TWI317055B - Uniformity correction system having light leak and shadow compensation - Google Patents

Description

1317055 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上係有關於微影系統中的均勻性校正。 【先前技術】 習知的微影系統包含在其他物之間的一照明系統， 使所接收的雷射光束產生均勻強度分佈。最好使所產生 φ 照射儘可能的均勻，且任何均勻性誤差儘可能的小。照 均勻性影響一照明系統產生跨越一整體曝光場的均勻線 * 度之能力。照射均勻性誤差可以明顯地影響由微影系統 … 製造的裝置之品質。 用以校正均勻性的技術包含具有多個校正元件（例 :由照明槽縫的對面插入的平板）的校正系統。這些校 元件具有非零的衰減率（例如：90% )。然而，由於各 限制，相鄰的校正元件之間存有一間隙。在相鄰校正元 φ 之間的間隙產生非所欲之光學效應，例如：間隙漣波與 影。由於每一間隙具有0 %的衰減率（或1 0 0 %的透射率 且校正元件具有非零的衰減率，通過間隙的光在該基板 產生較大強度的條紋或區帶。較大強度的區帶影響曝光 中的線寬。再者，每一校正元件具有一有限的厚度。因 ，每一校正元件具有複數個邊緣。假如光朝向一角度行 (亦即’較大的σ)，該光的一部分會自該邊反射出去 其在該基板上投射一陰影。 因此，用以補償由相鄰校正元件之間的間隙所產生 以 的 射 寬 所 如 正 種 件 陰 ) 上 場 此 進 的 -4 · (2) 1317055 光學效應之均勻性校正系統是目前所需的，其增加 槽縫的均勻性，且改善臨界尺寸。 【發明內容】 本發明係爲一種具有漏光及陰影補償的均勻性 統與方法。根據本發明的一觀點，用於均勻性校正 統包含複數個校正元件以及一光學補償板。於一實 # ’該些校正元件可在一照明槽縫內移動。相鄰的校 係由一間隙相隔開。該光學補償板包含具有多個間 區段的一圖案。該圖案具有一衰減率，其係與該光 ' 板的其餘部分之衰減率不同。 每一間隙補償區段對應至相鄰校正元件之間的 隙之一。在該光學補償板上的每一補償區段之位置 上對應至照明槽縫中相鄰校正元件之間的相對應間 置。每一間隙補償區段的寬度係依據入射至該校正 ® 的光線之角度而定。於本發明的一觀點，每一間隙 段的寬度大於相對應間隙的寬度。間隙補償區段可 任意長度。於本發明的一觀點，間隙補償區段從該 償板的第一邊延伸至該光學補償板的第二邊。 於本發明的一觀點’該圖案位於該光學補償板 面（或上部表面）上。於本發明的另一觀點，該圖 該光學補償板的底表面（或下部表面）上。該圖案 具有一衰減率的任意材料所形成。 於本發明的一觀點，該光學補償板位於複數個 通過該 校正系 的該系 施例中 正元件 隙補償 學補償 該些間 係大致 隙之位 系統上 補償區 以具有 光學補 的上表 案位於 可以由 校正元 (3) .1317055 件的上方。於本發明的另一觀點，該光學補償板位 個校正元件的下方。 【實施方式】 第1圖係爲根據本發明一實施例的範例式微 100的圖式。於一實施例中，微影系統100係爲使 片或遮罩的系統。於另一實施例中，系統100係爲 φ 微影系統。 微影系統1 〇〇包含一照明系統1 1 0、一均勻性 統1 2 0、一對照裝置1 3 0、投影光學裝置1 5 0、一基 ' 160以及一校正模組170。 照明系統1 1 〇照射該對照裝置1 3 0。照明系統 以使用該微影系統所需的任何類型之照明（例如： 環形等等）。再者，照明系統1 1 〇可以支援各種照 (例如：局部相干性）的修改或滿足幾何條件。照 • 的細節係爲熟悉此技藝相關人士所熟知的，因此於 作進一步說明。 對照裝置130係用以將一圖案映射至由基板平 支承的一基板1 65 (例如：晶圓或玻璃平板）之一 。於第一實施例中，對照裝置1 3 0係爲靜態的遮罩 :一標線片，且基板165係爲一晶圓。於第二無遮 施例中，對照裝置1 3 0係爲可程式化陣列。該可程 列可以包含一空間光調制器（SLM )或某其他適合 陣列。