TWI345685B - Lithographic method - Google Patents

Description

1345685 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種微影方法。 【先前技術】 微影裝置是一種機器其施加一期 刀期望圖案在基板上，一般 疋在該基板的目標部分上。微影驻罢7 铖办裝置可用於，例如製造積 體電路（ic)。在該例中，使用一錄阁安/ * 、 疋用種圖案化裝置，其也稱為 光罩或主光罩，以產生一雷技阁

%路圖案其將形成在1C的一個別 層上。此圖案可轉移到基板 攸（如矽日日圓）上的目標部分（如包 括一或數個晶粒的—部分）1案轉移-般是經由成像在 基板上設置的-層感光材料（抗㈣n。大致上，單一基板 將包含連續圖案化的相鄰目標部分的網路。習知的微影裝 置包括所謂步進器’其中各藉由在一時間將一整個圖案曝 光在目；刀上而照射各目標部分，及所謂掃描器，其中 方向（掃描方向）藉由掃描圖案通過輻射束而照射 各目标。Ρ刀，同時同步地以平行於或反平行於此方向掃描 該基板。也能藉由印刷圖案在基板上而將該圖案從圖案化 裝置轉移到該基板。 已提》義將微衫投射裝置中的基板浸沒在具有較高折射指 :的液體如水中’以填充投射系統的最後元件與基板間的 二間此目的疋為了由於曝光輻射在液體中將具有較短波 長此成像較小特徵。（也可將液體效應視為增加系統的 有效數值孔(να)及也增加聚焦深度）。也提議其它浸沒 液體’包括具有固體顆粒（如石英）懸浮在其中的水。 113920.doc 1345685 惟’將基板或基板及基板台浸在溶液池中（例如參考美 國專利第4,509,852號，其内容以引用的方式併入本文中） 表示在掃描曝光期間必須加速大量的液體。此需要額外或 更高功率的馬達，而且液體中的亂流會導致不期望及不可 預測的效果。 已提議一種用於液體供應系統的溶液以便僅在基板的部 分區域上提供液體，及在投射系統的最後元件與基板之間 提供液體（基板大致具有比投射系統的最後元件大的表面 積）。已提議一種配置此的方式如PCT專利申請案第w〇 99/49504號所揭示，其内容以引用的方式併入本文中。如 圖2及3所示’藉由至少一入口（IN)而將液體供應在基板 上’較佳地是沿著基板相對於最後元件的移動方向，且於 通過投射系統下方後藉由至少一出口（OUT)而移除。亦 即，在-X方向於元件下面掃描基板時，在元件的+χ側供 應液體且在-X側接收。圖2示意地顯示該配置，其中經由 入口（IN)而供應液體且藉由出口（〇υτ)而在元件的另一側 接收’該出口（OUT)接到低壓源。在圖2的繪示中，沿著相 對於最後元件的基板移動方向而供應液體，雖然這不必一 定如此。入口及出口的數目及定位在最後元件四周的方向 可以有各種變化。各種方向的一例如圖3所示，其中四組 入口，其在任一側有一出口，以正常圖案設置在最後元件 四周。 所有的微影裝置於使用前需要至少某一校準，而且大致 上裝置的解析度愈高將需要更多的校準步驟以得到裝置的 113920.doc ^45685 最佳可能效能。一種微影裝置的重要效能測量是其覆蓋效 此’其在相對於基板上的現存圖案的期望位置，測量該裝 置在一基板上成像一圖案的能力。覆蓋誤差導因於各種因 素’例如干涉儀位置或位移測量系統中的系統誤差。為了 校準微影裝置的覆蓋效能，一般跨過一整個基板而印刷— 串測試結構，且測量測試結構的位置。例如測試結構是對 齊標記，以便能使用裝置中設置的對齊工具而測量其位 置，或者測試結構是覆蓋靈敏結構，如框中框標記，藉此 使用習知的離線工具而能直接測量覆蓋誤差。結果是跨過 基板面積的覆蓋誤差地圖，其可用以校準該裝置，如在生 產曝光期間定位基板時，使用它作為偏移。 【發明内容】 在一種（用於浸沒或不用於浸沒）的微影裝置中，與基板 接觸的所有組件及流體的溫度都嚴格控制為相等及穩定 的。惟，本發明人了解在一種浸沒微影裝置中，亦即一種 微影裝置其中投射系統的最後元件與基板間的空間的至少 一部分填充一高折射指數液體，一些覆蓋誤差導因於基板 冷卻，效應，其有關於位在基板上的高折射指數液體^氣 化。這些覆蓋誤差不僅依位置而定而且依測試曝光順序的 歷史而^。因此若使用習知方式測量的覆蓋誤差來校準農 置，將不能去除覆蓋誤差而且實際上會更糟。 、 因此例如有利的是提供一種改良的校準微影裝置的方 法。 根據本發明的一特點，提供一種微影方法，包括·· H3920.doc 以一包括一第—投射系統之第—Μ β 微影投射裝置印刷一 第一組測試結構在一第一基板上， 琢第一基板以相對於該 第一投射糸統之一第一路線前進以 尺⑴琨U貫現該第一組測試結構 之該印刷， -以一包括第—投射系統之第-也 弟一 Μ影投射裝置印刷一 第二組測έ式結構在一第二基板上， 孩第二基板以相對於該 第二投射系統之一第二路線前進 退Μ實現該第二組測試結構 之該印刷，該第二路線不同於該第 -測量該第一組測試結構中之—第 -測量該第二組測試結構中之一第 一路線； 一組位置資料 二組位置資料 第三組位置誤差資 •從該第一及第二組位置資料計算 料；及 使用該第三組位置誤#咨刺_ I决是貝枓以杈準一或多個微影投射 裝置。 根據本發明的-特點，提供一種微影方法，包括： 以包括一第一投射系統之第一微影投射裝置印刷—第 ’’且測《式、.Ό構在一第一基板上，該第一基板以相對於該第 一投射系統之一第一路線前進以實現該第一組測試結構之 該印刷； 以°亥第微影投射裝置印刷一第二組測試結構在一第二 基板上，該第二基板以相對於該第一投射系統之一第二路 線則進以貫現該第二組測試結構之該印刷，該第二路線不 同於該第一路線； 測量該第—組測試結構中之一第一組覆蓋資料； II3920.doc ij45685 2量該第二組測試結構中之一第二組覆蓋資料； 料；及 資科。十^ 一第三組位置誤差資 微影投射裂 置 使用該第三組位置誤差資料以校準該第 根據本發明的一特點，提供一種微影方法，包括： 刷：-根據一第一測試曝光順序之第一微影投射裝置印 第-組測試結構在一第一基板上，該第一基板具有一 用於一熱傳導特性之第 一值. 汉用於一熱發散特性之第 以-根據-第二測試曝光順序之第二微影投射裝置印 刷—第二組測試結構在H板上，該第二基板具有一 用於-熱傳導特性之第三值，及—詩—熱發散特性之第 四值，其中該第二測試曝光順序，該第三值，及該第四值 之至^纟刀別不同於該第—測試曝光順序，該第一值， 及該第二值之至少—者； -測量該第-組測試結構中之一第一組位置資料； -測量該第二組測試結構中之一第二組位置資'料；從該 第-及第二組位置資料計算一第三組位置誤差資料；及 -使用該第三組位置誤差資料以校準一或多個微影投射 裝置。 【實施方式】 圖1示意地繪示本發明一實施例中使用的微影裝置。該 裝置包括： I13920.doc 1345685 ' 一知、明糸統（照明器）IL ’其配置成調整一輕射束jpg (如 UV輻射或DUV輻射）； ' 一支撐結構（如光罩台）MT，其建構成支撐—圖案化裝 置（如光罩）MA，且接到一第一定位器pM，其配置成根據 某些參數而正確地定位該圖案化裝置；

