係可為固定並且為由 =似所光學選取之期望區域19。即，其他光學元』疋位相鄰於期望區域19，提供照明以構成期

:。區域選擇器則可由移動式鏡子、棱鏡、光J :署可調整溝槽或縫隙、或者其他眾所週知的光裝置所組成。第3 Α與3Β圖係不意㈣具有不同特徵型式之光網。、'網110A具有一垂直特徵型式1Ua，而光網瞻一水平特徵型式U1B。、 $ 4A與4B圖係示意說明具有其他網。於第从圖，-光網職具有於其上之一第式111C。於第4B圖，一光網11GD具有於其上之一第二特徵型式iim。第一與第二特徵型幻nc與iud係可方，朝向於相對於光網方位之不同角度。應係理解的是，大量數目之特徵型式係已見於不同光網上。於第則圖與第4A-B圖所示之特徵型式係舉例說明不同特徵型式之不同方位。諸多特徵型式係主要為水平與垂直或者彼此正交者。特徵型式係亦可包括隔離及/或群組的特徵。其他的實例包括線路、接點、以及運用於製造半導體元件^光微影術中的其他眾所週知之特徵。第5圖係示意說明以一種刻版術所製造之一個半導體 π件的一部分之一橫截面。一第一線路U2A與一第二線路U2B係、置放於基板112之上。儘f僅有—層係圖示、、，典型為多個不同層係利用，視所製造之半導體元件而定。 0:M23\123943-970328.D〇C 2 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董） A7 B7 1312104 五、發明説明（）第一線路112A具有一侧向寬度w以及介於相鄰線路 112A與112B之間的一空間。然而，語辭“線寬 (linewidth)”係亦可運用以指示介於相鄰線路U2A鱼 112B之間的空間。第6圖係垂直線路115A、U5B、與115C以及水平線路113A、113B、與U3C之平面圖，類似於第5圖所示之線路者。線路115A_C與113A_C係印製在沿著投影於光敏基板上的溝槽之不同位置。線路115A_C與ii3A_c係—般為正交於彼此，但是可具有不同的方位。另外，線寬係應為準確反映光網之線寬，其係成像於光敏基板上。然而，當其為曝光波長或更小者之規模的極小線寬，經常係極為困難以得到跨於溝槽的相同線寬以及其並未偏離於光網上的線寬之一線寬，歸因於不同的光微影參數或變數。是以，該等線寬係可能在沿著投影於光敏基板上之溝槽的不同縱向位置而具有不同的寬度W，v、W，，V、W,，，V、w,H、 W’’H、與W”，H。藉著以如第！與2圖所示之可調整縫隙 20而控制劑量，本發明係減小線寬之變化，尤其是其作為特徵尺寸與位置之一函數。此外，光網之製造的結果係可能存在誤差或線寬之變化。藉著選擇性控制沿著溝槽之於曝光場域中的不同位置之曝光劑量與部分同調，本發明係可修正光網之製造誤差。因此，即使是於光網上的線寬之一誤差係已經出現於光罩之製造時，一設計或意圖的線寬係可印製。本發明之此特徵係亦可減小該光網之所需製造容差，且因此實質減小生產光網之製造成本。舉例而言，具有減小製造容差之〇Al23\123943-970328.D〇C 2 - \1 本紙張尺度朝巾® ®家鱗(CNS) A4规格(21GX 297公釐) A7 B7 1312104 五、發明説明（）一光網係可於降低成本而作成，或者其具有在不同位置之某些尺寸誤差的一光網係仍可運用。從欲複製之光網影像的比例尺度之偏離係可可由本發明所補償，造成所期望影像之複製。藉著比例尺度，其係意謂著該光網之影像係可藉著一除數或者小於1之乘數而減小，舉例而，一個四比一的縮小比值。因此，即使是光網已經減小製造容差，期望影像係仍然可被複製。第7至9圖係說明於印製正交線寬之水平與垂直偏量的影響。應係可理解的是，水平與垂直偏量係代表介於二個水平與垂直方位之間的線寬之變化。於其他方位之偏量係亦為適用。第7圖說明一水平線212H與一垂直線 212V，水平線212H具有Wh之一寬度’而垂直線2i2v具有Wv之一寬度。寬度Wh係大致等於寬度^^。第8圖說明於第7圖所示之線圖樣以一種光微影系統之印製，其具有在該場域中的一特定位置之一水平偏量。歸因於水平偏量，水平線212H’具有一已改變的印製寬度Wh，，而垂直線212V具有如同於第7圖之線圖樣所示者之大致為相同的寬度Wv。同理’第9圖說明於第7圖所示之線圖樣以一種光微影系統之印製，其具有在該場域中的一特定位置之一垂直偏量。歸因於垂直偏量，垂直線212V，具有一已改變的印製寬度wv，，而水平線212H具有如同於第7圖之線圖樣所示者之大致為相同的寬度％。