另外可選擇地，該SLM可以包含一反射式 於複數 影系統 用標線 無遮罩 校正系 板平台 1 1 0可 四極、 射特性 明系統 此處不 台160 部分上 ，例如 罩的實 式化陣 的微鏡 或透射 (4) 1317055 式液晶顯示器（LCD )或光柵（GLV )。於第二實施例中 ’基板165可以爲一片玻璃、平板顯示器或其他類似裝置 〇 投影光學裝置1 5 0係設置用以將該圖案的一影像（係 由該對照裝置界定）投射至該基板上。投影光學裝置1 5 0 的細節係依據所使用的微影系統而定。投影光學裝置的特 定功能性細節係爲熟悉此技藝相關人士所熟知的，因此於 _ 此處不作進一步說明。 基板平台160位於該影像平面180上。基板平台160 支承一基板1 6 5。於一實施例中，該基板係爲抗蝕塗層晶 ' 圓。於另一實施例中，該基板係爲一片玻璃、平板顯示器 或其他類似裝置。 均勻性校正系統120係爲一裝置，用以控制與系統 1 00相關的照射範圍之特定區段內的照射等級。均勻性校 正系統120係置於該校正平面上的照明光學裝置110與對 • 照裝置平台130之間。於一實施例中，該校正平面係位於 該對照裝置平台（例如：標線片平台）的鄰近處。於另一 實施例中，該校正平面可以位於在照明光學裝置1 1 〇與對 照裝置平台1 3 0之間的任意位置上。 第2A至2D圖敘述範例式均勻性校正系統200的高 階方塊圖。如第2A至2D圖所述，均勻性校正系統包含 多個校正元件220a〜22 On，選擇性的多個校正元件222a 〜222η以及一光學補償板250。多個校正元件220a〜220η 與222a〜222η以清晰的組態而插入至該照明槽縫內。多 (5) 1317055 個校正元件220、222可以爲影響均勻性的任意機構。於 一實施例中’多個校正兀件220a〜220η與222a〜222η係 爲由透射材料所組成的數個平板（亦稱爲指狀物）。舉例 而言，於一實施例中，每一指狀物具有10%的衰減率（亦 即，90%的透射率）。於另一實施例中，該些指狀物係爲 不透光的（亦即，〇 %的可透射能力）。如同熟悉此技藝相 關人士應可了解的，其他的衰減値可以用於校正元件。再 φ 者，校正元件可以具有可變的衰減率。 第2Α圖係爲校正系統220 Α由上至下的視圖。在校 正系統 220A中，多個校正元件 220a〜220η與 222a〜 ' 2 2 2 η具有一傾斜組態。在此組態中，多個校正元件2 2 0 a 〜220η係從照明槽縫的第一側（例如：左側）以相對於掃 描方向（或 Y軸）的角度（X插入。多個校正元件222a〜 2 2 2η係從照明槽縫的相對側（例如：右側）以相對於掃描 方向（或Υ軸）的角度-α插入。於一實施例中，校正元件 # 220a〜220η與222a〜222η的最大插入係到達一中立點。 換言之，每一校正元件可以被插入任意量，其到達一校正 元件220的頂端相鄰於一校正元件222的頂端之處上的一 點。於此實施例中，校正元件220a〜220η並不與校正元 件222a〜222η重疊。 由第2 Α圖可知，在此組態中，每一校正元件2 2 0 a〜 220η係位於其相對應校正元件222a〜222n的對面（例如 :校正元件220a係位於校正元件222a的對面，校正元件 220b係位於校正元件222b的對面等等）。因此，每—校 (6) 1317055 正元件220a〜220η以及其相對應校正元件222a〜222η可 以考量爲位於相同校正槽縫中。雖然第2Α圖僅敘述每一 側四個校正元件，每一側任意數量的指狀物可以使用於本 發明中。 第2Β圖係爲校正系統220Β由上至下的視圖。在校正 系統220Β中，多個校正元件220a〜220η與222a〜222η 具有一山形組態。在此組態中，多個校正元件2 2 0 a〜2 2 0 η • 係從照明槽縫的第一側（例如：左側）以相對於掃描方向 (或Υ軸）的角度α插入。多個校正元件2 22a〜222η係從 照明槽縫的相對側（例如：右側）以相對於掃描方向（或 • Υ軸）的相同角度α插入。在此組態中，校正元件220與 222可以插入至一深度，以使得校正元件220與校正元件 22.2重疊。於此實施例中，每一校正元件可以被插入至任 意量，其達到最大插入點。 