_ 一基板台（如晶圓台）WT，其建構成支撐一基板（如塗有 抗蝕劑的晶圓）W，及接到一第二定位器pw，其配置成根 據某些參數而正確地定位該基板；及 ~ 一投射系統（如折射投射透鏡系統）PL，其配置成藉由圖 案化裝置MA在基板W的目標部分C(如包括一或多個晶粒） 上而將一圖案投射到輻射束PB。 照明系統包括各種不同類型的光學組件，如折射，反 射，磁性，電磁，靜電，或其它類型的光學組件，或是其 組合，用以導向，定形，或控制輻射。

支樓結構支撐，㈣住圖案化裝置的重量。它支樓圖案 化裝置的方式是依圖案化裝置的方向，微影I置的設計， 及其它條件而定，#，例如圖案化裝置是否支撐在真空環 境。支#結構可使用機械，Μ，靜電，或其它夾緊= 以支撐圖案化裝置。支撐結構例如是一框或一台子，其依 需要可以是固定或移動式。支撑結構確保圖案化裝置在期 望位置，例如相對於投射系統。在此名詞主光罩或光罩的 任何使用應視為與更普通名詞"圖案化裝置·,同義。 =使用的名詞"圖案化裳置·.應該廣義的解釋是指任何 用以在其剖面以-圖案傳送―輕射束，以便在基 I I3920.doc 板的目標部分中產生-圖案。該注意的是傳到輻射束的圖 案不一定準確地對應基板的目標部分的期望圖案，例如若 圖案包括相移特徵或所謂助益特徵。大致上，傳到輕射束 的圖案將對應目標部分中產生的裝置中的特別功能層，如 積體電路。 圖案化裝置可以是穿透或反射式。圖案化裝置的範例包 括光罩’可程式鏡陣列’及可程式LCD面板。光罩在微影 中是習知的，且包括一些光罩類型如二進位，交替相移， 及衰減相移，以及各種混合光罩類型。一可程式鏡陣列使 用多個小鏡的矩陣配置，各鏡可以是個別傾斜以反射不同 方向中的進入輻射束。傾斜鏡在一輻射束中傳送一圖案， 其被鏡矩陣反射。 在此使用的名詞"投射系統"應該廣義的解釋為包括任何 類型的投射系統，包括折射的，反射的，兼具有反射及折 射的，磁性，電磁及靜電光學系統，或是其組合，依適合 於使用的曝光輻射而定，或是因其它因素如使用浸沒液體 或使用真空。在此名詞"投射透鏡"的任何使用應視為與更 普通名詞”投射系統”同義。 如此繪示，該裝置是穿透型（如使用一種穿透光罩）。或 者，該裝置是反射型（如使用一種上述的可程式鏡陣列， 或使用一反射光罩）。 微影裝置可以是一種具有二（雙級）或更多個基板台（及/ 或2或多個光罩台）。在此”多級機器"中，可平行使用額外 的台，或在一或多個台上執行多個預備步驟，同時使用一 I13920.doc 或多個其它台用以曝光。 岑參考，1，照明器IL從輻射源SO接收輻射束。該源及微 裝置疋分開的實體，例如當該源是激勵雷射時。在這此 例子中，4. — …，该源不視為形成微影裝置的一部分，而且在射束 _ 傳运系統BD(其包括’例如適合的多個導向鏡及/或一射束 ' 2張斋)的幫助了，輻射束從該源SO傳到照明器IL。在其 匕例子中，該源是微影裝置的必備部分，例如當該源是水 春 該源SO及照明器1L，必要時與射束傳送系統BD共 同稱為輻射系統。 八照明器IL包括一調整器AD，用以調整輻射束的角強度 - 布大致上，可調整照明器的光曈面中的強度分布的至 . 少該外及/或内徑向程度（分別通稱為σ外及σ内）。此外，照 月器IL包括各種其匕組件，如整合器in及冷凝器c〇。照 明器用以調節輻射束，以在其剖面具有期望均—性及強度 分布。 • 輻射束PB入射在圖案化裝置（如光罩MA)上，其支撐在 支撐結構（如光罩台MT)上，及被圖案化裝置圖案化。已越 過光罩MA後，輻射束PB通過投射系統p]L，其將該射束聚 焦在基板W的目標部分C上。一浸沒罩IH，其詳如以下所 述，供應浸沒液體至投射系統PL的最後元件與基板w之間 的空間。 在第二定位器PW及位置感應器IF(如干涉儀裝置，線性 編碼器或電容感應器）的幫助下，可正確的移動基板台 WT，如將不同目標部分c定位在輻射束PB的路徑中。類 M3920.doc -13· 1345685 似地，如從光罩庫機械擷取後或是在掃描期間，第一定位 器PM及另一位置感應器（其未在圖〗中顯示）可用以相對於 輻射束PB的路徑而將光罩MA正確的定位。大致上，在妒 成第一定位器PM的一部分的長衝程模組（粗定位）及短衝程 模組（細定位）的幫助下，可達成光罩sMT的移動。類似 地，在使用形成第二定位器PW的一部分的長衝程模組及 短衝程模組下，可達成基板台评丁的移動。在步進器（與掃 描器相反）的例子中，光罩台MT可僅接到短衝程致動器， 或是固定。可使用光罩對齊標記M1，“2及基板對齊標記 Pl，P2將光罩MA及基板W對齊。雖然圖中的基板對齊標記 佔據專屬的目標部分，其也可位於多個目標部分之間的空 間中（這些標記稱為切割巷道對齊標記）。類似地，在一些 情況下其中在光罩MA上設置一個以上的晶粒，該等光罩 對齊標記可位於晶粒之間。 所示的裝置可用於以下模式的至少一者： 1. 在步進模式，光罩台MT及基板台貿丁大致上維持固 定，同時傳到輻射束的整個圖案於一時間（即單一靜態曝 光）投射在一目標部分C上。接著在Χ及/或¥方向位移基板 台WT，以便曝光不同的目標部分Ce在步進模式，曝光場 的最大尺寸限制在單一靜態曝光中成像的目標部分C的尺 寸。 2. 在掃描模式，光罩sMT及基板台貿丁是同步掃描，同 時傳到輻射束的圖案投射在一目標部分c上（即單一動態曝 光）。基板台WT相對於光罩台MT的速度及方向是由投射系 113920.doc -14- 1345685 統PL的(去)放大及影像反轉特徵決定。在掃描模式，曝光 :的最大尺寸限料-動態曝光中目標部分的寬度(在非 ^ =方向)’然而掃播運動的長度決定目標部分（ 向）的咼度。 3.在另模式，光罩台⑽基本上維持固定地支撐一可 程式圖案化裝置，且移動或掃描基板台WT’同時傳至輕 射束的圖案投射在-目標部分c上。在此模式，大致 用-脈波輻射源’而且在基板台WT的各移動後或掃描期 間在連續輪射脈波之間’依需要更新可程式圖案化裝置。 此操作模式可應用於無光罩微影，其利用可程式圖案化裝 置，如上述那種類型的可程式鏡陣列。 、 也可使用上述模式的組合及/或變化，或可使用完全不 同的使用模式。 具區域液體供應系統的又一浸沒微影溶液如圖々所示。 由投射系統PL二側的二個槽狀入口卿應液體，且由徑向 排例在入口 IN外的複數個分離出口〇υτ而釋出。入口放及 出口 OUT可排例在具有中央孔的板巾，而投射束則通過該 孔而投射。由投射系統PL—側的一槽狀入口 IN供應液體， 且由投射系統PL另一側的複數個分離出口 〇υτ而釋出，即 可在投射系統PL與基板W之間產生薄膜流動。選擇那—種 入口 IN及出口 0UT的組合以供使用，可依基板w的移動方 向而定（入口 IN及出口 OUT的另一種組合即失效）。 已提議另一浸沒微影溶液，其具有一區域液體供應系 統，目的是提供液體供應系統的封閉元件，其沿著投射系 H3920.doc !345685 統的最後元件與基板台之間空間的至少一部分邊界而延 伸。此一溶液如圖5所示◊封閉元件相對於χγ平面的投射 系統貫貝上是固定的，雖然在2方向（在光軸的方向）有某 一相對移動。在封閉元件與基板表面之間形成封閉。