—光微影系統可具有在單一個位置之一正向、較寬的線寬，或者一負向、較窄的線寬、偏量，或者水平與垂直偏量的一組合。、此水平與垂直偏量係將於該光微影系統之場域内而隨^間 O:\123\I23943.970328.D〇C 2 -18· A7 B7 1312104 五發明説明（改變，且可係針對各種系統而為不同。 ^種水平與垂直収綠I㈣之其他成像特性统：：：為該種光微影系統之記號(signature)。光微影系，先之记號係亦可包括所運用以供成像之光網的特性。補償由光網所引入以及來自光罩誤差係數特性之水平與垂直偏量，本發明係利用第！肖2A圖所示之陣列光學元 1“修改該照明之部分同調或充滿(£峨何性質，在欲準綠印製該光網之一影像所必需處的與垂直偏量。水十第10圖係不意說明一測試光網31〇，其具有m — 列之複數個的線圖樣部分311。線圖樣部> 3ιι = 個不同線寬間隔與方位。線圖樣部分311之各者係以列架構而定位於測試光網31Q。測試光網3ig係運到實際的印製測量，以決定在不同位置之 2 訂右的給定特徵型式與尺寸之溝槽。為化者對於標稱尺寸左 /第11圖說明-溝槽或縫隙場域320之運用，者縫隙場域32G的縱向長度之對應的線圖樣部分扣。2 ==群_係可為由⑷對於一固定間距之變：队、有1線/間隔的任務週期之變動線寬（即， :距)所組成。該溝槽或縫隙場 0:\123\123943-970328.DOC 2 1_二__ - 19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規^ -所:之光满310。接著’在沿著縫隙場域咖各 :同縱向位置而決定實際工具光罩誤差係數。此資訊』用以決定欲由可調整縫隙所提供的適當曝光劑量：以由陣列光學元件所提供的部分同調，㈣ = 五、發明説明（）任何的水平/垂直偏量。運用此種格式或方法’資料係可利用在沿著對於一办疋溝槽位置之掃描的多個位置。德；，、口 «及亦可針對-給定特㈣描記號第12圖係以圖舉例或示意說明位在1網4_之不同空間位置的不同水平特徵尺寸。不第13圖係以圖舉例或示音 ^不思5兒明位在-光網41〇V之不同空間位置的不同垂直特徵尺寸。不同的水平與垂直特徵尺寸係經常結合之特徵。第12與13圖係意欲說明該等不同特徵為具= 平與垂直成分。苐η圖係㈣光罩誤差係數之_圖形。虛、線5〇代表斜率為卜其指出光網臨界㈣ical)尺度係同於晶圓臨界尺度’因此在-曝㈣間係無需光罩誤差係數之相關修正。線52代表對於相當小的特徵之—光罩誤差係數，ς 所複製於基板或晶圓上的特徵係相對於由光網所複製之: 徵而為尺寸過大。線54代表對於相當小的特徵之光罩誤差係數，當所複製於基板或晶圓上的特徵係相對於由光網所複製之特徵而為尺寸過小。應注意的是，光罩誤差係數為大致隨著特徵尺寸變小而增大。是以，為了修正光罩誤差係數與相關成像問題，本發明係隨著針對一給定技術點' (node)之特徵尺寸變小而變得更為重要許多。第15圖係方塊圖，說明本發明之一個實施例的方法步驟。第15圖說明所運用於修正曝光劑量以減小線寬變化之方法步驟。方塊51〇表示測量自標稱特徵尺寸與型式 0:\] 23\123943-970328.DOC 2 •20· 1312104 A7

、發明説明（需的部分同調變化算方法 < 者t g y 。此舉係可藉著運用種種計表示改如Pr°lhh軟體)而作成。方塊-於所需·=:的部分同調之方法步驟，此係基直偏量之變或變化之計算’藉以得到對於水平/垂源之陣列光：：。此舉係可藉著修改或改變關連於照明之印』著：σ於第15與16圖所示之方法，係可得到改善同处門位同時修正在不同μ位置之劑量以及在不之4分同調’線寬之變化以及水平與垂直偏量用-°補償。因此’本發明提供—種其為光微影裝置所運之裝置與方法，運用於半導體製造中以改善品質與生產本發明係允許較小許多的特徵或元件之成像及印製， f為運用現有技術所不可能或者不易於得到者。因此，本月係七昇光k影光微影技術以及關連於其之半導體製造。語辭“水平與垂直偏量”係運用以意指於印製寬度之一變化，其為於方位之差異的一結果。儘管該等線寬係典型為垂直於彼此，水平或垂直，線寬係可具有任何相關的方位。因此，語辭“水平與垂直偏量”係可與方位偏量而互換運用。雖然較佳實施例係已經圖示及說明，對於熟悉此技藝之人士而言係顯明的是’種種修改係均可在未偏離本發明之精神與範疇下而作成。 O:\123\123943-97032S.DOC2 - 22 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims

1312104 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種光微影裝置，包含：一照明源（16); 一部分同調調整器（18)，其接收來自該照明源（16)之電磁輻射以及於一光網（10)之選擇部份修改照明之部分同調，用於線寬變化之控制；一可調整縫隙（20)，其接收來自該照明源（16)之電磁輻射以及控制一光敏基板所接收的電磁輻射劑量；一光網台座（22)，其係適以固定該光網（10)於其上；一基板台座（24)，其係適以固定該光敏基板（12)於其上；及投影光學元件（14)，其係定位介於該光網台座（22)與基板台座（24)之間，該投影光學元件（14)係投影該光網（10) 的一影像於光敏基板（12)之上。 2. 如申請專利範圍第1項之光微影裝置，其中該部分同調調整器（18)包含一陣列光學元件（24)。 3. 如申請專利範圍第2項之光微影裝置，更包含關連於該陣列光學元件（24)之一區域選擇器（18A)，藉此一部分同調改變係可作成在任何預定空間位置。 4. 如申請專利範圍第2項之光微影裝置，其中該陣列光學元件（24)具有複數個出射的數值孔隙修改區域（19)。 5. —種用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，包含：一照明源（16); 一陣列光學元件（24)，具有複數個出射的數值孔隙修改區域（19)，其係定位以接收來自該照明源（16)之電磁輻 O:\123\123943-970328.DOC 3 - 1 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

1312104 #、申請專利範圍射’該陣列光學元件（24)並於一光網（1〇)之選擇部份修改出射的數值孔徑，以用於線寬變化之控制； —可調整縫隙（20) ’其接收來自該陣列光學元件（24) 所出射之電磁輻射以及控制一光敏基板（12)所接收的電磁韓射劑量；一光網台座（22)，其係適以固定該光網（10)於其上；一基板台座（24)，其係適以固定該光敏基板（丨2)於其上；投影光學元件（14) ’其係定位介於該光網台座（22)與基板台座（24)之間，該投影光學元件（14)係投影該光網(1〇) 的一影像於光敏基板（12)之上；一台座控制器（26) ’該台座控制器（26)係耦接至該光網台座（22)與基板台座（24);及可調整縫隙控制器（28) ’其係賴接至該可調整縫隙 (20)。 ’、 6. 如申請專利範圍第5項之用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，更包含關連於該陣列光學元件（24)之一區域選擇器（18A)，以供改變出射的數值孔徑與在預定空間位置之造成的部分同調。 7. 如申請專利範圍第5項之用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，其中該可調整縫隙（2〇)具有沿者一縱向長度之一可變寬度。 8. 如申請專利範圍第5項之用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，更包含一測試光網，具有不同線寬與於空間所定位方位的線之複數個線圖樣部 O:\123\123943-970328.DOC 3 * 1312104 1 I__________ D8 六、申請專利範園分，藉此於一印製基板上的線寬變化與方位偏量之位置係可決定。 ’、 9_如申請專利範圍第5項之用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，更包含關連於光敏基板（12) 之機構（30)，以供決定當處理時之於該光敏基板上的線寬變化。 10.—種用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，包含：一照明源（16) ’提供一照明場域；供改變部分同調之機構，其係定位以接收來自該照明源（16)之電磁輻射，以改變在該照明場域中的選擇部份之部分同調；供決定線寬變化之機構（30)，以決定在複數個位置之相對於光網（10)的一印製場域中的線寬變化；供計算部分同調修正之機構，其係耦接至該供決定線寬變化之機構（30)，以計算在複數個位置各者之一部分同調修正而減小於該印製場域中的線寬變化；供調整部分同調之機構，其係耦接至該供改變部分同調之機構，以基於該部分同調修正而調整在複數個位置各者之一部分同調；供改變曝光劑量之機構，其係定位以接收來自該照明源06)之電磁輻射，以改變在該光敏基板（12)上的不同空間位置之一曝光劑量；供決定線寬變化之機構’以決定在複數個線寬變化位置之相對於光網（10)的一印製場域中的線寬變化； I O:\123\123943-970328.DOC 3 _ ^ 張尺度適用中國囷家標準(CNS) A4規格(box297公^------ A8 B8 C8 ΤίΆ