第2C圖係爲校正系統220C的一部分之側視圖的高階 # 方塊圖。如第2C圖所示，光學補償板250係平行於含有 多個校正元件220與222的平面。於一實施例中，該些校 正元件的底表面鄰近於該光學補償板的上表面。校正元件 的底表面以及光學補償板的上表面之間的間隔係小於〇 . 1 mm。如同熟悉此技藝相關人士應可了解的，其他的間隔 距離亦可以使用於本發明。 第2D圖係爲校正系統220D的一部分之側視圖的高 階方塊圖。於此實施例中，該光學補償板的底表面鄰近於 該些校正元件220與222的上表面。該光學補償板的底表 (7) 1317055 面以及該些校正元件的上表面之間的間隔係小於〇 .〗mm 。如同熟悉此技藝相關人士應可了解的，其他的間隔距離 亦可以使用於本發明。 於本發明的一實施例中，光學補償板25 0具有0%的 衰減率（亦即，1 〇 〇 %的透射率）。如同熟悉此技藝相關人 士應可了解的’具有其他哀減値的光學補償板亦可以用於 本發明。 • 由第2A至2D圖可知，相鄰的校正元件（例如：22〇a 〜220η與222a〜222η)藉由一間隙225a〜225η而隔開。 如同熟悉此技藝相關人士應可了解的，相鄰的指狀物可以 * 藉由補償系統的限制條件所需之任意尺寸的間隙而隔開。 於一實施例中，每一間隙225 a〜225η係爲相同的尺寸。 相鄰校正元件之間的間隙產生非所欲之光學效應，例 如：間隙漣波與陰影。這些效應的例子之一係如第3圖中 所述。第3圖敘述具有複數個相鄰校正元件320a〜320c # 之校正系統3 00的一部分。相鄰校正元件320a〜320c藉 由間隙3 2 5a〜3 25b而隔開。由於每一間隙具有0%的衰減 率（或是1 00%的透射率），通過該些間隙的光在該基板 上產生較大強度的條紋或區帶。該些條紋的強度係依據入 射光的角度而定。舉例而言，當該光束係爲大致上平行且 如第3圖中的光390所示（亦即，光具有小的σ )，光的 最大量行進通過該間隙。當該光通過各種角度延伸且如第 3圖中的光395所示（亦即，光具有較大的σ)，該光的 —部分被反射，其造成該些條紋強度的降低。當該角度增 -10- 1317055 (8) 力□(亦即，σ增加），通過該間隙的光減少而進一步降低 該些條紋的強度。區域360a係爲入射光具有最小的σ時， 由於該間隙導致的較大強度之區域。區域360b係爲入射 光具有最大的σ時，由於該間隙導致的較大強度之區域。 如所述，區域360a較36 0b爲窄。然而，區域360a中的 光線相較於區域3 60b中的光線具有較大的強度。 由第3圖可知，每一校正元件具有一有限的厚度。因 # 此，每一校正元件具有複數個邊緣3 22。假如光朝向一角 度行進（亦即，較大的σ)，部分的光會自該邊3 22反射 出去，其在該基板上投射一陰影。當二校正元件3 20b、 * 320c是相鄰的且光朝向一角度從一側行進，一陰影由第一 指狀物3 2 0b的邊緣3 22投射，且一第二陰影由第二指狀 物320c的邊緣322投射。該陰影效應可由於正在使用的 照射模式而惡化。舉例而言，假如使用雙極照射，光從第 —方向以及從相對於該第一方向的第二方向入射至該些校 Φ 正元件上。因此，除了由該間隙所造成的更大強度之條紋 ，相鄰指狀物的邊緣造成待投射在該基板上的四個陰影。 第4圖進一步說明間隙漣波的起因。第4圖敘述具有 從左側插入的多個相鄰校正元件420a〜420c之照明槽縫 的一部分43 5。該些相鄰的校正元件420a〜420c係由間隙 425a、425b而隔開。第4圖進一步敘述與該校正系統相關 聯的交叉槽縫平均衰減率48〇。 如第4圖所示，掃描線442並不進入或越過間隙區域 425a。因此，交叉槽縫衰減率是正常的（接近8%的衰減 -11 - 1317055 (11) 的一圖案7 5 2。於此實施例中，間隙補償區段7 5 4並不延 伸通過該光學補償板，且事實上並不延伸至光學補償區段 的中心。因此，於一實施例中，每一間隙補償區段的長度 小於光學補償板的寬度，且小於該些校正元件的最大插入 深度。 雖然第5至7圖敘述在光學補償板上的圖案，其有關 於校正元件的傾斜組態與山形組態，本發明可以使用具有 • 相鄰校正元件之間的間隙之校正元件的任意組態。