TWI338815B - Electronic device manufacturing method, electronic device and mask - Google Patents

Description

1338815 包括該對準標記之特徵。 【實施方式】 圖1根據本發明一項具體實施例示意性描述一微影設 備。該設備包含： -一照明系統（照明器）IL，其經配置以調節一輻射光束 B(例如’ UV輻射或EUV轄射）；

-一支撑結構（例如’一光罩平台，其經構造以支撐一 圖案化裝置（例如，一光罩）MA，並連接至一第一定位器 PM ’其經配置以根據特定參數來精確地定位該圖案化裝 置； -一基板平台（如一晶圓平台）WT，其經構造以固定一基板 (例如，一已塗佈光阻的晶圓）w ’並連接至一第二定位器 PW，其經配置以根據特定參數來精確地定位該基板；以及 _ 一投影系統（例如’一折射式投影透鏡系統）PS，其經配 置以藉由圖案化裝置MA將賦予於該輻射光束6之—圖案投

影至該基板W的一目標部分c(例卜包括一或更多晶粒) 〇 -亥照明系統可包括各種類型的光學組件，例如折射、反 射、磁性、電磁、靜電或其他類型的光學組件或其任何组 合，用於引導、成型或控制輻射。 > 錢樓結構會支揮，即承載該圖案化裝置的重量。 取決於圖案化裝置的方向、 ’ 〇亥Μ衫β又備的设計以及复 件，例如該圖案化裝f θ $ π 夂八他條 韦化戒置疋否係固定於真空環境中 來固定該圖案化裝置。啰 ^ 。玄支撐結構可使用機械、真空、靜 113358.doc 1338815 電或其他失緊技術來固定該圖案化裝置。該支樓結構可為 -框架或一平台，例如，其可視需要為固定式或可活動 式。該支樓結構可確保該圖案化裝置，例如相對於該投影 系統之一所希望的定位處。本文所使用的任何術語「主光 罩」或「光罩」皆可視為與更一般的術語「圖案化裝置 同義。 本文中所使用的術語「圖案化裝置」應廣泛地解釋成表 • 不可用於將一具有圖案之輻射光束賦予其斷面，以便可於 該基板的目標部分中產生一圖案之任何裝置。應注意，對 該輻射光束所賦予之圖案可能不會確實對應於基板之目標 部分中的所需圖案，例如，若該圖案包括相移特徵或所謂 的輔助特徵。一般而言，對該輻射光束所賦予之圖案將會 對應於欲產生於該目標部分t之一裝置中的一特定功能 層，例如積體電路。 該圖案化裝置可為透射型或反射型。圖案化裝置之範例 • 包括光罩、可程式化鏡陣列以及可程式化LCD面板&光罩 在微影街令為人所熟知，並且包含，例如二進制、交替式 相移及衰減式相移等光罩類型，以及各種混合光罩類型。 可程式化鏡陣列的一範例採用小鏡的一矩陣配置，每一鏡 可個別地加以傾斜，以便在不同方向中反射一引入轄射光 束。該等傾斜鏡會將一圖案賦予一輕射光束，其係藉由該 鏡矩陣予以反射。 本文使用的術語「投影系統」應廣義地解釋為包含任何 類型的投影系統，其包括折射、反射、折反射、磁性、電 U3358.doc 磁與靜電光學系統，或其任何組合，其適合於所使用的曝 光輻射，或例如使用浸沒液體或使用真空等其他因素。本 文所使用的術語「投影透鏡」可視為與更_般的術語「投 影系統」同義。 如此處所描述，該設備係透射類型（例如，採用一透射 光罩）。或者，該設備可為反射類型（例如，採用上述類型 的可程式化鏡陣列，或採用一反射光罩）。 6玄微影设備可為具有兩個（雙級）或更多基板平台（及/或 兩個或更多光罩平台）之一類型。在該等「多級」機器 中，可平行使用額外的平台，或可在一或更多平台上實施 預備步驟，而將一或多個其他平台用於曝光。 