1312104 供計算曝光劑量修正之機構，其係輕接至該供決定線寬變化之機構（30)，以計算在複數個線寬變化位置各者之一曝光劑量修正而減小於該印製場域中的線寬變化；供調整曝光劑量之機構，其係耦接至該供改變曝光劑量之機構，以基於該曝光劑量修正而調整在複數個線寬變化位置各者之一曝光劑量；一光網台座（22)，其係適以固定該光網（丨〇)於其上；基板台座（24)，其係適以固定該光敏基板（丨2)於其上；投景彡光學元件（14)，其係定位介於該光網台座(22)與基板台座（24)之間，該投影光學元件（1句係投影該光網（1〇) 的一影像於光敏基板（12)之上；供同步掃描之機構，其係耦接至該光網台座（22)與基板台座（24)，以同步掃描該光網（1〇)台座與基板台座（24)，藉此由該基板（12)所接收的電磁輻射係改變，造成於該光敏基板（12)上的線寬變化孫受到控制。 11.一種用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，包含：一照明源（16); 一陣列光學元件（24)，具有複數個出射的數值孔隙修改區域（19)並包含一梯度，其係定位以接收來自該照明源 (16)之電磁輻射並且提供在光網（10)上的預定位置之一選擇部分同調，該陣列光學元件（24)並修改在該光網（1 〇)上的預定空間位置之選擇部分同調，以用於線寬變化之控制； O:\123\123943.970328.DOC 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1312104 A8 B8 C8 D8 、申請專利範園區域選擇器（18 A)，其係關連於該陣列光學元件 (24)，該區域選擇器（ι8Α)係重新指引該複數個出射的數值孔隙修改區域（19)在預定位置；一可調整縫隙（20)，具有一縱向尺度且係定位以接收來自該照明源（16)之電磁輻射，該可調整縫隙並控制一光敏基板（12)所接收的電磁輻射劑量，該可調整縫隙（2〇) 具有沿著縱向尺度之一可變寬度；一光網台座（22)，其係適以固定該光網（丨〇)於其上；一基板台座（24)，其係適以固定該光敏基板（12)於其上；投影光學元件（14)，其係定位介於該光網台座（22)與基板台座（24)之間，該投影光學元件（14)係投影該光網（1〇) 的一影像於光敏基板（12)之上；一台座，該台座係耦接至該光網台座（22)與基板台座 (24)；一可調整縫隙控制器（28)，其係耦接至該可調整縫隙 (20);及、一系統控制器（35)，其係耦接至台座控制器（26)、區域選擇器（18A)、與可調整縫隙控制器（28)。 12.如申請專利範圍第u項之用於印製光網的影像於光敏基板上之掃描光微影裝置，其中該陣列光學元件（24) 包含一梯度。一 13 ·如申明專利範圍第11項之用於印製光網的影像於 ^敏基板上之掃描光微影裝置，更包含供計算修正曝光劑量與出射數值孔徑之機構，其係耦接至該系統控制器 O:\123\123943-970328.DOC3 β ^ _ i紙張尺度適財關家料(CNS) Α4·(21()χ297公董)--------- B8 C8 D8 1312104 六、申請專利範園 (35)，以計算一修正的曝光劑量與出射數值孔徑而減小於一印製基板（12)上的線寬變化。 14. 一種曝光一光敏基板的方法，其具有一光網的影像，該種方法包含步驟：改變在光敏基板（12)上的不同線寬變化空間位置之電磁輻射的一曝光劑量；及藉由改變在該光網（10)的選擇部份之部分同調，改變在光敏基板（12)上的不同空間位置之電磁輻射的一部分同調’其係運用以成像該光網（10)於光敏基板（丨2)上，藉此於光網（10)之印製影像中的線寬變化係減小。 15_如申請專利範圍第14項之曝光一光敏基板的方法，更包含步驟：計算在光敏基板（12)上的不同線寬變化空間位置各者之一曝光劑量修正；及計算在光敏基板（12)上的不同空間位置各者之一部分同調修正。 