參考圖5，溶液庫10形成投射系統的影像場四周基板的 無接觸封閉，以限制液體填充在基板表面與投射系統的最 後兀件之間的空間。由位於投射系統]?1^的最後下方及其四 周的封閉元件12形成該溶液庫。液體導入投射系統下方且 在封閉元件12中。封閉元件12稍微延伸到投射系統的最後 το件上方，而且液體位準上升到最後元件上方，以提供液 體的緩衝。封閉元件12具有一内環，其在一實施例是在上 端’緊密地貼合投射系統或其最後元件的形狀，而且可以 是圓的。在底部，該内環緊密地貼合影像場的形狀，如矩 形，雖然不必一定如此。

由封閉元件12底部與基板…表面之間的氣密“將液體限 制在溶液庫巾。氣密是由氣體如空氣或合Μ氣形成，但 是在-實施例，高壓的氮氣(Ν2)或另一惰性氣體，經由入 口 15而提供至封閉元件12與基板之間的間隙，且經由第一 出口 14而釋出。將氣體入口 15的過壓，第一出口 μ的真空 位準’及間隙的幾何作適當安排，以便高速氣體向内流: 以限制該液體。此—系統揭示在.美國專利申請案第 10/705,783號，其内容以引用的方式併入本文中。’ 本發明人了解浸沒型微影投射裝置的—些覆蓋誤差導因 於熱效應，尤其是基板的冷卻，其導因於已曝光在浸沒液 113920.doc ‘16· 1345685 體後，留在目標部分上的剩餘浸沒液體如水的蒸發。本發 明水了解這些誤差不僅是依位置而定，如同微影裝置中的 某些其它系統覆蓋誤差，而且是依基板的曝光歷史，即先 前曝光期間的路線（路徑及方向）及速度而定。 此外，本發明人了解該等誤差也依基板處理期間使用的 材料而定。熟習此項技藝者將了解圖案是寫入基板上的抗 蝕劑層。熱傳導是依使用的抗蝕劑層而定。熟習此項技藝 者將了解，這些抗蝕劑層以一頂塗層而在許多製程中塗 佈。浸沒液體（如水）的蒸發是依使用的頂塗層而定。因此 可將微影裝置的校準視為用於一微影製程的微影裝置校 準，或用於一特定製程層的微影裝置校準。 基板曝光歷史中覆蓋誤差的相依可由圖6及7得到證實， 其顯示從有限元件分析模擬熱效應得到的實驗資料。尤其 疋圖6繪示基板冷卻導致的熱效應所產生的覆蓋誤差資 料’其又導因於液體供應系統下方的基板通道，尤其是因 印刷一目標部分後剩餘浸沒液體如水從基板蒸發。該資料 模擬執行一正常彎曲掃描的結果如圖8所示，從晶圓的底 部左側開始。得到模擬一逆向彎曲掃描的一組類似資料如 圖9所示’從晶圓的頂部右侧開始及接著逆向遵循相同的 路線。圖7顯示將這二組資料相減的結果，由此可看出顯 著的變化’以允許識別及因而分別改正晶圓冷卻相關的覆 蓋誤差。 由圖7 了仔到以下結論.藉由在相反方向執行時從掃描 得到覆蓋誤差資料，即可識別因熱效應導致的覆蓋誤差及 113920.doc •17· 1345685 2光歷史的相依，且因而與其它系統及隨機誤差分離 '者僅使用系統誤差即可執行裝置的·校準，因而增加準確 • 度。 作