該微影設備亦可為一其中將該基板至少一部分由具有較 高折射率液體（例如，水）覆蓋的類型，遂得以填充該投影 系統與該基板間之空間。亦可將浸沒液體施加於該微影設 備之其他空間中，例如該光罩與該投影系統間。浸沒技術 在本技術中已為人熟知，用來增加投影系統之數值孔徑。 个文所使用之街語「浸沒」並非意指一結構（例如，一基 板）必須浸入液體中’而僅意指該液體在曝光期間係位於 該投影系統與該基板之間。 多考圖1，该照明器1L會接收來自輻射源SO的輻射光 束。戎來源及微影設備可以是分開的個體’例如，當該來 源為-準分子雷射時。在此類情況下，不認為該來源會形 成-玄微衫叹備之部#，且會借助包括，例如合適引導鏡及 /或光束擴張n之—光束輸送系統BD，將㈣光束從該來 113358.doc 1338815 源so傳遞至該照明器IL。在 隹其他的情況下，該來源可為微 影設備的整體部分，例如當琴办 田》茨來原為一水銀燈時。該來源 so與該照明器IL，連同需旅0主从k 土 2 / “、 U而要時的光束輸送系統BD，可稱 為輻射系統。

該照明器1L可包括一用以調整該轄射光束之角強度分佈 的調整器AD。-般而言’可調整至少該照明器之一瞳孔 平面中強度分佈的外徑範圍及/或内徑範圍（通常分別稱為 σ-外與σ-内）。此外’該照明器江可包括各種其他組件，例 如一整合器IN及-聚光器C〇。該照明器可用以調節輕射 光束，以在其斷面中具有所需之均句度及強度分佈。

該輻射光束B係入射至保持於該支撐結構（例如，光罩平 台MT)上的圖案化裝置（例如’光罩MA)上，並藉由該圖案 化裝置加以圖案化n經該光罩黯後，t玄輕射光束^會 穿過投影系統PS，其會將該光束聚焦在該基板貨之目標部 分C上。借助於該第二定位器Pw及定位感應器叫例如， 干涉裝置、線性編碼器或電容式感應器），該基板平台WT 能準確地移動，例如遂得以在該輻射光朿B之路徑中定位 不同目標部分C。同樣地，該第一定位器PM及另一定:二 應器（其並未於圖1中加以明白地描述）可用以相對於該輻射 光束B之路徑準確地定位該光罩MA，例如自光罩庫以機械 方式取得後或在掃描期間。一般而言，光罩平台Μτ的移 動可借助於長衝程模組（粗略定位）及短衝程模组（精確定 位）來實現，該等模組會形成該第一定位器ρΜ的部分。同 樣地，基板平台WT的移動可運用長衝程模組及短衝程模 113358.doc •10- 1338815 組來實現’ S玄等模組會形成第二定位器pW的部分。在步 進機的情況下（與掃描器相反），該光罩平台MT可能僅連接 至短衝程驅動器，或可能為固定的。可運用光罩對準標記 Ml、M2及基板對準標記？1、p2來對準光罩MA與基板w。 儘管所說明該等基板對準標記會佔據專門的目標部分，然 而其可位於目標部分之間的空間内（其係一般習知的劃線 道對準標記）。同樣地，在光罩河八上提供一個以上之晶粒 的情形中，該等光罩對準標記可位於該等晶粒之間。 所描述設備可用於以下至少一模式中： 1_在步進模式中，該光罩平SMT與該基板平台WT基本上 係保持靜止，同時賦予至該輻射光束的整個圖案係一次性 (即，單一靜態曝光）投影至一目標部分c上。隨後，讓該 基板平台WT在X及/或Y方向上偏移，以便能曝光不同的目 標部分C。在步進模式中，該曝光場之最大大小會限制單 一靜態曝光中成像的目標部分C之大小。 2.在掃描模式中，同步掃描該光罩平台Μτ與該基板平台 WT，同時賦予至投影光束的圖案係投影至一目標部分c上 (即，單一動態曝光）。基板平台WT相對於光罩平台MT的 速度及方向可藉由投影系統ps之放大（縮小）倍數及影像反 轉特性來決定。