一般而 言，在該光學補償板上的圖案對應至相鄰校正元件之間的 間隙。在該補償板上的間隙補償區段的位置係與該些間隙 • 之位置相關聯。舉例而言，對於每一間隙而言，一中心軸 可以由與該間隙的中心相符合的第一平面，以及具有用以 界定該間隙的相鄰校正元件之第二平面的交線所界定。該 第一平面垂直於該第二平面。接著，每一間隙補償區段的 中心軸大約與由該第一平面及該光學補償板的交線所界定 # 的該線相符合。 本發明的一些較佳實施例已詳細描述如上。然而，除 了如上描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行 ，且本發明的範圍並不受實施例之限定，其以之後的專利 範圍爲準。任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和 範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 【圖式簡單說明】 -14- (13) 1317055 100 :微影系統 1 1 0 :照明系統 1 2 0 :均勻性校正系統 1 3 0 :對照裝置 1 5 0 :投影光學裝置 1 6 0 :基板平台 1 6 5 :基板 • 1 7 0 :校正模組 1 8 0 :影像平面 2 2 0 A :校正系統 ’ 220a ：校正元件 220η ：校正元件 2 2 0 Β :校正系統 222a:校正元件 2 2 2 η :校正元件 ί 2 2 5 a :間隙 225η :間隙 250 :光學補償板 2 2 0 C :校正系統的一部分 220 :多個校正元件 222 :多個校正元件 220D :校正系統的一部分 3 3 0 :校正系統 3 2 0a :校正元件 -16- 1317055 (14) 3 90 ：光 3 20b :校正元件 3 95 ：光 320c:校正元件 322 :邊緣 3 2 5 a :間隙 3 2 5 b :間隙 ^ 360a-區域 360b:區域 * 4 3 5 :照明槽縫的一部分 • 480:交叉槽縫平均衰減率 420a:校正元件 425a :間隙 420b:校正元件 425b :間隙 | 420c:校正元件 4 4 2 :掃描線 4 4 4 :掃描線 446 :掃描線 4 4 8 :掃描線 552 :圖案 5 5 0 :光學補償板 5 54 :間隙補償區段 5 54a :間隙補償區段 -17-

Claims (1)

1317^)¾¾ mi38號專利申請案 中文7專利範_換本(料M) |脚冰/日修正本 十、申請專利範圍 1. 一種均勻性校正系統，包含： 複數個校正元件’其中每一校正元件藉由一間隙而與 一相鄰的校正元件相隔開；以及 一光學補償板，其平行於該些校正元件， 其中該光學補償板包含具有一衰減率的一圖案，該圖 案具有複數個間隙補償區段，每一間隙補償區段對應至相 φ 鄰校正元件之間的該些間隙其中之一，以及 其中該光學補償板上的每一間隙補償區段的位置係對 應至照明槽縫中相鄰校正元件之間的相對應間隙的位置。 ' 2·如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中每一間隙補償區段的寬度係依據入射至該均勻性校正 系統上的光線之角度而定。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中每一間隙補償區段的寬度大於對應至該間隙補償區段 # 的間隙之寬度。 4.如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中每一間隙補償區段由該光學補償板的一第一側延伸$ 該光學補償板的一第二側。 5 .如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中該圖案的衰減率大於該光學補償板的衰減率。 6.如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中該光學補償板具有一第一表面與一第二表面，且其φ 該圖案係位於該第一表面上。 