TWI321701B - Imaging and devices in lithography - Google Patents

Description

1321701 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關微影系統、方法、及技術中之成像及裝 置。 【先前技術】 微影是一種將特徵圖案成像在大致平坦的表面上之程 φ 序。可使用微影光罩（也被稱爲光罩）將特徵圖案成像.， 其中微影光罩控制了電磁輻射對工件表面的曝光量。被光 罩控制的輻射投射在工件上的影像係以潛影（latent image )之方式被儲存在感光材料中。在經過額外的處理之後， 該潛影被轉換成工件上將被用於進一步處理的特徵圖案。 例如’此種特徵圖案可被用來形成半導體晶圓上的積體電 路。 用於微影的相移系統、方法、及技術改變了通過光罩 φ 而傳播的電磁輻射之相位，以便改善工件上產生的特徵圖 案之品質。這些改善可包括：所印製特徵圖案的更高之空 間解析度、更高的對比、以及因印製時較大的聚焦深度而 得到之改善。通常係利用相移光罩而實施相移。相移光罩 係被用來改變所透射輻射的相位，並在工件上造成可改善 特徵圖案品質的干涉效應。相移光罩通常包含一特定頻率 的電磁輻射以不同平均數目的波長通過之兩個或更多個區 域。當該輻射通過這些區域時，該等不同數目的光波長改 變了所透射輻射的相位關係。使用適當的光罩佈局技術時 -4- (2) 1321701 ’相位關係的這些改變可產生前文所述的改善。 相移;7t罩的兩種類型包括輪替式（alternating)相移 光罩及嵌入式（embedded )相移光罩。輪替式相移光罩通 常包含兩個或更多個具有不同透射特性的相關聯之孔隙。 更具體而言，來自該等孔隙中之第一孔隙的輻射通常在與 來自一第二孔隙的輻射之間有一相差之情形下到達工件上 的一特定點。可使該等孔隙相關聯，而使該相差產生可改 φ 善印製品質的干涉效應。 輪替式相移光罩可包含一相移層（phase shifter)， 該相移層具有比該光罩的基體（bulk )高或低的一折射率 。該相移層可增加或減少沿著一光路徑而通過所選擇的一 光罩孔隙的光波長之平均數目，以便調變與所透射的其他 輻射間之相對相位。傳統輪替式相移光罩中之相移層對該 輻射與沿著其他光路徑透射的輻射間之相對強度只造成極 小的改變，或不造成任何改變。傳統上，係將一光罩基材 φ 的基體之一些部分蝕刻到一預定深度，而產生輪替180°的 相移光罩。通常選擇對所選的一電磁輻射頻率具有高透射 率的光罩基材。 圖1示出使用一輪替式相移光罩形成的一影像的一理 論上之輻射強度分佈（100)。可利用具有相同寬度的若 干不透明線及透明空間之一相移光柵而得到輻射強度分佈 (1 00 )。每隔一個的透明空間以與通過相鄰透明空間的 光異相180°之方式透射電磁輻射。輻射強度分佈（1〇〇 ) 包含點（1 05 )、（ 1 1 0 )，這些點是在各相鄰空間的中間 -5- (3) (3)1321701 ，而且是在輻射強度接近零且所透射的輻射之電場改變正 負號之處。 嵌入式相移光罩通常包含可減少所透射輻射的相對強 度且同時改變該減少強度的輻射相對於所透射的其他輻射 的相位關係之若干區域。此種區域可包括諸如含鉻薄膜、 CrxOy、CrxOyNz、MoxSiyOz、或 MoxSiyOzNq。嵌入式相移 光罩也被稱爲衰減式相移光罩或透射π光罩。 光罩的其他類型包括輪替式孔隙相移光罩（Phase Shifting Mask ;簡稱 P SΜ )、隱藏式相移層P SΜ、露出 式相移層PSM、無鉻膜PSM (相位邊緣PSM)、無鉻膜相 移層開關（chromeless shifter-shutter) PSM、高透射嵌入 式PSM、洩漏式鉻膜（leaky chrome ) PSM、以及框邊相 移層（rim shifter)光罩。 【發明內容】 本發明揭示了用於微影的系統及技術。在一觀點中， 一方法包含下列步驟：以包含若干具有小於一輻射的一個 波長的一間距尺寸的次波長特徵圖案之一裝置調變該輻射 的零繞射階數之強度及相位，而製造一微電子裝置。 【實施方式】 圖2示出一微影系統（200)。系統（200)包含一照 射源（205 )、一照射系統（210 )、一光罩（215 )、一 成像系統（220 )、以及一基材（225 )。 -6- (4) 1321701 照射源（205 )產生電磁輻射（23 0 )。輻射 可以是完全或部分相干（coherent )，這是因爲發 波在一段時間中相互保持一固定且可預測的相位關 選擇將輻射（ 2 3 0 )用來以微影法產生微電子裝置 。例如，輻射（230)可以是諸如193奈米的紫外 紫外線輻射。 照射系統（2 1 0 )可包含一孔隙、一聚光鏡、 φ 來對自照射源（20 5 )發射的輻射（2 3 0 )進行收集 、濾光、及聚焦之額外裝置。 成像系統（220 )可包含一孔隙、一物鏡、以 射（230 )中通過光罩（215 )要到基材（225 )的 行收集、濾光、及聚焦之額外裝置。例如，成像 22 0 )可包含一濾光投影鏡頭。 基材（225)是將要由系統（200)產生圖案的 。基材（225)包含一工作面（235)可由一真空吸 φ他的支承裝置將基材（ 225 )提交給系統（ 200 )， (23〇)被聚焦在工作面（235)上。基材（225) 在工作面（ 235)的一基礎材料之上的一感光光阻 該基礎材料可以是包含一個或多個諸如二氧化矽或 等的電氣絕緣體的一大致平坦之晶圓、諸如p摻雜 雜矽的一半導體材料、或諸如銅或鋁的一導電材料 材（ 225 )的基部產生圖案’以便形成—微電子裝 部或一部分。該光阻材料可以是對輻射（23〇)敏 材料。例如’該光阻材料可以是正或負光阻的一平 〔23 0 ) 射的光 係。可 的圖案 線或深 以及用 、準直 及對輻 部分進 系統（ —工件 盤可其 使輻射 可包含 材料。 氮化矽 或η摻 可使基 置的全 感的一 面薄膜 1321701 -« 1 »