在掃描模式中，該曝光場之最大大小會限 制單一動態曝光中該目標部分之寬度（在非掃描方向上）， 而掃描動作之長度則會決定該目標部分之高度（在掃描方 向上）。 3·在另一模式中，該光罩平台河丁基本上係靜止地固定一 113358.doc :矛式圖案化裝置，並移動或掃描該基板平台W丁，同時 職予至該輻射光束的圖案係投影到-目標部分C上。在此 \弋中 般而έ會利用一脈衝輻射源，且該可程式圖案 化裝置係在掃描期間該基板平台WT之每-運動後或在連 續輻射脈衝間視需要而加以更新。此操作模式可輕易地施 用於採用可程式圖案化裝置(例如一上述類型的可程式化 鏡陣列）的無光罩微影術中。 亦可使用以上說明的使用模式之組合及/或變異或完全 不同的使用模式。 圖2說明一基板W，其上正製造一 CCD4CM〇s影像感應 益。一金屬氧化物層1係於該基板上沉積成具有一通常為 氧化物的第一鈍化層2。於其之上，沉積一第二鈍化層3, 其通常係SiON。該基板係經一般處理（一未加以說明之裝 置圖案已然於該基板與該金屬氧化物層丨間產生），並於一 沉積於該基板W上或蝕刻於該基板w中之對準標記上或於 該裝置的接續層中以一般的方式發生對準。 一彩色輻射感應材料10隨後係施加於一第一營中。通常 會選定此彩色輻射感應材料之第一層為紅色或綠色，然後 該基板W便可於一原始對準標記上對準，因為對準感應器 可穿透該綠色或紅色彩色第一輻射感應材料丨〇。 然而’藉由該等當前於微影設備中使用的對準感應器， 透過一藍色（或青色）光阻應該很難能夠精綠對準該基板， 因為最新的對準感應器使用的是一以紅色雷射為基礎之對 準系統。如寬頻應用的替代物會使得在整個波長範圍中可 II3358.doc 1338815 倘測到某些信號的機會提升，然而此卻可能導致 敗。 為了在該第-層彩色輻射感應材料1〇的成像期間或在該 彩色輻射感應材料之接續（若干）層的成像期間使上述困難 減k ’ -圖案化輕射光束pB(其經圖案化以便僅止於照明 该彩色輻射感應材料1〇的特定區）係經圖案化以便照明晶 粒40之區與位於晶粒間劃線5〇之區。因此，㈣案化^ • &束抑便具有經圖案化以用於在產物晶粒40之區中形成裝 置特徵（即，濾波器）之區80，以及經圖案化以用於特別是 在該等劃線50中形成一對準標記特徵之區9〇。 圖7以平面圖方式說明一基板w，其中具有複數個晶粒 • 40 ^每一晶粒在微影處理結束時將形成一裝置（例如，一 CCD或CMOS影像感應器卜於該等晶粒4〇間有空間保留下 來，使得該基板W可沿著習知為劃線50之區中的線7〇加以 切割。以此方式，產生個別的裝置4〇。如同將明白的一 • 般，該等劃線50之區係冗餘空間，其於該裝置中未加以運 用，且其之存在僅為了能分割該等晶粒4〇使得該等晶粒能 夠遭切割開而在不損害該等晶粒之情況下形成產物裝置。 因此，有時候便運用此空間來測試結構等，然而目前仍有 些區未加以運用，且因而於本發明中為「閒置的」。 圖ό說明—典型圖案，其係於一 rgb、CMOS或CCD影像 感應器中加以運用。二鄰近的晶粒40係於該劃線區50中具 有一對準標記1 〇 1。本發明會應用其他圖案類型、其他標 έ己類型以及其他顏色類型’例如青色、深紅色、綠色與黃 113358.doc -13 - 1338815 色。因此，假設圖2中所說明之第一層彩色輻射感應材料 10為紅色，便可假設該斷面係取自圖6中所說明的第二列 像素，使得紅色像素的方塊區於其中紅色濾波器係必要之 區中受到照明，而該對準標記101之特徵亦受到照明。