16.—種曝光一光敏基板的方法，以改變於一印製基板上的線寬，該種方法包含步驟：決定於一印製場域中的複數個線寬位置之相對於一光網（10)的線寬變化；計算在該複數個線寬位置各者之一曝光劑量修正，以減小於印製場域中的線寬變化；基於該曝光劑量修正，調整在不同線寬位置各者之運用以曝光該光敏基板（12)的電磁韓射之曝光劑量；決定於一印製場域中的複數個位置之相對於光網（i 〇) O:\I23\123943-970328.DOC 3 ·§· 本紙張尺度適用t B目家料(CNS) A4規格(21GX297公釐) A8 B8 C8 D8 1312104 申請專利範圍的線寬變化；計算在該複數個位置各者之一部分同調修正，以減小於印製場域中的線寬變化；及基於該部分同調修正，調整在複數個位置各者之運用以曝光該光敏基板（12)的電磁輻射之部分同調，藉此於印製場域中的線寬變化係減小。 17.—種曝光一光敏基板的方法，以控制於一印製基板上的線寬與方位偏量，該種方法包含步驟：決定於一印製場域中的複數個線寬位置之於印製基板上的線寬變化’其偏離於一預期線寬；計算在該複數個線寬位置各者之一曝光劑量修正，以控制於印製場域中的預期線寬；基於該曝光劑量修正，調整在不同線寬位置各者之運用以曝光該光敏基板（12)的電磁輻射之曝光劑量；決疋於一印製場域中的複數個位置之相對於預期線寬的線寬變化；計算在該複數個位置各者之一部分同調修正，以控制於印製場域中的線寬變化；及基於該部分同調修正，調整在複數個位置各者之運用以曝光該光敏基板（12)的電磁輻射之部分同調，藉此於印製場域中的該線寬係控制以得到於印製基板上的一預期線寬。 18· —種用於光微影裝置之曝光控制裝置，包含：一可調整縫隙（20)，苴伤定仂,、；拉* V )八你疋位以接收來自一照明源（16) 之電磁輻射；及 O:\123\123943-970328.DOC 3 本紙張尺度賴中關家鮮(CNS) A4規格(21Gx297公爱） 1312104

一部分同調調整器（18)，其係定位以接收來自該照明源（16)之電磁輻射；藉此該電磁輻射之一曝光劑量與部分同調係於一光敏基板（12)的預定部份選擇性地改變，以供減小線寬變化。 19. 如申請專利範圍第18項之曝光控制裝置，其中該部分同調調整器（18)包含複數個不同出射的數值孔徑區域 (19) ’藉此係修改該部分同調。 20. 如申請專利範圍第19項之曝光控制裝置，更包含關連於該部分同調調整器（18)之一區域選擇器（18Α)，藉此係選擇該複數個不同出射的數值孔徑區域（丨9)之一選定者。 21. —種印製光網的影像於光敏基板上之方法，該光網具有偏離於比例期望尺度之尺度者，該種方法包含步驟：製造欲印製於該光敏基板（12)上之具有偏離於比例期望尺度之尺度者的一光網（10); 調整在不同空間位置之照明的一劑量以改變印製特徵線寬，藉以得到欲印製於該光敏基板（12)上之比例期望尺度；調整在該光網（10)的選擇部份之照明的一部分同調以改變印製特徵線寬，藉以得到欲印製於該光敏基板（12)上之比例期望尺度，藉此該光網（10)係可運用，即使其具有放寬的製造容差。 22· —種印製光網的影像於光敏基板上之光微影方法，該光網具有偏離於比例期望尺度之尺度者，該種光微影方 O：\I23\123943-970328.DOC 3 . C _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1312104 戠 C8 __ D8 六、申請專利範圍 '— ~~' —-- 法包含步驟：製造欲印製於該光敏基板（12)上之具有偏離於比例期 - 望尺度之尺度者的一光網（10); ’ 計算欲改變印製特徵線寬所需要之在不同空間位置的照明劑量之調整，藉以得到欲印製於該光敏基板（12)上之比例期望尺度；基於該計算在不同空間位置的照明劑量調整之步驟，而調整照明劑量以改變印製特徵線寬，藉以得到欲印製於該光敏基板（12)上之比例期望尺度；計算在該光網(10)的選擇部份的照明部分同調之調整以改變印製特徵線寬，藉以得到欲印製於該光敏基板π(12) 上之比例期望尺度；基於該計算在不同空間位置的部分同調調整之步驟，而調整照明部分同調以改變印製特徵線寬，藉以得到欲印製於該光敏基板（12)上之比例期望尺度，藉此該光網（10)係可運用，即使其具有放寬的製造容差。 O:\123\123943-970328.DOC 3 ^ ^ ^ 本紙張尺歧财® ®家料(CNS) A4»(21GX297公釐)