123959-980629.DOC -19· 1317055 (2) 7 ·如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中該光學補償板具有一第一表面與一第二表面，且其中 該圖案係位於該第二表面上。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中該光學補償板係置於該些校正元件的下方。 9.如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中該光學補償板係置於該些校正元件的上方。 1〇·如申請專利範圍第1項所述之均勻性校正系統， 其中一第一複數個該些校正元件係位於該第一平面的第一 側上’且一第二複數個該些校正元件係位於該第一平面的 第二側上， 其中該照明槽縫係由一第一方向軸與一第二方向軸加 以界定， 且其中該第一複數個校正元件以相對於該第一方向軸 的一第一角插入，且該第二複數個校正元件以相對於該第 二方向軸的一第二角插入。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之均勻性校正系統 ’其中該光學補償板具有一第三方向軸與一第四方向軸， 該第三方向軸等同於該照明槽縫的第一方向軸，且該第四 方向軸等同於該照明槽縫的第二方向軸，以及 其中一第一複數個間隙補償區段係位在相對於該第三 方向軸的該第一角上’且第二複數個間隙補償區段係位在 相對於該第四方向軸的該第二角上。 1 2 _ —種均勻性校正系統，包含： 123959-980629.DOC •20· (3) 1317055 複數個校正元件’其可在一校正槽縫之內移動，其中 每一校正元件藉由一間隙而與一相鄰的校正元件相隔開， 且其中每一校正元件具有在一第一平面中的一第一表面； 以及 一光學補償板，其平行於該第一平面，

其中該光學補償板包含具有一衰減率的一圖案，該圖 案具有複數個間隙補償區段，每一間隙補償區段對應至相 鄰校正元件之間的該些間隙其中之一，以及 其中對於相鄰校正元件之間的每一間隙，該間隙的一 中心軸係由一第二平面及該第一平面的交線所界定，且對 應至該間隙的該間隙補償區段之中心軸係與由該第二平面 及該光學補償板的交線所界定之線相符合。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之均勻性校正系統 ，其中每一間隙補償區段的寬度係依據入射至該均勻性校 正系統上的光線之角度而定。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項所述之均勻性校正系統 ，其中每一間隙補償區段的寬度大於對應至該間隙補償區 段的間隙之見度。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項所述之均勻性校正系統 ，其中每一間隙補償區段由該光學補償板的一第一側延伸 至該光學補償板的一第二側。 1 6 .如申請專利範圍第1 2項所述之均勻性校正系統 ，其中該圖案的衰減率大於該光學補償板的衰減率。 1 7 .—種均勻性校正系統，包含： 123959-980629.DOC •21 - 1317055 (4) 複數個校正元件，其可在一照明槽縫之內移動，其中 每一校正元件藉由一間隙而與一相鄰的校正元件相隔開； 以及 一光學補償板，其平行於該些校正元件， 其中該光學補償板包含具有一衰減率的一圖案，該圖 案具有複數個圖案區段，以及 其中當每一校正元件被插入至該照明槽縫中達最大深 度時，在該光學補償板上的該圖案之配置係對應至相鄰校 正元件之間的間隙之配置。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項所述之均勻性校正系統 ，其中該圖案的衰減率大於該光學補償板的衰減率。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項所述之均勻性校正系統 ，其中該光學補償板係置於該些校正元件的下方。 20 .如申請專利範圍第1 7項所述之均勻性校正系統 ，其中該光學補償板係置於該些校正元件的上方。 123959-980629.DOC 22-