以 上所述係一負光阻之情況，而無疑地，若運用一正光阻， 則不必具有紅色濾波器或對其所施加的對準標記特徵之區 便受到照明。 圖2中，可見的是於該基板W之劃線區50中該第一輻射 感應材料10之區亦由一圖案90所照明。該圖案9〇係用以形 成該對準標記i 〇丨之特徵，其係欲形成於該劃線區5〇中， 並由相同材料定義於該彩色輻射感應光阻10，同時以與該 等遽波1§之材料相同的方式處理。 圖3顯示在由該投影PB照明之後的情形，其中顯示成交 又影線110之裝置40區代表已經受到照射的彩色感應材料 區，而該劃線50中之交又影線區100亦代表一已經受到照 射之區。假設該第一輻射感應材料丨〇係一負光阻，則在顯 影之後圖4中所說明的情形便係彩色濾波器丨ί〇之區於該第 二鈍化層3上保留突起’同時經顯影輻射感應材料之突起 區1 00亦存在於該劃線區5〇中，凹陷120則存在於該等突起 100、110之間。 如同將明白的’若一根據圖6中所說明之圖案係於圖4之 基板W上進行顯影，則該等突起丨丨〇在平面中便會以方塊 的形式呈現。該突起1〇〇僅為示意性，以平面的方式該圖 案看起來也許會與圖6中對準標記1 〇 1相類似。該劃線區中 113358.doc !4 之圖案係為—對準標記，並可包括該等供水平與垂直對準 =特徵’亦即將會具有彼此正交以供二維對準的特徵。可 —的it况係’沿x方向延伸之—劃線區中的特徵係用以沿 2向對而沿y方向延伸之—劃線區t的特徵係用以 ⑺其他方向對準。 圖5a顯示-第一具體實施例’其中一第二輕射感應材料 2〇係在該第-彩色輻射感應材料ιι〇顯影之後施加至該基 板w。該第二輻射感應材料2〇與該第—輕射感應材料⑽ ’、顏色相異。於圖53之具體實施例中，所運用係—低黏性 第:輻射感應材料。於此具體實施例中，職射感應材料 會流入形成於如圖5所說明之第一輻射感應材料突起1〇〇、 11 0間的間隙120中。經固化第一輻射感應材料之成像對準 特徵突起100與未經曝光與顯影第二輻射感應材料2〇之所 〃間的反射率差異會提供該對準系統能夠偵測該對準標記 100、101的「對比」。 一第二具體實施例係說明於圖5 b，其中該第二輻射感應 材料係屬於較高黏性，且可見的是，於此倒中該第二輻射 感應材料20將建立於該第一光阻之突起1〇〇、11〇上，使得 s玄剩餘的第一輻射感應材料之突起圖案將會由輻射感應材 料之第二層所接續。在此情況下，該對準標記之對比係藉 由隨步驟於該第一輻射感應材料之突起1 〇〇位置處改變該 第·一賴射感應材料yfj度而提供。 以此方式，便可能僅一次就透過一彩色光阻而對準該基 板（於此情況中，是針對該第一彩色光阻曝光前之對準）。 II3358.doc -15- 藉由仔細挑選欲λ 餅斜盘 使用的第一彩色光阻（即，透過其傳 阻之對準而來_難便=^ =#隨經由彩色光 阻”發生於該對準標=低。接續的對準將於該光 後= 票記100將在該處理期間餘留下來，並包括所有 後續的如色賴射感應材 成像期間不需要六Λ s i在後續的如色轉射感應材料 可身的對準特徵’不過若需要的話仍 於，二σ。此外，上文中已經說明之方法與在首先施加 w基板W上的彩色輻射感應材料1G中製造特徵有關。然 而’以上所述並非必要之情況，且該等特徵可在往下進一 步的處理程序中於其他彩色輕射感應材料中加以製造。例 紅色_感應材料可以—般方式加以處理，而該等 ⑷承記則僅會在該綠色彩色賴射感應材料之成像期間形 成於该等劃線區50中。以上所述係可能，因為紅色與綠色 彩色光阻二者沒有對當前對準系統造成一特別的問題，而 此時㈣該對準系統造成成像難題的是藍色與青色彩色光 —然雨，伴隨未來的對準系統，不同的彩色光阻可能造 成問題’同時可據此選擇該光阻的置放順序與該等對準標 έ己首次於該光阻中產生的時機。 