—光罩平台將光罩（215 )定位在系統（200 )，以便 影響輻射（23 0 )入射到基材（225 )上。光罩（215 )可 包含在不同的透射率及相位下透射電磁輻射的若干不同之 區域。例如，光罩（215)可以是一相移光罩，這是因爲 當輻射（230)透射經過光罩（215)時，該光罩可作用而 改變電磁輻射（23 0 )中之各光波間之相位關係。例如， φ 光罩（215)可改變沿著一第一光路徑（ 245)而行進的一 第一光波、沿著一第二光路徑（ 250 )而行進的一第二光 波、與沿著一第三光路徑（2 5 5 )而行進的一第三光波間 之相位關係。可將相位關係的這些改變設計成改善在基材 (22 5 )的工作面（2 3 5 )上印製的特徵圖案之品質。光罩 (215)可包含用來透射相同強度的輻射或透射不同強度 的輻射之相移區域，且將於下文中進一步說明其中之情形 〇 φ 光罩（215)可包含光罩基材（260)、一個或多個不 透明區（265)、一第一相移區（ 270 )、一第二相移區（ 275)、以及一基體光罩基材區（280)。光罩基材（260 )具有一表面（262 )，且不透明區（265 )以及區域（ 270)、 （275)、 （280)係位於表面（262)上。光罩基 材（260 )通常包含對輻射（2 3 0 )相當透明的一材料。例 如，光罩基材（260 )可以是一玻璃或有熔線的二氧化矽 薄片。 不透明區（ 265 )可阻擋輻射（ 230 )沿著所選擇的光 -8- (6) 1321701 • · 路徑透射通過光罩（215) »圖1中並未示出這些路徑。 可由諸如鉻或其他材料製成不透明區（265 )。光罩（215 )無須包含任何不透明區（2 6 5 )。 區域（ 270 )、 （ 275 )、 （ 280 )可工作而改變所透 射光波的相位關係。區域（270 )、 （ 2 75 )、 （ 2 8 0 )尤 其可分別以不同的程度移動沿著各別路徑（245 )、 ( 250 )、（255)行進的輻射之相位。如將於下文中進一步說 % 明的，係由諸如區域（270)、 （275)、 （280)的幾何 形狀、尺寸、及有效折射率等的一些參數決定該等相移的 大小。區域（270 ) 、 （ 275 )、 （ 2 8 0 )可相互鄰接，或 者區域（270)、 （275)、 （280)可相互分離。可將會 以相同或不同程度改變所透射輻射的相位關係之若干額外 的區域置於表面（262 )上。 在某些實施例中，區域（270)、 （275)、 （280) 並不大幅改變所透射輻射的強度。在其他的實施例中，區 φ 域（ 270 )、 （ 275 )、 （ 280 )可以不同程度衰減所透射 輻射的強度。區域（270)、 （275)、 （280)尤其可以 不同程度分別改變沿著各別路徑（2 4 5 ) 、 （ 2 5 0 )、（ 255)行進的輻射之強度。如將於下文中進一步說明的， 係由諸如區域（270)、 （275)、 （280)的幾何形狀、 尺寸、及有效折射率等的一些參數決定該衰減的大小。區 域（270)、 （275)、 （280)可相互鄰接，或者區域（ 270 )、（ 275 )、（ 280 )可相互分離。可將會以相同或 不同程度衰減所透射輻射的強度之若干額外的區域置於表 -9- (7) 1321701 f « 面（262 )上。 因爲區域（270) 、 （275) 、 （280)可以不同程度 分別移動輻射的相位，所以可在透射通過光罩（2 1 5 )的 輻射（230 )中得到三個不同的相位。額外的區域可提供 額外的相位。 圖3及4較詳細地示出光罩（215)的表面（262)之 實施例。圖3示出光罩（21 5 )的表面（262 )之底視圖’ φ 而圖4示出光罩（215)沿著斷面線4-4之斷面圖。第一 相移區（270 )包含一第一被蝕刻的相移層（3 05 )。第二 相移區（275)包含一第二被蝕刻的相移層（310)。基體 光罩基材區（ 2 80 )並未包含一被蝕刻的相移層，而是替 代地包含光罩基材（260 )的一延伸區。 相移層（3 05 )、 （ 310 )分別以與區域（2 80 )移動 沿著路徑（255 )行進的輻射的相位的程度不同之程度移 動沿著各別路徑（245 )、 （ 250 )、 （ 255 )行進的輻射 φ 之相位。在某些實施例中，相移層（3 05 )、（ 3 1 0 )分別 具有介於區域（280 )的折射率與周圍媒體的折射率之間 的不同之有效折射率。由於有效折射率的這些差異，所以 沿著路徑（245) 、 （250)、 （255)行進的相同頻率之 輻射可能需要通過光罩（215)的不同數目之光波長。可 將該光路徑長度的差異設計成移動該輻射的相位，以便造 成可改善在一工件上以光罩（2丨5)印製的特徵圖案的品 質之干涉效應。 在某些實施例中，相移層（305)、 （31〇)可將一深 -10- (8) 1321701 度（315)自表面（262)的位準延伸到光薄 種方式有助於製造光罩（215) ’這是因爲 罩基材蝕刻操作將相移層（305 )、（ 310 ) 材（260 )。 圖5-8示出被設計成將造成可改善以3 製的特徵圖案的品質的干涉效應的相移層之 及6示出諸如相移層（305)、 （310)的其 φ 單一相移層的一部分之一實施例。圖5示出 底視圖，而圖6示出同一相移層沿著斷面線 。所示之相移層包含一棋盤狀圖案（505 ) (505)包含一群洞（510)，這群洞（510 2 62 )的位準被蝕刻到深度（3 1 5 )，以便界 徵圖案（515 )。 圖7及8示出諸如相移層（3 05 )、（ 3 一等的一單一相移層的一部分之另一實施例 相移層之一底視圖，而圖8不出同一相移層 8的斷面圖。所示之相移層包含一光柵圖案 圖案（ 70 5)包含一群溝槽（710),這群靖 自表面（262 )的位準被蝕刻到深度（3 15 ) 群線狀特徵圖案（715)。 可選擇洞（510)、溝槽（710)、及转 )、（715)的佈局，以便造成所需的干涉 以光罩（215)印製的特徵圖案的品質。圖 示出：當深度（315)是180°蝕刻深度時（ 【（215)。此 可使用單一光 蝕刻到光罩基 ^罩（2 1 5 )印 實施例。圖5 中之一等的一 該相移層之一 6-6的斷面圖 。棋盤狀圖案 )係自表面（ 定一群柱狀特 1 〇 )的其中之 。圖7示出該 沿著斷面線8· (70 5 )。光柵 ί槽（7 1 〇 )係 ，以便界定一 F徵圖案（515 效應，並改善 9、 10、及 11 亦即，當由下 -11 - (9) 1321701 列方程式界定深度（3 1 5 )時 λ /2(η-1 ) 方程式1 其中又是輻射（230)的波長’ η是特徵圖案（515) 、（715)的折射率，且假定圍繞該光罩的媒體之折射率 是一），如何選擇洞（510)、溝槽（710)、及特徵圖案 (5 1 5 )、 （ 7 1 5 )的佈局及工作比。 圖9示出在根據圖案（505)、 （705)的各種相移層 φ 的情形下所透射1 93奈米輻射的標稱化近場零繞射階數強 度隨著該等相移層的半間距而變之一圖形（ 900 )。 所透射輻射的該零繞射階數是沿著與入射輻射相同方 向而透射之電磁場。雖然通常係針對週期性結構而界定繞 射階數，但是爲了便於本說明書中之說明，零繞射階數意 指沿著與無繞射的進來輻射場的傳播方向相同的方向而經 過一特定的相關區域透射（或者在反射模式下使用該裝置 的情形中，被該特定的相關區域反射）之電磁場。在透射 φ 模式中，零繞射階數的傳播方向是在沒有裝置圖案的情形 下的入射輻射場將傳播的方向。在反射模式中，該傳播方 向對應於在沒有裝置圖案的情形下的被鏡面反射的輻射之 傳播方向。可以相對於透射通過該裝置的一參考區域（或 被該參考區域反射）之其他輻射來描述該零繞射階數。 間距是一裝置上的一相關區域內之最小空間週期。該 區域的橫向尺寸可小至數個波長，或大許多。因此，一相 移層的間距是該相移層的最小空間週期。例如，棋盤狀圖 案（ 505)的間距是一柱狀特徵圖案（515)的寬度及一相 -12- (10) 1321701 鄰洞（510)的寬度之總和。舉另一個例子，光栅圖 705 )的間距是一線狀特徵圖案（715 )的寬度及一相 槽（710)的寬度之總和。 在圖形（900 )中，係以亮場強度（clear intensity )將該近場零繞射階數強度標稱化。光罩的 是並未包含相移層的透射區。因此，該亮場強度可以 如透射通過光罩（215 )的區域（280 )的輻射之強度 φ 以奈米表示圖案（5 05 )、（ 705 )的間距。 圖1〇示出在根據圖案（5 05 )、（ 705 )的各種 層的情形下所透射1 93奈米輻射的零繞射階數相位隨 等相移層的半間距而變之一圖形（1〇〇〇 )。該零繞射 相位是沿著與入射輻射相同方向而透射的輻射之相位 相對於透射通過光罩（2 1 5 )的一固態區（例如，沿 徑（255)而通過區域（280)(圖2))的輻射的相 界定該零繞射階數相位。在圖形（1 〇〇〇 )中，係以度 φ 該零繞射階數相位，且係以奈米表示圖案（505 )、 )的間距。 圖形（900)及（ 1000)都包含一散射區（905) 平均區（910) »散射區（905)及平均區（910)中 徵圖案都是“次波長特徵圖案”，這是因爲該等特徵圖 有接近或小於入射193奈米輻射的一個波長的一個或 尺寸。然而，在散射區（905 )中，入射到該相移層 何193奈米輻射之一大部分被該相移層散射到用來印 徵圖案的投影光學系統（例如成像系統（220 )(圖： 案（ 鄰溝 field 亮場 是諸 。係 相移 著該 階數 。係 著路 位而 表示 (705 及一 之特 案具 多個 的任 製特 !)) -13- (11) 1321701 的入射孔之外。在平均區（9 1 0 )中，入射到該相移 1 93奈米輻射並未被顯著地散射到與入射光束之間成 度的一些方向。這是具有接近或小於入射193奈米輻 半波長的一個或多個尺寸的特徵圖案（515)、 ( 715 以及洞（510)及溝槽（710))之結果。可將平均 910)中之特徵圖案（515)、 （715)稱爲次半波長 圖案。可利用諸如電子束印製、壓印（imprint )技術 φ 子束印製、以及超紫外線（EUV )及X光微影等的若 解析度因至技術中之任何技術而形成此種次半波長特 案。 由於平均區（910)中之該等尺寸，所以特徵圖 515)、 （715)、洞（510)、及（或）溝槽（710) 學特性被稱爲對近場中之入射1 9 3奈米輻射“平均化” 種平均化並不必然是構成的特徵圖案（515)、 （715 洞（510)、及（或）洞（510)的物理特性之一嚴格 φ 平均。而是在平均區（910)中’任何入射193奈米 是以如同該相移層中之圖案（5 05 )、 （ 7〇5 )是一均