熟習此項技蓺去肱·7 A 文右者將了解，除了模擬資料，也可用 料來解釋本發明。士 Μ 7 ^ & 至貝 • , 也將了解在正常情況下也可容易地執杆

逆向的彎曲掃指。掸w T ' 破衫裝置中彎曲掃描的程式化與逆向蠻 曲掃描相同。 ^ • 根據本發明方法的流程圖如_示。以第-組測試处 構於第-測試曝光順序期間曝光（S1)第一基板m 1 一路線前進且根據第—速度剖面。測試結構是覆蓋靈敏 不。己（覆盍標，己）。測量（S2)油試結構（換言之，測量覆蓋）以 得到第一組位置資料（在此例是位置誤差資料）。接著使用 第二路線其相等於第一路線但是反向前進(換言之不同的 速度剖面），於第二測試曝光順序期間曝光（S3)第二組測試 結構’較佳地與第_ έ日士 Β π Z： η «· 〃弟組相同，至相同基板上。接著測量 鲁 （S4)第二組結構以得到第二組誤差資料。 在特別實施例，以一預設次序印刷第一測試結構，印 刷第歹i (底邛）’如從左至右及以交替方向印刷後續的列 以形成所謂彎曲圖案。 在掃描益中’它是微影裝置其中印刷各目標部分，同時 相對於投射透鏡而掃描基板及圖案，以相反方向掃描連續 的目‘ 刀’每疋因為需要在各掃描開始時全速度掃描， 及需要在目標部分之間停止及將光罩（若使用）逆向。因 此在f曲路徑上再施以基板的額外前後移動。為了明 J13920.doc 1345685 晰’此移動已在圖8及9中省略。 至於第二組測試結構的曝光的各目標部分，可使用相同 的掃描方向用於第-組測試結構的對應目標部分。此球保 相同的内目標部分冷卻效應，以有助於整體（整個基板）冷 卻效應的隔離。或者，對於各目標部分可以將第一與第二 測試結構之間的掃描方向逆向，這可以是整個彎曲的逆向 或不疋。對於曝光次序及掃描方向作各種不同的組合變化

以執行多組測量’可達成隔離，i因而補償區域及整體冷 卻效應的各種不同形式。 用於第二組測試結構的路線是相反的，這表示它遵循相 同路徑但是反向（時間相反，換言之路線相同但速度剖面 不同{第一路線在基板的垂直面中的鏡像，或者它 繞著通過基板中心輪而旋轉，或是這些的組合。在這些例 子中’較佳地第二路線的前進速度與第一路線相同。

熟習此項技藝者將了解也能令第—路線與第二路線完全 相同且在相同方向前進，但速度不同。亦即，路線的速度 將視為速度剖面。例如對應第：路線的速度剖面是對應= 一路線的速度剖面的—半。或者’在第二路線期間基:在 數種情況下暫停。例如這可應用於期望熱能沿著基板表面 而通過基板層傳導時。通過抗#劑層的熱傳導影響部分其 板的溫度。這可用中間目標部分，中間目標部分左側的： 鄰目私部分’及中間目標部分右側的相鄰目標部分來解 釋。所有這三個目標部分的位置都是已 側的目標部分，因為液體在它的表…最右 4 M隹匕的表面蒸發.。熱傳導也令中 113920.doc -19- 1345685 間目標部分冷卻。藉由冷卻，中間目標部分即縮小。這表 示最左側目標部分的位置從其已知位置改變，當照明左側 目標部分時會導致覆蓋誤差。 基板上第一目標部分與第二目標部分之間的距離越大， 第-目標部分的熱能傳到第二目標部分所需的時間越長。 在其頂部，在較大距離的影響較小，這是因為熱能將傳導 通過基板的較大部分，i因而將擴散到基板的較大部分。

第一及第二組測試結構的曝光及測量可以二種次序中的 任一種次序發生，而且若使用獨立工具測量或在雙級裝置 的測量站測量’則測量與曝光可平行地進行。在相同或不 同基板上可曝光及測量第—及第二組測試結構複數次，而 其平均結果是減少隨機誤差的效應。 祓考處理第一及第二誤差資料 .. J v不二組软左買 ’執订生產曝光S7之前可在裝置的校準％使用它。第一 及第一資料組的處理以得到

誤㈣第一貝科組，依期望的熱覆蓋 計算。 疋貝科組的簡早相減或更複雜的 板的熱傳導牯地ώ β π順斤期間第一基 導特性不同、—測試曝光順序期間第二基板的熱傳 抗银劑層：即：由改變製程的製程參數值其用以施加在二 基板一：以不同於第-基板的抗敍劑層供應給第二 的傳導率Μ的參數是抗㈣層厚度及抗㈣j層材料 抗蝕劑層在第 ㈣“而施加㈣ 及第一基板。此一製程的製程參數例如是 I I3920.doc 1345685 使用的材料，抗㈣丨材 塗佈π声Β η 黏度，基板的轉速，施加時的 孟仰，皿度，及固化時間。 在本發明的一實施例，名 男驻罢c 在第—測試曝光順序期間使用微 衫裝置印刷第一組測試結 ^ m&#在第一基板上。在第二測試曝 Μ使用微影I置印刷第二組測試結構在第二基板 ^二賴曝光财等於第_測試#光順序，即二個測 试曝光順序中的路線，诖择 速度°〗面，及熱負載剖面都相等。