該等對準標記於該劃線區50在該基板之處理完成後便會 存在’並且—旦從該基板w切割出’可能會存在於裝置邊 緣處。因此，便可能辨別一裝置是否運用上述方法而單 該裝置製成。 正如將有所瞭解的，用以圖案化該裂置4〇與該劃線區5〇 113358.doc 16 =準標記的光罩將與先前光罩不同，其中先前光罩不 於在該等晶粒外側之區中形成-對準標記之 7案賦予Μ投影光束的圖案化結構1事先於較低位準 处運用形成對準標記之圖宰化 " 士你9 化結構，且此等標記將不適合 成像如色光阻形成一影像感應器的彩色遽波器。 雖然本文特別參考了製造IC時使用的微影設備，但仍應 瞭解此處所提及之微影設備可能會有其他應用，例如製造 整合式光學系統、用於磁域記憶體的導引和價測圖案、平 板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。_技術 =應瞭解到，就這類替代性應用而纟，此處使用的術語 「晶圓」或「晶粒」可分別視為較一般術語「基板」或 「目標部分」_義詞。本文所參考的基板可在曝光之前 或之後，在例如一追蹤工具（通常可將一層光阻施加至基 板並顯影已曝光光阻之工具）、度量工具及/或檢驗工具中 進行處理。在適用的情況下，本文之揭示案可應用此類及 其他基板處理工具。此外，例如為了產生多層IC，可對該 基板進行多次處理，因❻本文所用術語基极亦可指已包含 多處理層的基板。 雖然以上特別參考本發明之具體實施例在光微影之背景 中的使用，但仍應明白，本發明可用在其他應用中，例如 壓印微影，且若情況允許，並不限定於光微影。在壓印微 影中，圖案化裝置中的佈局可定義於基板上所產生的圖 案。可將該圖案化裝置之佈局壓印到施加至基板之一層光 阻中，其中該光阻係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組 113358.doc 1338815 合來固化。在光阻固化後，從光阻中移除該圖案化裝置， 同時在其中留下一圖案。 本文所用術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型的電磁 輻射，包括紫外線（uv)輻射（例如，波長為或約365、 355 ' 248 ' 193 ' 157或126 nm)與遠紫外線（EUV)韓射（例 如，具有5至20 nm範圍内的波長），以及粒子束，例如離 子束或電子束。 φ 上下文中的術語「透鏡」可表示各種類型光學組件（包 括折射式、反射式、磁性、電磁性及靜電式光學組件）中 的任何一個或其組合。 儘管以上已說明本發明的特定具體實施例，然而仍應明 白，本發明可以上述以外的其他方法實施。例如，本發明 可採取電腦程式之形式，該電腦程式含有機器可讀取指令 的一或更多序列，其說明如以上所揭示之方法，或包含其 中所儲存之此電腦程式的一資料儲存媒體（例如，半導體 • 記憶體、磁碟或光碟）。 以上說明為說明性西非限制性的。因此’熟悉本技術人 士將明白，可依照說明對本發明進行修改，而不會脫離下 列申請專利範圍之範疇。 【圖式簡單說明】 現將僅藉由範例方式並參考隨附示意圖而說明本發明之 具體實施例，其中對應的參考符號指示對應的零件，並且 其中： -圖1描述根據本發明一項具體實施例之一微影設備； 113358.doc -18· 1338815 -圖2以斷面方式描述一製造步驟，其中一第一彩色輻射 感應材料正受到照射； -圖3說明照射之後圖2的基板； -圖4說明顯影之後圖3的基板； -圖5a s兒明施加一第二彩色輻射感應材料層之後圖4的基 板；以及