整體而不是分離的特徵圖案（515)、 （715)、洞I )、及（或）溝槽（71〇)之方式與該等圖案（505) 7〇5)相互作用。 圖11示出圖形（900)、 （1〇〇〇)的一檢索鍵（ )。檢索鍵（1100)指示圖形（900) ' ( 1000)包 (1105) . (1110) . (1115) , (1120) x (1125 (1130)、（ 1135)。線（1105)對應於溝槽（710 層的 大角 射的 )( 區（ 特徵 、離 干高 徵圖 案（ 的光 。此 ). 算術 輻射 勻的 510 1 1 00 含線 ), )的 -14- (12) 1321701 寬度是光柵圖案（70 5 )的間距的70%且溝槽（710 )的方 向係平行於偏振入射輻射的電場之一光柵圖案（705 )。 線（1110)對應於溝槽（710)的寬度是光柵圖案（7〇5) 的間距的5 0%且溝槽（7 1 0 )的方向係平行於偏振入射輻 射的電場之一光柵圖案（705 )。線（1 1 1 5 )對應於溝槽 (710)的寬度是光柵圖案（705)的間距的30%且溝槽（ 710)的方向係平行於偏振入射輻射的電場之一光柵圖案 •(705)〇 線（1120)對應於洞（510)的寬度是棋盤狀圖案（ 5 0 5 )的間距的50%且所透射輻射的電場具有與入射輻射 的電場大相同的偏振之一棋盤狀圖案（505)。 線（1125)對應於溝槽（710)的寬度是光柵圖案（ 705 )的間距的70%且溝槽（7 1 0 )的方向係平行於偏振入 射輻射的磁場之一光柵圖案（705)。線（1130)對應於 溝槽（710 )的寬度是光柵圖案（7 05 )的間距的50%且溝 0 槽（710)的方向係平行於偏振入射輻射的磁場之一光柵 圖案（70 5 )。線（1 135 )對應於溝槽（710 )的寬度是光 柵圖案（7〇5)的間距的且溝槽（71〇)的方向係平行 於偏振入射輻射的磁場之一光柵圖案（705 )。 如圖9及10所示，可選擇將適當的特徵圖案包含在 各相移層中，而調變各相移層的透射率及各相移層對輻射 進行的相移，以便改善印製的品質。可識別某一輻射的所 需調變，然後識別可被用來完成所需調變的適當之特徵圖 案（及其佈局）。可參照圖形（900 )、 （ 1〇〇〇 )(以及 -15- (13) 1321701 «礴 * * 本說明書所述的其他實施例），而以實驗方式硏究這些及 其他特徵圖案之方式，或以解出控制輻射透射通過這些及 其他特徵圖案的馬克思威爾方程式之方式，而識別適當的 特徵圖案。例如，可將用來描述微影中之光傳播的市場上 可購之的軟體（例如，Panoramic Technologies, Inc.(位 於 Berkeley，CA )供應的 EM-SUITE PACKAGE )用來識 別此種特徵圖案。此外，可控制輻射的偏振，以便提供對 φ 相移層的透射特性之額外控制。亦可使用其中包含以與輻 射（2 3 0 )的任何偏振大致無關之方式而與輻射（2 3 0 )相 互作用的非偏振特徵圖案之圖案（例如，棋盤狀圖案（ 5 05 ) ° 此外，在已知利用光栅圖案（705 )得到的結果之情 形下，一相移層中之一次半波長特徵圖案的每一尺寸顯然 無須接近入射輻射的半波長或更小。但是，只具有次半波 長間距的特徵圖案可提供有利的結果。 φ 在單一光罩中需要兩個或更多個相移層的情形下，可 識別將產生不同的相移及不同的強度的兩個或更多個類別 之特徵圖案。可將所識別的該等類別之特徵圖案包含在單 一光罩中。此外，因爲可利用在單相位蝕刻操作中形成之 不同的相移層實現不同的相移及強度（例如，藉由將具有 不同的橫向尺寸的孔蝕刻到相同的蝕刻深度，或藉由將具 有不同的橫向尺寸的溝槽蝕刻到相同的蝕刻深度），所以 可簡化光罩製造。尤其可利用單一的蝕刻操作形成多相位 光罩’而無須在光罩製造期間中用到重複的疊層及圖案產 -16- (14) 1321701 生操作。 可以若干種不同方式中之任一種方式而將形 光罩的此種簡化方式用來製造可改善印製的特徵 之多相位光罩。例如，可利用單相位蝕刻操作形 相移層光罩及露出式相移層光罩。可形成同時具 相移區域及若干弱相移區域的單一光罩。可利用 層及處理要求的簡化製程完成範圍很廣的相移及 • 圖12、13、及14示出：當深度（315)是 深度時（亦即，當由下列方程式界定深度（3 1 5 ) λ /(n-1) 方程式2 其中λ是輻射（230)的波長，η是特徵圖| 、（715)的折射率，且假定圍繞該光罩的媒體 是一），如何選擇洞（510)、溝槽（710)、及 (515)、 （715)的佈局之另一實施例。 圖12示出在根據圖案（505)、 （ 70 5)的 φ層的情形下所透射1 93奈米輻射的標稱化零繞射 隨著該等相移層的半間距而變之一圖形（ 1200) (1 200 )中，係以亮場強度將該零繞射階數強度 且係以奈米表示圖案（505 )、（ 705 )的間距。 圖13示出在根據圖案（ 5 05 )、 （ 70 5 )的 層的情形下所透射1 9 3奈米輻射的零繞射階數相 等相移層的半間距而變之一圖形（ί 3 00 )。在圖 )中’係以度表示該零繞射階數相位，且係以奈 案（505)、 （7〇5)的間距。圖形（1200)及（ 成多相位 圖案品質 成隱藏式 有若干強 減少了疊 衰減。 3 60°蝕刻 時 $： ( 515 ) 之折射率 特徵圖案 各種相移 階數強度 。在圖形 標稱化， 各種相移 位隨著該 形（1300 米表示圖 1 300 )都 -17- (15) 1321701 包含一散射區（ 905 )及一平均區（910)。 圖14示出圖形（1200) 、 （1300)的一檢索鍵（ 1400)。檢索鍵（1400)指示圖形（1200)、（ 1300)包 含線（1 405 )、（ 1410)、（ 1415)、（ 1 420 )、（ 1425 )、（1 430 )、 （ 1435 )。線（1 405 )對應於溝槽（710 )的寬度是光柵圖案（705 )的間距的70%且溝槽（710 ) 的方向係平行於偏振入射輻射的電場之一光柵圖案（705 φ )。線（1410)對應於溝槽（710)的寬度是光柵圖案（ 705 )的間距的50%且溝槽（710)的方向係平行於偏振入 射輻射的電場之一光柵圖案（7〇5 )。線（1 41 5 )對應於 溝槽（710)的寬度是光栅圖案（ 705 )的間距的30%且溝 槽（710)的方向係平行於偏振入射輻射的電場之一光柵 圖案（705 )。 線（142 0)對應於洞（510)的寬度是棋盤狀圖案（ 505 )的間距的50%且所透射輻射的電場具有與入射輻射 φ 的電場大相同的偏振之一棋盤狀圖案（ 5 05 )。 線（M25)對應於溝槽（710)的寬度是光柵圖案（ 705 )的間距的70%且溝槽（710)的方向係平行於偏振入 射輻射的磁場之一光柵圖案（)。線（1 43 0 )對應於 溝槽（710)的寬度是光柵圖案（705)的間距的50 %且溝 槽（710)的方向係平行於偏振入射輻射的磁場之一光柵 圖案（705)。線（1435)對應於溝槽（710)的寬度是光 柵圖案（705 )的間距的30%且溝槽（71 〇 )的方向係平行 於偏振入射輻射的磁場之一光柵圖案（705 )。 -18- (16) 1321701 可選擇將適當的特徵圖案包含在各相移層中，而調變 各相移層的透射率及各相移層對輻射進行的相移，以便改 善印製的品質。可識別將產生不同的相移及不同的強度的 兩個或更多個類別之特徵圖案。可將所識別的該等類別之 特徵圖案包含在單一光罩中。可利用在單相位蝕刻操作中 形成之不同的相移層實現不同的相移及強度，以便製造多 相位光罩。此外，可根據將偏振特徵圖案或無偏振特徵圖 φ 案加入光罩中，而控制輻射的偏振，以便提供對相移層的 透射特性之額外控制。 圖15及16更詳細地示出光罩（215)的一表面（262 )之一實施例。圖15示出光罩（215)的表面（ 262 )之 底視圖，而圖16示出光罩（215)沿著斷面線16-16之斷 面圖。第一相移區（270)包含一第一相移層（ 1505)。 第二相移區（ 275 )包含一第二相移層（1510)。第三相 移區域（280 )並未包含一相移層。第三相移區域（280 ) φ 具有與光罩基材（260 )相同的折射率，而該折射率大致 高於圍繞光罩（215)的媒體之折射率。 相移層（1 5 05 )、（ 1510 )分別以不同的程度且以與 區域（280 )移動沿著路徑（255 )行進的光波的相位的程 度不同之程度移動沿著各別路徑（24 5 )、（ 250 )行進的 光波之相位。沿著路徑（24 5 )、 （ 2 5 0 )、 （ 2 5 5 )行進 的相同頻率之輻射尤其可能需要通過光罩（215)的不同 數目之光波長。 在某些實施例中，相移層（1505)、 （1S10)分別也 -19- (17) 1321701 將沿著各別路徑（245 )、 （ 250 )行進的輻射（23 0 )衰 減到不同的量，且可形成若干嵌入式相移區域。在一個此 種實施例中，相移層（1505)、 （1510)可具有一相同的 厚度（15 15 )，且係自光罩（215 )的表面（262 )之位準 向下延伸。此種方式有助於光罩（215)的製造，這是因 爲可易於形成相移層（1505)、 （1510)。例如，可使用 單一的薄膜沈積、罩幕層形成、及蝕刻操作而同時形成相 φ 移層（1 5 05 )、（ 1510 )。 圖17-20示出被設計成將造成可改善以光罩（215) 印製的特徵圖案的品質的千涉效應的諸如相移層（1 505 ) 、（1510)等的相移層之實施例。圖17及18示一單一相 移層的一部分之一實施例。圖17示出該相移層的一實施 例之一底視圖，而圖1 8示出相移層的該同一實施例沿著 斷面線18-18的斷面圖。 所示之相移層包含一棋盤狀圖案（ 1705)。棋盤狀圖 Φ 案（ 1705)包含一群柱狀特徵圖案（1715)，這群柱狀特 徵圖案（1715) —起界定一群洞（1710)。可在光罩（ 215)的下表面（2 62 )上沈積對輻射（230)是部分或大 致不透明的薄膜材料，而形成柱狀特徵圖案（1715)。可 將特徵圖案（1715)形成爲具有一厚度（1515)，使特徵 圖案（1715 )對於沿著厚度（1515 )的方向之輻射（230 )是部分或大致不透明。例如，可使用蒸鍍、濺鍍、及（ 或）無電薄膜沈積技術，然後產生圖案以界定洞（1710) ，而形成特徵圖案（1715)。在一實施例中，特徵圖案（ -20- (18) 1321701 1715)包含諸如一鉻層（ 1725)等的—金屬、以及諸如氧 化鉻層（173〇)等的一抗反射塗層。 圖19及 20示出諸如相移層（15〇5)、 （151〇)的 其中之一相移層等的單一相移層的一部分之另一實施例。 圖19示出該相移層的一底視圖，而圖20示出相移層 的該同一實施例沿著斷面線20-20的斷面圖。所示之相 移層（ 1505)包含一光柵圖案（ 1905)。光柵圖案（1905 φ )包含用來界定一群溝槽（1910)的—群線狀特徵圖案（ 1915) 〇 可在光罩（215)的下表面（262)上沈積對於輻射（ 23 0 )是部分或大致不透明的薄膜材料，而形成線狀特徵 圖案（1915)。可將特徵圖案（1915)形成爲具有足以使 特徵圖案（1 9 1 5 )對於沿著厚度（1 5 1 5 )的方向之輻射（ 230)是部分或大致不透明的一厚度（1515)。例如，可 使用蒸鍍、濺鍍、及（或）無電薄膜沈積技術，然後產生 φ 圖案以界定溝槽（1910)，而形成特徵圖案（1915)。在 一實施例中，特徵圖案（1915)包含諸如一鉻層（ 1925) 等的一金屬、以及諸如氧化鉻層（1930)等的一抗反射塗 層。 可將洞（1710)、溝槽（1910)、及特徵圖案（1715 )、（1915)選擇成將造成所需干涉效應並可改善以光罩 (215 )印製的特徵圖案之品質。圖21、22'及23示 出當厚度（1515)是1〇〇奈米時如何選擇洞（1710)、 溝槽（1910)、及特徵圖案（1715)、 （1915)的佈局。 -21 - (19) 1321701 • « _ _ 圖21示出在根據圖案（1705)、 （19〇5