’第-基板的熱發散特性不同於第二基板的熱發散特 ':可藉由施加不同頂塗層而達成。頂塗層是基板上的 塗佈’輕射通過以到達抗飯劑層，其係光主動層。藉由塗 佈製程而施加頂塗層。此一製程的製程參數例如是使用的 枋料+頂塗層材料的黏度’施加時的塗佈溫度，及固化時 板）的熱發散特性 間。藉由改變-或多個製程參數即可改變頂塗層(以及基 在本發明的—實施例’在第—測試曝光順序期間使用微 影裝置印刷第一組測試結構在第一基板上。在第一測試曝 光順序期間遵循第一路線及第一速度剖面。在第二測試曝 光順序期間，使用微影裝置印刷第二組測試結構在第二基 板上在第一測试曝光順序期間也遵循第一路線及第一速 度剖面。惟，在第一路線期間浸沒液體的溫度比第二路線 期間高（例如高〇丨至〇_〇 i攝氏度），換言之遵循不同的熱負 載剖面。因此，與第二測試曝光順序後的浸沒液體蒸發期 間相比’第一測試曝光順序後的浸沒液體蒸發期間的基板 冷卻較少。這是因為與蒸發較冷液體相比，將溫度較高液 H3920.doc 2】 1345685

體從基板蒸發所需熱較少。換言之，在第二測試曝光順序 後從基板蒸發液體期間使用的熱能較大。測量以及將第一 及第二測試曝光順序後的覆蓋誤差相減。而且也計算第一 及第二測試曝光順序後使用的熱能差。藉由將相減的覆蓋 誤差除以熱能差，即可計算出覆蓋誤差相對於熱能的導 數》藉由將所有液體從基板蒸發所需的估計總熱能乘以該 導數’即可得到總覆蓋誤差的估計值，該覆蓋誤差導因於 液體的蒸發。當然、，可使用覆蓋誤差與蒸發之間關係的其 它模型’或是可使用t複雜的„，包括其它熱效應，= 熱通過抗钱劑層而傳導。

熟$此項技藝者將了解，測試結構也是對齊標記。在芒 刷對齊標記時，它具有期望的印刷位置。藉由將期望的g 刷位置（換言之是先前資訊）從一測量位置減去，即可決灵 -覆蓋誤^。因此’可使用對齊標記的位置測量以得到身 -組誤差資料，以及同理得到第二組誤差資料。也將了库 的是-測量對齊標記位置，其對應—第二組測試結構的筹 一期望印刷位置’也直接的從—測量對齊標記位置減去， 其對應第-組戦結構的第m卩難置。由該結果可 硪別及改正與晶圓冷卻相關的覆蓋誤差。 在歐洲專利申請案第03257〇72.3號，揭示一種雙或二級 次沒微影裝置的觀念。此-裝置設置有二個台子以支揮一 基板。在無浸沒液體時於第—位置以—台執行水平測量， ::有浸沒液體時’於第二位置以一台執行曝光。或者， 在有浸沒液體時於第_位置以—台執行水平測量， 113920.doc -22- 1345685 ί%;又液體時’於苐一位置以一台執行曝光。或者，浸沒微 影裝置僅有一個台子。該方法也應用在非浸沒微影裝置。 熟習此項技藝者將了解，可以在第一微影投射裝置上執 行第一組測試結構的印刷（s 1 )，使用第二微影投射裝置而 印刷（S3)第二组測試結構，及實際校準（S6)應用在第三微 影投射裝置或一串投射裝置。在此例，先校準不同微影投 射裝置之間的覆蓋差，而且不同微影投射裝置較佳地是相 同品牌或類型。 熟基此項技藝者將了解，不同實施例具有不同的優點。 使用一及相同微影投射裝置以印刷第一組測試結構及第二 組測試結構，而不是印刷在二個不同微影投射裝置上，優 點是機器與機器之間的差異，如二個微影投射裝置之間的 未校準覆蓋差，並不重要。將實際用於印刷第一及第二組 測試結構的微影投射裝置校準的優點是，機器與機器之間 的差異並不重要。使用一及相同基板用以印刷第一及第二 組測試結構的優點是對於多個基板，一基板的區域擴張特 性是相等的，在該等基板中，區域擴張特性主要是依基板 材料而定’不是依其上面的層而定。此具有參考標記的 層’疋第二層下面的第一層，其中將印刷第一組測試結 構1取第-組測試結構位置後，即印刷第二組測試結構 在第三層中。或者，施加第三層之前去除第二層。當微影 裝置的效能隨著時間而改變（漂移）時，其優點是使用二個 不同基板，&互相直接地印刷第一及第二組測試結構。依 ”且測忒結構之間的時間差即小於當使用一及相同基 113920.doc -23 - 1345685 板用以印刷第一及第二組測試結構’因此漂移的影響減到 極小0 雖然在此已使用製造ic的微影裝置作為特定參考，應該 了解的是本文所述的微影裝置可具有其它應用，如製造積 體光學系統’用於磁領域記憶體的導引及偵測圖案，平板

顯示器，液晶顯示器（LCD)，薄膜磁頭等。熟習此項技蔽 者將了解’在這些替代應用的内容中，本文的名詞"晶圓，, 或"晶粒"的任何使用分別視為與更普通的名詞"基板"或，，目 標部分"同義。在例如一軌（一種工具其一般施加一抗蝕劑 層在一基板及顯影該曝光抗蝕劑），一度量工具，及/或一 才欢查工具中，於曝光之前或之後處理本文所指的基板。只 要適用，本發明也可應用在這些及其它基板處理工具。此 外，可以處理基板一次以上，例如為了產生多層IC，以便 本文使用的名詞基板也可指一種已包含多個處理層的基 板。