-圖5b說明替代性施加一第二彩色輻射感應材料層之後圖 4的基板； -圖6以平面圖方式說明一 CCD或cMOS影像感應器；以及 -圖7以平面圖方式顯示一具有所說明之複數個晶粒與割 線的整個基板W。 【主要元件符號說明】 1 金屬氧化物層 2 第一鈍化層 3 第二鈍化層

10 第一彩色輻射感應材料/彩色輻射感應光阻 20 第二輻射感應枯/料 40 晶粒/裝置 5〇 劃線 70 線 80 區 90 區/圖案 100 突起/對準標記 101 對準標記 113358.doc • 19· 1338815 110 交叉影線/突起/彩色濾波器 120 凹陷/間隙

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Claims (1)

1338815 日修正補充 第095130303號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年9月） 十、申請專利範圍： 1. 一種電子裝置製造方法，其包括： 施加複數層彩色ϋ射感應材料於一基板上； 將一圖案化輻射光束投影到覆蓋於該複數層彩色輻射 感應材料中之一第一層内之一基板上’該圖案化光束之 圖案包括用以於產物晶粒之區中形成裝置特徵的一圖 案’以及用以於其他區中形成一對準標記之特徵的一圖 案；及 形成多個對準標記於該複數層彩色輻射感應材料之 内，其中 該對準標記包括實質上正交取向之特徵，以沿二正交 方向對準，以及 所述施加該複數層彩色輻射感應材料之順序及該等對 準標記首次形成的時機係依據該複數層彩色輻射感應材 料之顏色來彈性地決定。 2‘如請求項1之方法，其進一步包括顯影該輻射感應材 料，使得受照射的第一材料區保留下來，而未受照射的 第一材料區則遭移除，或反之亦然，並施加一第二輻射 感應材料，其中該第二層輻射感應材料相對於該第一輻 射感應材料之色彩具有一不同的色彩& 3. 如請求項2之方法，其中該第二輻射感應材料之該色彩 係藍色或青色。 4. 如。η求項1之方法，其中在顯影與一第二輻射感應材料 的施加之後’該對準標記會有一圖案，其由於高度上的 113358-990920.doc 一步進變化而具有對比。 5 ·如請求項1之方法，苴Φ Λ 办匕 认& ，、中在"、員衫與一第二輻射感應材料 的％加之後，該對準栌合 +铩5己a有一圖案，其由於經顯影第 一轄射感應材料之標印F鱼势 知》己£與第二輻射感應材料之所具者 間在反射率上的變化而具有對比。 6‘如請求項1之方法，i中哕坌^ ，、平4第一輻射感應材料之色彩係 綠色或紅色或深紅色或黃色。 7.如請求項1之方法，盆φ兮笙廿.少 八中6玄4其他區係於該基板之一劃 線區中。 士 -月求項1之方法，其中經顯影之輻射感應材料會形成 該裝置之部分。 °月求項1之方法，其中該裝置係一 CMOS或CCD裝置。 h求項1之方法’其中該等裝置特徵係彩色渡波器。 如。月求項1之方法，其進一步包括：運用該對準標記之 4等特徵使該基板對準於—微影投影設備。 12· 一種根據請求項1之方法所製成的電子裝置，其包括該 對準標記之特徵。 13. 一種用於如請求項1之方法的光罩1其包括：以一圖案 使-輻射投影光束有助於在—基板之一晶粒或若干晶粒 上形成彩色渡波器之圖案化結構；以及，以—圖案使該 ‘射奴〜光束有助於於在該等晶粒外側之區中形成一對 準標記之圖案化結構。 113358-990920.doc