相移層的情形下所透射1 9 3奈米輻射的標稱化 數強度隨著該等相移層的半間距而變之一圖形（ 在圖形（2 1 00 )中’係以亮場強度將該零繞射階 稱化’且係以奈米表示圖案（ 1705)、 （ 1905) I 圖 22示出在根據圖案（ 1705)、 （1905 相移層的情形下所透射1 9 3奈米輻射的零繞射 φ 隨著該等相移層的半間距而變之一圖形（2200 ) (22 00 )中’係以度表示該零繞射階數相位，且 表示圖案（1705) 、 （1905)的間距。圖形（21 2200)都包含一散射區（905)及一平均區（910 圖 23 示出圖形（2100) 、 （1000)的一 2300)。檢索鍵（2300)指示圖形（2100)、（ 含線（2305) 、 ( 2310) 、 ( 2315) 、 （2320) )、（2 3 3 0 ) 、 （ 23 3 5 )。線（23 05 )對應於溝 φ )的寬度是光柵圖案（1 905 )的間距的70%且溝 )的方向係平行於偏振入射輻射的電場之一光 1 905 )。線（2310 )對應於溝槽（1910 )的寬度 案（ 1905)的間距的50 %且溝槽（1910)的方向 偏振入射輻射的電場之一光柵圖案（1 90 5 )。線 對應於溝槽（1910 )的寬度是光柵圖案（19〇5 ) 3 0 %且溝槽（1 9 1 0 )的方向係平行於偏振入射 場之一光柵圖案（1 905 )。 線（2320)對應於洞（1710)的寬度是棋盤 )的各種 零繞射階 2100)。 數強度標 的間距。 )的各種 階數相位 。在圖形 係以奈米 〇〇)及（ )° 檢索鍵（ 2200 )包 、(2325 槽（1 9 1 0 槽（1910 柵圖案（ 是光珊圖 係平行於 (2315) 的間距的 輻射的電 狀圖案（ -22- (20) 1321701 » · ·* 1 7 0 5 )的間距的5 0 %且所透射輻射的電場具有與入射輻射 的電場大相同的偏振之一棋盤狀圖案（1 7〇5) ° 線（2325)對應於溝槽（1910)的寬度是光柵圖案（ 1 905 )的間距的70%且溝槽（1910 )的方向係平行於偏振 入射輻射的磁場之一光柵圖案（1 905 )。線（2330 )對應 於溝槽（1910)的寬度是光柵圖案（ 1905)的間距的50% 且溝槽（1910)的方向係平行於偏振入射輻射的磁場之一 φ 光柵圖案（1905)。線（ 23 35)對應於溝槽（1910)的寬 度是光柵圖案（1 905 )的間距的30%且溝槽（1910 )的方 向係平行於偏振入射輻射的磁場之一光柵圖案（1 905 )。 可選擇將適當的特徵圖案包含在各相移層中，而調變 該等相移層對輻射的透射，以便改善印製的品質。可識別 將產生不同的相移及不同的強度的兩個或更多個類別之特 徵圖案。可將所識別的該等類別之特徵圖案包含在單一光 罩中。可利用自單一薄膜中形成之不同的相移層實現不同 φ的相移及強度，以便製造多相位光罩。此外，可根據將偏 振特徵圖案及（或）無偏振特徵圖案加入光罩中，而控制 輻射的偏振，以便提供對相移層的透射特性之額外控制。 可形成同時具有若干強相移區域及若干弱相移區域的單一 光罩。可利用減少了疊層及處理要求的簡化製程完成範圍 很廣的相移及衰減。 圖24及 25示出諸如相移層（1505)、 （1510) 的其中之一相移層等的單一相移層的一部分之另一實施例 。圖24示出該相移層的一底視圖，而圖25示出同一 -23- (21) 1321701 相移層沿著斷面線 2 5 -2 5的斷面圖。 所示之相移層包含一棋盤狀圖案（2405 )。棋盤狀圖 案（24 05 )包含一群柱狀特徵圖案（2415)，這群柱狀特 徵圖案（2415)—起界定一群洞（24 10)。柱狀特徵圖案 (24 15)可具有一相同的厚度（1515)，且係自光罩（ 215)的表面（262)之位準向下延伸。可由將減少所透射 輻射的強度且同時改變所減少強度的輻射相對於其他輻射 φ 的相位關係之材料形成柱狀特徵圖案（2415 )。可使用各 種薄膜沈積技術形成柱狀特徵圖案（2415)，且柱狀特徵 圖案（2415)可包含諸如鉻、CrxOy、CrxOyNz、MoxSiyOz 、或 M〇xSiyOzNq等的材料。 可將洞（510)、 （1710)、 （2410)及特徵圖案（ 515)、 （1715)、 （24 15)的佈局選擇成將造成所需干 涉效應並可改善以光罩（215)印製的特徵圖案之品質。 圖 26、27、及 28 示出如何選擇洞（510)、 （1710) _、 （2410)及特徵圖案（515)、 （1715)、 （2415)的 佈局。 圖 26示出在根據圖案（ 505 )、 （ 1 705 )、 （ 2405 )的各種相移層的情形下所透射1 9 3奈米輻射的標稱化 零繞射階數強度隨著該等相移層的半間距而變之一圖形（ 2600)。在圖形（2600)中，係以亮場強度將該零繞射階 數強度標稱化，且係以奈米表示圖案（505)、 （ 1705) 、（2405 )的間距。 (2405 (1705)、 圖27示出在根據圖案（505)、 -24- (22) 1321701 )的各種相移層的情形下所透射1 9 3奈米輻射的零繞射 階數相位隨著該等相移層的半間距而變之一圖形（2700) 。在圖形（2 7 0 〇 )中，係以度表示該零繞射階數相位，且 係以奈米表示圖案（505)、 （ 1705) 、 （2405)的間距 。圖形（2600)及（2700)都包含一散射區（905)及一 平均區（9 1 0 )。 圖 28示出圖形（ 2600 ) 、 （ 2700 )的一檢索鍵（ φ 2800)。檢索鍵（2800)指示圖形（2600)、 （2700)包 含線（2805)、 （2810)、 （2815)、 （2820)。線（ 28 05 )對應於深度（3 15 )是 180°蝕刻深度且洞（510 ) 的寬度是棋盤狀圖案（5 0 5 )的間距的 5 0%且所透射輻 射的電場具有與入射輻射的電場大相同的偏振之一棋盤狀 圖案（5 05 )。 線（2810 )對應於深度（315 )是 3 60 °鈾刻深度且 洞（510)的寬度是棋盤狀圖案（5〇5)的間距的5〇%且所 φ 透射輻射的電場具有與入射輻射的電場大相同的偏振之一 棋盤狀圖案（5 05 )。 線（2815)對應於洞（1710)的寬度是棋盤狀圖案（ 1 7 0 5 )的間距的 5 0 %且所透射輻射的電場具有與入射輻 射的電場大相同的偏振之一棋盤狀圖案（1 705 )。 線（282〇 )對應於洞（241〇 )的寬度是棋盤狀圖案（ 2405 )的間距的 50%且所透射輻射的電場具有與入射輻 射的電場大相同的偏振之一棋盤狀圖案（2405)。 可選擇將適當的次半波長特徵圖案包含在各相移層中 -25- (23) 1321701 » » . ，而調變相移層（305)、 （310)、 （1505)、 （1510) 對輻射的透射，以便改善印製的品質。 圖 29及 30示出一單一相移層的一部分之另一實 施例。圖 29示出該相移層的一底視圖，而圖 30示出 同一相移層沿著斷面線 30-30的斷面圖。 所示之相移層包含一棋盤狀圖案（2905 )。棋盤狀圖 案（2905)包含被安置在柱狀特徵圖案（515)上的一群 φ 柱狀特徵圖案（1715)，該等柱狀特徵圖案一起界定一群 延伸洞（2910)。柱狀特徵圖案（1715)可以是部分或大 致不透明，且可具有自表.面（262 )的位準延伸之一厚度 (15 15 )。可將柱狀特徵圖案（515 )蝕刻成自表面（262 )的位準至基材（260)之深度（315)。深度（315)可 以是 180°蝕刻深度。延伸洞（2910 )可因而具有等於厚 度（1515 )及深度（315 )的總和且跨越表面（262 )的位 準之一延伸長度（2915 )。