本文使用的名詞"輻射"及"射束"包括所有類型的電磁輻 射，包括紫外線（UV)輻射（如具有或大約具有365，248， 193 ’ 157或 126 nm波長者）。 名闲"透鏡"，只要適用，可以指各種不同光學組件，包 括折射及反射光學組件的任一者或是其組合。 雖然已說明本發明的特徵實施例，將了解的是可以用上 述以外的方式實作本發明。例如，只要適合，本發明可實 作為一種電腦程式’其包含機器可讀指令的一或多個串， 亥等私令說明上述的方法’或是一資料儲存媒體(如半導 H3920.doc -24- 1345685 體記憶體，磁碟或光碟）其中儲存有此一電腦程式。 . 本發明可應用在任何浸沒微影裝置，尤其是，但不限 • 於’上述的那些類型。根據使用的曝光輻射的期望特性及 波長，該裝置中使用的浸沒液體具有不同的成分。對於 193 nm的曝光波長’可使用最純的水或水基成分，因此可 使用該浸沒液體其有時稱為水及水相關的名詞如親水性， 恐水性的，溼度等。惟，將了解的是本發明的實施例可用 • 於其它類型的液體，在該例此一水相關的名詞應該考慮用 與使用的浸沒液體相關的同等名詞取代。 上述敘述意欲為說明而非限制性。因此熟習此項技敲者 將了解在不違反後附申請專利範圍之下，可以將本發明作 各種改良。 ' 本發明可總結為以下各點： 1· 一種校準一微影投射裝置之方法，該裝置具有一投射 系統，該方法包括： • 印刷一第一組測試結構在一基板上，該基板以相對 於該投射系統之一第一路線前進以實現該第一組硎試 結構之該印刷， 印刷一第二組測試結構在一基板上，該基板以相對 於該投射系統之一第二路線前進以實現該第二組心

結構之該印刷，該第二路線不同於該第一路線；DI 測量該第-組測試結冑中之4立置誤差以得到—第— 組位置誤差資料； 測量該第二組測試結構中之办里# v 僻Y之位置誤差以得到一第二 H3920.doc •25· 1345685 組位置誤差資料； 從該第一及第二組位置誤差資料計算一第三組位置 誤差資料；及 使用該第三組位置誤差資料以校準該微影投射裝 置。 "

2. 如總結1之方法’其中印刷該第一及第二測試結構在— 系列目標部分中’其配置在該基板上之複數個列中， 藉由以一預設次序印刷該等目標部分而印刷該等第一 測試結構，及藉由以一次序印刷該等目標部分而印刷 該等第二測試結構，該次序相反於該預設次序。 3. 如總結2之方法，其中在一個別掃描方向相對於該投射 系統藉由掃描該基板而印刷各目標部分，一目標部分 之該方向不同於另一目標部分之該方向，及對於各目 軚部分使用該相同掃描方向用以印刷該第一及第二測 試結構。

4. 如總結2之方法，其中在—個別掃描方向相對於該投射 系統藉由掃描該基板而印刷各目標部分，—目標部分 之該方向不同於另一目標部分之該方向，及對於各目 標部分使用相反掃播方向用以印刷該第一及第二測試 結構。 ^枯以一次序印刷—第 5 · 如總結3之方 構在各該目標部分上，兮A ^ ^ »亥-人序與該預設次序相反，及 •使用多個個別掃描方向 .^ ’其相反於用以印刷該第一及 第二組測試結構之該等掃描方向。 113920.doc •26- 1345685 6. 如總結1之方法，其中該第—路線包括-彎曲路徑，該 第一基板沿著該路徑而在—第一方向前進，及 路線包括該彎曲路徑，該第_ ^ 仫茨弟一基板沿著該路徑而在一 相反於该第一方向之第二方向前進。 7. 如總結！之方法，其中該第二路線實質上與該第一路線 之一鏡像相同。 其中該第二路線實質上與該第一路線

9.如‘心、，.口 1之方法’其中計算該第三組位置誤差資料包括 求取該第一組位置誤差資料與該第二組位置誤差資料 間之一差。 10. 如總結1之方法，其中該印刷第一及第二組測試結構及 該測量其中之位置誤差，各重覆複數次以得到該第一 及第二組位置誤差資料。

8.如總結1之方法， 之180度旋轉相同 11. 如總結1之方法，其中印刷該第一及第二測試結構在該 相同基板上。 12. 如總結1之方法，其中印刷該第一及第二測試結構在不 同基板上。 13·如總結1之方法，其中該微影投射裝置係一浸沒類型。 14. 如總結1之方法，其中該第一及第二組位置誤差資料係 多組覆蓋誤差資料。 15. —種使用—微影投射之裝置製造方法，該微影投射具 有一投射系統，該方法包括·· 藉由以下校準該微影投射裝置： 113920.doc •27- 1345685 印刷一第一纟且測試結構在一基板上，該基板以相對 於該投射系統之一第一路線前進以實現該第一組測試 結構之該印刷； 印刷一第二組測試結構在一基板上，該基板以相對 於該投射系統之一第二路線前進以實現該第二組測試 結構之該印刷’該第二路線不同於該第一路線； 測量該第一組測試結構中之位置誤差以得到一第一 組位置誤差資料； 測量該第二組測試結構中之位置誤差以得到一第二 組位置誤差資料； 從該第一及第二組位置誤差資料計算一第三組位置 誤差資料； 使用該第三組位置誤差資料以校準該微影投射裝 置；及 使用該微影裝置以印刷裝置圖案在多個基板上。 1 6 ·如總結1 5之方法，其中印刷該第一及第二測試結構在 一系列目標部分中，其配置在該基板上之複數個列 中’藉由以一預設次序印刷該等目標部分而印刷該等 第一測試結構，及藉由以一次序印刷該等目標部分而 印刷该等第二測試結構，該次序相反於該預設次序。 17.如總結16之方法’其中在一個別掃描方向相對於該投 射系統藉由掃描該基板而印刷各目標部分，一目標部 刀之°玄方向不同於另一目標部分之該方向，及對於各 目^部分使用該相同掃描方向用以印刷該第一及第二 113920.doc .28- 1345685 測試結構。 18_如總結16之方法，1 φ ^ 八T在一個別掃描方向相對於該投 射系統藉由掃描該基板 双印印刷各目標部分，一目標部 分之該方向不同於另_ 目標。卩分之該方向，及對於各 目標部分使用相反擔描f 伸抱方向用以印刷該第一及第二測 試結構。 19. 如總結17之方法，尚句扛·、， 匕括以一次序印刷一第三組測試 ❿ 結構在各該目標部分上，# ^ — 刀上，该次序與該預設次序相反， 及使用多個個別掃描方& 评伯万向，其相反於用以印刷該第一 及第二組測試結構之該等掃描方向。 20. 如總結15之方法，盆φ斗曾 〒什异s亥第三組位置誤差資料包 括求取該第一組位罟链兰 置為差資料與該第二組位置誤差資 料間之一差。 21. 如總結15之方法，其中該印刷第—及第二組測試結構 及該測量其中之位置誤差，各重覆複數次以得到該第 一及第一組位置誤差資料。 22. 如總結15之方法，其中印刷該第一及第二測試結構在 該相同基板上。 其中印刷該第一及第二測試結構在 其中該微影投射裝置係一浸沒類 其中該第一及第二組位置誤差資料 23. 如總結15之方法 不同基板上。 24. 如總結1 5之方法 型〇 2 5.如總結1 5之方法 係多組覆蓋誤差資料。 113920.doc •29· 【圖式簡單說明】 圖B會示一種可用於本發明一實施例的微影裝 圖2及圏3繪示用於一種微影投射裝置中的液 統； 圖4繪示用於一種微影投射裝置中的另一 . 統； 收 圖5繪示用於一種微影投射裝置中 鲁統； 液 圖6繪不執行本發明—實施例而 資料； 』的第一植 . 圖7繪示執行本發明一實施例而得 資料； W弟二組 圖8繪示一正常彎曲路徑； 圖9繪示在相反方向前進的蠻曲路經；及 圖1〇是根據本發明方法的流程圖。 # 【主要元件符號說明】 置； 體供應系 體供應系 體供應系 覆蓋誤差 覆蓋誤差 10 溶液庫 12 封閉元件 14 第一出口 15 氣體入D 16 氣密 AD 調整器 BD 射束傳送系統 C 目標部分 H3920.doc 1345685