圖 31、32、及 33示出單一相移層的一部分之另一 實施例。圖 31示出該相移層的一底視圖，而圖 32及 33示出同一相移層分別沿著斷面線 32·32及 33-33的 斷面圖。 所示之相移層包含一多成分圖案（3105)。多成分圖 案是一種在一單一相移層中包含三個或更多個不同類別的 特徵圖案之圖案。多成分圖案（3105)包含重複配置的若 干柱狀特徵圖案（1715)及若干柱狀特徵圖案（515)。 係將該群柱狀特徵圖案（1715)的一部分安置在該等柱狀 -26- (24) 1321701 特徵圖案（515)上，以便界定一群洞（1710)及一群延 伸洞（2 9 1 0 )。 可選擇洞（1710)、 （ 1920)、及特徵圖案（515) 、（1 7 1 5 )的佈局，以便造成所需的干涉效應，並改善以 光罩（215)印製的特徵圖案的品質。圖 34、35、及 36 示出：如何在棋盤狀圖案（ 1705)中選擇洞（171〇)及特 徵圖案（1715)的佈局，如何在棋盤狀圖案（2905)中選 φ 擇洞（2910)及特徵圖案（515)及（1715)的佈局，以 及如何在多成分圖案（3105)中選擇洞（1710)、 （29 10 )及特徵圖案（515 )、 （ 1715 )的佈局。 圖 34 示出在根據圖案（1705) 、 （2905)、( 3 1 05 )的各種相移層的情形下所透射 1 93奈米輻射的標 稱化零繞射階數強度隨著該等相移層的半間距而變之一圖 形（3400 )。在圖形（3 400 )中，係以亮場強度將該零繞 射階數強度標稱化，且係以奈米表示據圖案（1 705 )、（ •2905)、 （3105)的間距。 圖 35示出在根據據圖案（1705) 、 （2905)、（ 3 1 0 5 )的各種相移層的情形下所透射 1 9 3奈米輻射的零 繞射階數相位隨著該等相移層的半間距而變之一圖形（ 3 500 )。在圖形（3 500 )中，係以度表示該零繞射階數相 位，且係以奈米表示據圖案（1705)、 （2905)、 （3105 )的間距。圖形（3400 )及（3 5 00 )都包含一散射區（ 905 )及一平均區（910 )。 圖 36示出圖形（3400)、 （3500)的一檢索鍵（ -27- (25) 1321701 3600)。檢索鍵（ 3600)指示圖形（3400) ' (3500)包 含線（3605)、 （3610)、 （3615)。線（3605)對應於 深度（315)是 3 60°蝕刻深度且洞（1710)的寬度是棋 盤狀圖案（1 7 0 5 )的間距的5 0 %且所透射輻射的電場具有 與入射輻射的電場大相同的偏振之一棋盤狀圖案（ 1705) 〇 線（3610 )對應於深度（315 )是 18(Γ蝕刻深度且 • 厚度（1515)是 100奈米且特徵圖案（515)、 ( 1715 )的寬度是棋盤狀圖案（ 2905 )的間距的 50%且所透射 輻射的電場具有與入射輻射的電場大相同的偏振之一棋盤 狀圖案（2905 )。 線（3615 )對應於深度（315 )是 180°蝕刻深度且 厚度（1515)是 100奈米且特徵圖案（515) 、 ( 1715 )的寬度是圖案（3 1 05 )的間距的 5 0%且所透射輻射的 電場具有與入射輻射的電場大相同的偏振之一多成分圖案 φ (3105)。 可選擇將適當的特徵圖案包含在各相移層中，而調變 相移層（3 05 )、 （ 310 )、 （ 1 505 )、 （ 1510 )對輻射的 透射，以便改善印製的品質。 圖37示出一光罩（215)的一部分的一實施例之一 底視圖。可使用一單一吸收材蝕刻及一單一基材（例如， 玻璃）蝕刻，以便形成皆延伸到基材（260 )且延伸到基 材（260 )的表面（262 )位準之外的相移層（270 )、（ 275 )。因此，兩個飩刻操作（對基材及吸收材的蝕刻操 -28- (26) (26)1321701 • 1 . 作）可在光罩（215)上形成三種不同類型的特徵圖案， 也就是延伸到光罩基材（2 6 0 )(例如’延伸到 1 8 0 °或 其他蝕刻深度）的那些特徵圖案、在基材（ 260 )的表面 ( 262)位準上的那些特徵圖案、以及延伸到基材（ 260) 的表面（ 262 )位準之外的那些特徵圖案。然而，這三種 不同類型的特徵圖案可提供若干具有被調變成可改善微影 印製的品質的透射率及相移之區域。 對於一特定的電磁輻射及微影系統而言’光罩（215 )可包含微影系統可解析的特徵圖案、以及位於區域（ 905)、 （910)的其中一區域或兩區域內之特徵圖案。該 等被解析的特徵圖案包括阻擋輻射透射的一群不透明區（ 265 )、一群相移區域（ 280 )、以及一群相移層（ 3 705 ) 。可將基材（260 )蝕刻到與區域（90 5 )、（ 910 )內的 其他特徵圖案大致相同的蝕刻深度，而形成相移層（3 705 )。例如，可將相移層（3 705 )蝕刻到 180°蝕刻深度。 光罩（215 )亦包含位於區域（905 ) 、 （910)內的 特徵圖案。位於區域（905)、 （910)內的特徵圖案可形 成多成分圖案（3105 )及棋盤狀圖案（5 05 ) 、 （ 1 705 ) 、（2905))中之一個或多個圖案。光罩（215)亦可包 含位於區域（ 905 )、 （ 910 )內但並未形成圖案（3105 ) 、（ 5 05 ) 、 （ 1 705 )、（ 2905 )中之一個或多個圖案的 一些額外特徵圖案。例如，可以隔離或分佈在其他圖案之 方式形成光柵線距（圖中未示出）以及散射或平均圖案。 可在光罩（215)上配置被解析的特徵圖案及位於區域（ -29- (27) 1321701 905)、 （910)內的特徵圖案，並設定該等特徵圖 寸，以便實現所需的相移及強度衰減效應’且改善 品質。可以使用最小量的額外處理而形成的特徵圖 透射通過光罩（215)的不同區域的輻射之相位及 可修改相位及強度的調變’以便達到諸如使光罩 的不同區域間之相位轉變等的各種目的。可將強及 區域包含在一單一光罩中。 B 至此已說明了一些實施例。然而，我們當了解 進行各種修改。例如，圖 3 8 - 4 3示出相移層的 之一些額外的底視圖。該等相移層分別包含藉由餓 材及一吸收材的至少其中之一而形成的特徵圖案。 移層分別包含一不同的圖案（3805)、 （3905)、 )、（4105) 、 （4205) 、 （4305)。對於一特定 (230)而言，可選擇圖案（3805)、 （3905)、 )、（4105)、 （4205)、 （4305)，以便包含尺 φ 設定在散射區（ 905 )及（或）平均區（910)內的 案。亦可形成在一單一相移層中包含三個或更多個 型的特徵圖案之多成分實施例。光罩可包含並未移 射輻射的相位但代之以不同程度衰減被透射之一些 可選擇光罩特徵圖案的幾何形狀及尺寸，並將該等 狀及尺寸用來調變輻射干涉效應，以便改善印製的 亦可選擇其中包括結合了所述圖案及特徵圖案及（ 述圖案及特徵圖案的特性之額外的圖案及特徵圖案 該等圖案及特徵圖案用來調變輻射干涉效應。 案的尺 印製的 案調變 強度。 (215 ) 弱相移 ，尙可 一部分 刻一基 該等相 (4005 的輻射 (4005 寸將被 特徵圖 不同類 動所透 區域。 幾何形 品質。 或）所 ，並將 -30- (28) 1321701 亦可在光罩以外的裝置中使用次波長特徵圖案，以便 產生微電子裝置的圖案。例如，諸如反射元件的微機電系 統（Micro Electro-Mechanical System;簡稱 MEMS)陣 列等的可程式裝置可包含次波長特徵圖案，且獲致了所需 的結果。圖 44 示出其中包含此種可程式裝置的一個例 子之一微影系統（4400 )。微影系統（4400 )包含一照射 源（ 205 )、一照射系統（ 4405 )、一分光鏡（4410)、 φ 一可程式光學裝置（4415 )、一裝置控制器（4420 )、投 影光學裝置（ 4425 )、以及一基材（ 225 )。 照射系統（4405 )可對自照射源（205 )發射的輻射 (230 )進行收集、準直、濾光、及（或）聚焦，以便照 射分光鏡（4410 )。分光鏡（4410 )可將來自照射系統（ 44〇5 )的輻射之至少一部分導引到可程式元件（4415 )。 如將於下文中進一步說明的，元件控制器（4420)可將可 程式裝置（4415)程式化，以便針對微電子裝置的形成而 φ 影響輻射（230)對基材（225)的入射。裝置（4415)可 包含一表面（4430)，該表面（4430)包含將影響到被反 射的電磁輻射的強度及相位之元件。 分光鏡（4410)可讓來自可程式裝置（4415)的輻射 之至少一部分通過投影光學裝置（ 4425)而到達投影光學 裝置（44 25)及基材（ 22 5)，使系統（44〇0)可在基材 (225 )的工作面（2 3 5 )上產生圖案。例如，分光鏡（ 4410)可以是一偏振或無偏振分光鏡或一分光板。 如圖 45及 46所示，可程式裝置（4415)的表面 -31 - (29) 1321701 ( 4430 )之一實施例可包含被安置在裝置（4415)的一導 電板（ 4605 )上的一群動態元件（ 45 05 ) ' (4510)、（ 4515)、 （4520)、 （4525)。動態元件（4505)、（ 4510)、 （4515)、 （ 4520 )、 （ 4525 )是次波長特徵圖 案，這是因爲該等動態元件具有小於輻射（23 0 )的一個 波長之間距尺寸。每一動態元件（45 05 )、（ 4510 )、（ 4515)、 （ 4520 )、 （ 4525 )包含一各別的接點（ 4530 )

、（4535) 、 （4540) 、 （4545) 、 （4550) 〇 可經由接 點（4530) 、 （4535) 、 （4540) 、 （4545) 、 (4550) 而定址到動態元件（4505 )、（ 4510 )、（ 4515 )、（ 4520)、 （4525)，以便改變表面（4430)的反射特性。 尤其在操作中，可動態地改變動態元件（4505 )、（ 4510)、 （4515)、 （4520)、 （4525)的位置，以便產 生一個或多個相移圖案。元件控制器（4420)可經由接點 (4530) 、 （4535) 、 （4540) 、 （4545) 、 （4550)而 • 對所選擇的動態元件（ 45 05 )、 （4510)、 （4515)、（ 4 520 )、（ 4 5 2 5 )施加相對於導電板（4605 )的偏壓。所 施加的電位可足以使所選擇的元件（4505)、 （4510)、 (4515)、 （4520)、 （4525)偏移，而產生可改變表面 (443〇)的反射特性之一個或多個圖案。 圖 47示出可程式裝置（4415)的表面（ 4430 )之 另一實施例。該實施例包含一群像素元件（4705 )。像素 元件（4705 )是次波長特徵圖案，這是因爲該等像素元件 具有小於輻射（2 3 0 )的一個波長之間距尺寸。像素元件 -32- (30) 1321701 ( 4705 )被安置在裝置（4415)的表 可由元件控制器（4 4 2 0 )個別地設定 。在操作中，像素元件（470 5 )的被 地產生將改變表面（ 4430 )的反射特 因此，其他的實施例係在最後的 內。 面（4430)上，以便 該等像素元件的方向 程式化之方向可動態 性之一個或多個圖案 申請專利範圍之範圍