CO 冷凝器 IH 浸沒罩 IF 位置感應器 IL 照明系統 IN 整合器 Ml、M2 光罩對齊標記 MA 圖案化裝置 MT 支携结構 PI、P2 基板對齊標記 PB 輻射束 PM 第一定位器 PL 投射系統 PW 第二定位器 SO 輻射源 SI 以正常彎曲曝光第 一基板 S2 測量第一基板 S3 以逆向彎曲曝光第 二基板 S4 測量第二基板 S5 處理第一及第二覆蓋資料 S6 校準 S7 生產曝光 W 基板 WT 基板台 113920.doc •31 ·

Claims (1)

1345685 f 095131257號專利申請案 .中文申請專利範圍替換本(1〇〇年3月） ___ .十，申請專利範圍： Μ年》月1曰修正本 • 1- 一種微影方法，包括： • ·以―包括―第—投射系統（PL)H影投射裝置印 刷（S1)—第一組測試結構在一第—基板（评）上，該第—基 板以相對於該第-投射系統之-第一路線（c〇urse)前進二 實現該第一組測試結構之該印刷； -以一包括一第二投射系統（PL)之第二微影投射裝置印 刷（S3)一第二組測試結構在一第二基板（W)上，該第二基 * 板以相對於該第二投射系統之-第二路線前進以實現該 第二組測試結構之該印刷，該第二路線不同於該第一路 線； -測量（S 2) s玄第一組測試結構中之一第一組位置資料. -測里（S 4) s玄第二組測試結構中之_第二組位置資料. -k該第一及第一組位置資料计算（S5) —第三組位置誤 差資料；及 ^ -使用該第三組位置誤差資料以校準（S6) —或多個微影 投射裝置， 其中該第一、第二及一或多個微影投射裝置係為掃描式 微影投射裝置。 2.如請求項1之方法，包括： -在該第一基板上選擇一第一組目標部分（C)，其中該第 一組目標部分具有一第一組相對位置； -在該第二基板上選擇一第二組目標部分（C)，其中該第 二組目標部分具有該第一組相對位置； 113920-1000309.doc 1345685 -印刷（si)該第一組測試結構在該第一組目標部分上.及 -印刷（S3)該第二組測試結構在該第二組目標部分上 3. 如請求項2之方法，包括： -以一第一次序印刷（S1)該第一組目標部分；及 •以一第二次序印刷（S3)該第二組目標部分，該第_ a 序相反於該第一次序。 人 4. 如請求項2或3之方法，包括： •以相對於該第一投射系統（PL)之一第—掃圹 τ yj |〇j , 由掃描該第一基板而印刷（S1)—第—組測試結構在^ 第一組目標部分中之一第一目標部分中； / -以相對於該第二投射系統（PL)之該第—掃描方向藉 由掃描該第二基板而印刷（S3)—第二組測試結構在^ 第二組目標部分中之一第二目標部分中； -藉由比較測量之位置資料與該第一測試結構及該第二 測試結構，而計算（S5) —第三組位置誤差資料。 5. 如請求項2或3之方法，包括： -以相對於該第一投射系統（PL)之—第一掃描方向，藉 由掃描該第一基板而印刷（S1)—第一組測試結構在= 第一組目標部分中之一第一目標部分中； -以相對於該第二投射系統（PL)之一第二掃描方向，藉 由掃描該第二基板而印刷（S3)一第二組測試結構在該 第一組目標部分中之一第二目標部分中，其中該第二 掃描方向相反於該第一掃描方向； -藉由比較測量之位置資料與該第—測試結構及該第二 113920-1000309.doc -2- 測δ式結構，而計算（S5)—第三組位置誤差資料。 6.如請求項4之方法，尚包括： 在第二基板上選擇一第三組目標部分，其中一第三 組目標部分具有該第一組相對位置； P別第二組測6式結構在該第三組目標部分上； -以該第二次序印刷該第三組目標部分，該第二次序相 反於該第—次序，及以一第三掃描方向印刷該第三組目 標部分，該第三掃描方向相反於該第一掃描方向。 7·如請求項1至3中任一項之方法，其中該第一路線包括一 彎曲路徑，該第一基板沿著該路徑而在一第一方向前 進，及該第二路線包括該彎曲路徑，該第二基板沿著該 路徑而在一相反於該第一方向之第二方向前進。 8·如請求項丨至3中任一項之方法，其中該第二路線實質上 與該第一路線之一鏡像相同。 9. 如請求項⑴中任一項之方法，其中該第二路線實質上 與該第一路線之18〇度旋轉相同。 10. 如請求項⑴中任-項之方法，其中計算該第三組位置 誤差資料包括求取該第-組位置誤差資料與該第二組位 置誤差資料間之一差。 11.如請求項⑴中任-項之方法，其中該印刷（S1S3)第一 及第二組測試結構及該測量（S2，S4)其位置資料各重覆 複數次以得到該第一及第二組位置資料。 其中該第一基板及該第 12.如請求項1至3中任一項之方法 二基板組成一及該相同基板。 113920-1000309.doc 1345685 η.如請求項⑴中任一項之方法，其中該第一基板及該第 二基板係二個分離基板。 14. 如請求項1至3中任一項之方法，其中測量（S2)一第一組 位置資料包括測量覆蓋資料。 15. 如請求項1至3中任一項之方法，其中該第一微影投射裝 置，該第二微影投射裝置，及該一或多個微影投射裝置 係該浸沒類型。 16. 如請求項15之方法，其中當印刷（S1)該第一組測試結構 時，在該投射系統（PL)與該第一基板之間，及當印刷 (S3)該第二組測試結構時，在該投射系統（pL)與該第二 基板之間，其包括選擇該第二基板以具有與如同該第一 基板之該浸沒液體實質上相等之發散特性。 17. 如請求項16之方法，其中透過一第一頂塗層而印刷（si) 該第一組測試結構，使用一具有一第一組製程參數之第 一塗佈製程而施加該第一頂塗層至該第一基板，及透過 一第二頂塗層而印刷（S3)該第二組測試結構，使用該第 一塗佈製程而施加該第二頂塗層至該第二基板。 18. 如請求項1至3中任一項之方法，包括選擇該第二基板以 具有實質上相等於該第一基板之熱傳導特性。 19. 如請求項18之方法，其中使用一第一製程以施加一抗蝕 劑層至該第一基板及該第二基板，及其中印刷（S1)該第 一组測試結構在該第一基板上之該抗蝕劑層中，及印刷 (S3)該第二組測試結構在該第二基板上之該抗蝕劑層 中〇 113920-1000309.doc 21. 1345685 如明求項1至3中任一項之方法，其中該第一微影投射裝 置及該第二微影投射裝置組成一及該相同微影投射裝 置。 如仴求項1至3中任一項之方法，其中該一或多個微影裝 置包括該第一微影裝置。 22. 23.