【圖式簡單說明】 圖]示出使用一輪替式相移光 理論上之輻射強度分佈。 圖 2不出一微影系統之一方塊 圖 3及 4示出一光罩的一實施 圖 5-8示出相移層的一部分之 圖 9、10、及 11示出如何調雙 圖 12、13、及 14示出如何調 圖 15 及 16示出一光罩的一] 圖17-20示出相移層的一部另 圖 21、22、及 23示出如何調 圖 24及 25示出一相移層的-圖 26、27、及 28示出如何調 圖 29及 30示出一相移層的-圖 31、32、及 33示出一相移 例。 罩形成的一影像的一 圖。 丨例。 :實施例。 I相移層。 變相移層。 蒙施例。 卜之實施例。 變相移層。 -部分之一實施例。 變相移層。 -部分之一實施例。 層的一部分之一實施 -33- (31) (31)1321701 圖 34、35、及 36示出如何調變相移層。 圖37示出一光罩的一部分之一實施例。 圖38-43示出相移層的一些部分之實施例。 圖 44示出其中包含一可程式裝置的一微影系統之 一方塊圖。 圖45及 46示出一可程式裝置之一實施例。 圖47示出一可程式裝置之另一貫施例。 各圖式中之相同代號表示類似的元件。 【主要元件符號說明】 1 0 0 :輻射強度分佈 1 0 5 ,1 1 0 :點 200 :微影系統 2 0 5 :照射源 2 1 0,4405 :照射系統

220 :成像系統 225 :基材 2 3 0 :電磁輻射 23 5 :工作面 245 :第一光路徑 250 :第二光路徑 2 5 5 :第三光路徑 260 :光罩基材 -34- (32)1321701 265 :不透明區 270 :第一相移區 275 :第二相移區 280 :基體光罩基材區 262,4430 :表面 505，1705，1405,2905:棋盤狀圖案 510,1710,2410:洞 315 :深度 515,1715,2415 :柱狀特徵圖案 7 0 5 :光柵圖案 7 1 0，1 9 10 :溝槽 715,1915 :線狀特徵圖案 ,3 500 900,1 000,1 200,1 3 00,2 1 00,2200,2600,2700,3400 圖形 905 :散射區 91 0 :平均區 1 1 00,1 400,23 00,2800,3 600 ：檢索鍵 1105, 1110, 1115, 1120, 1125, 1130, 1135, 1410， 1415, 1 420, 1 425, 1 43 0, 1 43 5, 23 0 5, 23 10, 2320, 2325, 23 30, 23 3 5 , 2805, 28 10, 28 15, 2820, 1 405, 23 15, 3 605, 3610, 3615 ：線 305,1 5 05 :第一相移層 310,1510:第二相移層 1515 :厚度 -35- (33)1321701 1725,1925 ：鉻層 1 73 0,1 93 0 :氧化鉻層 1 905 :光柵圖案 2 9 10:延伸洞 2 9 1 5 :延伸長度 3105 :多成分圖案

3 7 0 5 :相移層 4400 :微影系統 4410 :分光鏡 4415 :可程式光學裝置 4420 :裝置控制器 4425 :投影光學裝置 3 80 5,3 90 5,4005,4 1 05,420 5,43 0 5:圖案 4505,4510,4515,4520,4525 :動態元件 4605 :導電板

4530,4535,4540,4545,4550 :接點 -36-

Claims (1)

1321701 十、申請專利範圍 β年Θ月竹日修正本 附件秘 - 第94 1 1 4 1 23號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國98年7月24日修正 1. 一種微影裝置，包含次波長特徵圖案，該等次波 長特徵圖案具有小於一輻射的一個波長之一間距尺寸，以 φ 圖案化微電子裝置，該等特徵圖案根據該裝置上的該等特 徵圖案之佈局而調變該輻射的零繞射階數之強度及相位， 其中該等次波長特徵圖案包含在該裝置上的一薄膜中形成 的特徵圖案。 2·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等次波長 特徵圖案包含具有小於該輻射的一半波長之次半波長特徵 圖案。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等次波長 φ 特徵圖案包含在該裝置中形成的特徵圖案。 4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置包含 一微影光罩。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等特徵圖 案包含用來以可程式方式調變該強度及該相位的動態元件 6.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等特徵圖 案的該佈局包含該等特徵圖案的一圖案。 7·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第一相移 1321701 區使用由該第二相移區調變的該零繞射階數輻射，調變該 零繞射階數輻射之該相位，以具有一相位介於相位之外約 126度及約54度之間。 8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該第二相移 區包含一塊狀光罩基材區域。 9. 一種微影方法，包含下列步驟：以包含具有小於 一輻射的一個波長的一間距尺寸的次波長特徵圖案之一裝 置，調變零繞射階數輻射之強度及相位，而製造一微電子 裝置。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中製造該微電 子裝置之該步驟包含下列步驟：以該裝置偏振該輻射的至 少一部分。 11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中製造該微電 子裝置之該步驟包含下列步驟：以該裝置散射該輻射的至 少一部分。 12. 如申請專利範圍第9項之方法，其中製造該微電 子裝置之該步驟包含下列步驟：以包含具有小於該輻射的 一半波長的一尺寸的次半波長特徵圖案之該裝置調變該輻 射。 13. 如申請專利範圍第9項之方法’其中製造該微電 子裝置之該步驟包含下列步驟：程式化該等次波長特徵圖 案，以便調變該強度及該相位。 14. 一種微影裝置’包含： —第一相移區，該第一相移區包含第一群次波長特徵 -2- 1321701 圖案，該第一群次波長特徵圖案具有小於一輻射的一個波 長之一間距尺寸，以圖案化微電子裝置；以及 一第二相移區，該第二相移區包含第二群次波長特徵 圖案’該第二群次波長特徵圖案具有小於一個波長之一間 距尺寸’該第二群在與該第一相移區透射的零繞射階數輻 射不同的一透射率及不同的一相位的情形下透射零繞射階 數輻射。

15.如申請專利範圍第14項之裝置，其中該第一相 移區包含具有兩個或更多個相關聯的孔隙之一輪替式相移 區域。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中該第一相 移區包含用來改變該透射的輻射的相位之一薄膜材料。 17. 如申請專利範圍第16項之裝置，其中該薄膜材 料包含鉻、CrxOy ' CrxOyNz、MoxSiyOz、及 MoxSiyOzNq 中之一種或多種材料。 18. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中該裝置包 含一透射微影光罩。 1 9.如申請專利範圍第丨4項之裝置，其中該第二組 的次波長特徵圖案使用由該裝置的第三相移區透射的零繞 射階數輻射’透射零繞射階數輻射之相位，該相位介於相 位之外約126度及約54度之間。 2〇· —種微影方法，包含下列步驟： 蝕刻一裝置的一第一部分，該第一部分包含第一群次 波長特徵圖案，該第一群次波長特徵圖案具有小於一輻射 -3- 1321701 的一個波長之一間距尺寸，以圖案化微電子裝置的圖案； 以及 蝕刻該裝置的一第二部分，該第二部分包含第二群次 波長特徵圖案，該第二群次波長特徵圖案具有小於該輻射 的一個波長之一間距尺寸，該第二群在與該第一部分透射 的輻射的零繞射階數不同的一透射率及不同的一相位的至 少其中一的情形下透射該輻射的零繞射階數。 21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中蝕刻該第 一部分之該步驟包含下列步驟：餓刻一光罩基材。 22. 如申請專利範圍第20項之方法，其中蝕刻該第 一部分之該步驟包含下列步驟：蝕刻具有兩個或更多個相 關聯的孔隙之一輪替式相移區域。 23. 如申S靑專利範圍第20項之方法，其中蝕刻該第 一部分之該步驟包含下列步驟：蝕刻用來改變該透射的輻 射的相位之一薄膜材料。 2 4.如申請專利範圍第20項之方法，進一步包含下 列步驟：蝕刻其中包含一群散射特徵圖案的一第三部分。 25·如申請專利範圍第20項之方法，其中蝕刻該第 一部分及蝕刻該第二部分的該等步驟包含下列步驟：在一 相同的蝕刻操作中’將該第一部分及該第二部分蝕刻到一 相同的蝕刻深度。 2 6 .—種微影方法，包含下列步驟·· 在一單一蝕刻操作中，於一基材中蝕刻一第一相移層 及一第二相移層， -4 - 1321701 該第一相移層係用來針對產生微電子裝置的圖案而將 一輻射的零繞射階數之相位移動到—第一程度， . 且該第二相移層係用來將該輻射的零繞射階數之相位 移動到一第二程度。 27. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該蝕刻步 驟包含下列步驟：在該單一蝕刻操作中蝕刻一光罩基材。 28. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該蝕刻步 ^ 驟包含下列步驟：以與該輻射的偏振大致無關之方式蝕刻 與該輻射相互作用之若干無偏振特徵圖案。 2 9 ·如申請專利範圍第2 6項之方法，其中該蝕刻步 驟包含下列步驟：蝕刻在該第一相移層及該第二相移層的 近場中對該輻射有平均的作用之若干次半波長特徵圖案。 30.如申請專利範圍第26項之方法，其中該蝕刻步 驟包含下列步驟：以與該第二相移層相關聯的方式鈾刻該 第一相移層’使透射通過該第一相移層的輻射干涉透射通 φ 過該第二相移層的輻射。 3 1 ·如申請專利範圍第26項之方法，其中該蝕刻步 驟包含下列步驟：蝕刻用來衰減經由該基材而行進的該輻 射的該零繞射階數之一吸收材料。 3 2.如申請專利範圍第2 6項之方法，其中該蝕刻步 驟包含下列步驟：形成其中包含三種或更多種不同類型的 特徵圖案的一多成分相移層之一部分。 33.—種微影方法，包含下列步驟： 在一單一蝕刻操作中，於—基材上鈾刻一第一區域及 1321701 一第二區域， 該第一區域係用來針對產生一微電子裝置的圖案而將 一輻射的零繞射階數之強度衰減到一第一程度， 且該第二區域係用來將該輻射的零繞射階數之強度衰 減到一第二程度，該第二程度與該第一程度之間有足夠的 不同’以便改善該產生圖案的微電子裝置之品質。

34.如申請專利範圍第33項之方法，其中蝕刻該第 一區域及該第二區域之該步驟包含下列步驟：蝕刻一吸收 材料。 35· ~種微影光罩，包含： 一第一相移層，用以針對產生微電子裝置的圖案而將 零繞射階數輻射之相位移動到一第一程度；以及 一第二相移層，用以將該零繞射階數輻射之相位移動 到一第二程度，

其中該第一相移層及該第二相移層具有一相同的蝕刻 深度，且 該第一程度不同於該第二程度。 36.如申請專利範圍第35項之光罩，其中該第一相 移層包含一偏振相移層。 37·如申請專利範圍第35項之光罩，其中該第一相 移層包含在近場中對該輻射有平均的作用之第一次半波長 特徵圖案；且 該第二相移層包含在近場中對該輻射有平均的作用之 第二次半波長特徵圖案 -6 - 1321701 38.如申請專利範圍第35項之光罩，進一步包含一 光罩基材，而該第一相移層被鈾刻到該光罩基材中。 39·如申請專利範圍第35項之光罩，進一步包含一 吸收材料，用以衰減一輻射的零繞射階數，以便產生微電 子裝置的圖案，而該第一相移層被触刻到該吸收材料中。 4〇.如申請專利範圍第39項之光罩，其中該衰減吸 收材料包含一不透明金屬膜。

41.如申請專利範圍第39項之光罩，其中該吸收材 料包含用來改變該被衰減的輻射的相位之一嵌入式相移材 料。 42· —種微影光罩，包含： 一群的若干數目之相移區域，各包含一群蝕刻成一光 罩基材之次波長特徵圖案，且具有小於輻射之波長的間距 尺寸以將微電子裝置圖案化，其中該相移區域移動用於圖 案化微電子裝置的零繞射階數輻射之相位到不同的程度， 該微電子裝置被該相移區域調變該區域的數目係大於用來 形成該等區域的蝕刻操作之數目。 43. —種微影光罩，包含： 一群的若干數目之衰減區域，用以針對產生微電子裝 置的圖案而將經由光罩而行進的一零繞射階數輻射衰減到 不同的量，且同時將該輻射的零繞射階數之相位移動到不 同的程度。 44.如申請專利範圍第43項之光罩，其中該等衰減 區域中之至少一個衰減區域包含一群次半波長特徵圖案， 1321701 用以衰減該零繞射階數輻射，並移動該零繞射階數輻射的 相位。 45.如申請專利範圍第43項之光罩，其中衰減區域 的該數目係大於用來形成該等區域的蝕刻操作之數目。

-8-