如-月求項1至3中任一項之方法，包括使用該一或多個校 準之微影投射裝置以印刷-裝置圖案在—基板（^上。 一種微影方法，包括： 以-包括—第一投射系統(PL)之第一微影投射裝置印 刷（S1)帛-址測試結構在—第一基板上該第一基 板以相對於該第—投射系統之—第—路線前進以實現該 第一組測試結構之該印刷； 一以該第一微影投射裝置印刷（83) 一第二組測試結構在 第土板（w)上，該第二基板以相對於該第二投射系 統之一第二路線前進以實現該第二組測試結構之該印 刷，該第二路線不同於該第一路線； 測量（S2)該第—組測試結構中之一第一組覆蓋資料； 測量（S4)該帛二組測試結構中之—第二組覆蓋資料； 從該第—及第二組覆蓋資料計算（S5) —第三組位置誤 使用該第 射裝置。 三組位置誤差資料以校準（S 6)該第一微影投 24. —種微影方法，包括： -以-根據-第―測試曝光順序之第一微影投射裝置印 113920-1000309.doc 刷（S1)—第一組測試結構在— 僻牡弟一基板（W)上，該第 基板具有一用於一埶傳導 …、特|±之第一值，及一用於 熱發散特性之第二值； 選擇：第二測試曝光順序，—第三值，及一第四值之 至少一者，以分別不同於該第一測試曝光順序，該第 一值’及該第二值； X根據該第—測試曝光順序之第二微影投射裝置印 刷（S3)第一組測試結構在一第二基板（w)上，該第二 基板具有用於該熱傳導特性之該第三值，及用於該熱 發散特性之該第四值； 測量(S2) 6亥第—組測試結構中之一第一組位置資料； 測量(S4)該第二組測試結構中之一第二組位置資料； 從該第一及第二組位置資料計算（S5) —第三組位置誤 差資料；及 -使用s亥第.二組位置誤差資料以校準（S6)一或多個微影 投射裝置。 25.如請求項24之微影方法， -將該第一基板作一第 包括： 一熱負載剖面及一第一速度剖

以前進一第一路線，以實現該第一組測試結構之該印 刷； -選擇以下至少一者： 〇 —第二熱負載剖面不同於該第一熱負載剖面， 〇 —第二路線不同於該第一路線，及 113920-1000309.doc * 6 - 1345685 .0一第二速度剖面不同於該第一速度剖面； 將該第一基板作該第二熱負載剖面及該第二速度剖 面，相對於該第二微影投射裝置之一第二投射系統用 以前進該第二路線’以實現該第二組測試結構之該印 刷。 26.如請求項25之方法，#中該路線組成-及該 相同路線；包括：

-在該第一測試曝光順彳帛間沿著該第線施加一第 一熱負載在一第一位置； -在該第二測試曝光順序期間施加該第一熱負載在該第 一位置； 々該第基板及該第二基板以相反方向前進該第一路 線0 27.如請求項24至26中任一項之微影方法，包括： -在該第一基板上選擇一第一組目標部分（c)，其中該第 一組目標部分具有一第一組相對位置； •在該第二基板上選擇一第二組目標部分（c)，其令該第 二組目標部分具有該第一組相對位置； •在該第一曝光順序期間印刷（S1)該第—組測試結構在 該第一組目標部分中；及 -在該第二曝光順序期間印刷（S3)該第二組測試結構在 該第二組目標部分中。 28.如請求項24至26中任一項之方法，包括： -選擇以下至少一者： 113920-1000309.doc 1345685 -該浸沒液體從該第二基板之蒸發比從該第一基板 之蒸發快，及 -使用具有一第一組製程參數值之一第一塗佈製程 藉由校準該第一基板，及使用具有一第二組製程參數 值之該第一塗佈製程藉由施加一塗佈至該第二基板， 該第一基板中之熱傳導高於該第一基板中之熱傳導。 29.如請求項24至26令任一項之方法’其中該第一微影投射 裝置及該第二微影投射裝置組成—及該相同微影投射裝 置。 3 0.如請求項24至26中任一項之方法，其中該一或多個微影 裝置包括該第一微影裝置。 31.如請求項24至26中任一項之方法，其中該第一基板及該 第二基板組成一及該相同基板。 "3920-1000309.doc 8 ·