TWI380138B - Method of irradiating a surface, method of patterning a photosensitive layer covered by a transparent protective layer, method of removing a removable protective layer, and a blank suitable for patterning - Google Patents

Description

丄糊138 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於輻射尤其是使用紫外線、深紫外線或 真二紫外線轄射來輻射浸沒於流體_之表面之方法及材 料’本發明係關於圖案化抗蝕劑層之材料及方法，本發明 係'關於移除此等層之方法，本發明係關於用於圖案化之空 白片’且本發明係關於由此等方法製成之產物且係關於用 於進行此等方法之裝置。 已知例如藉由照射穿過精細光罩或導向聚焦束來產生或 處理基板上之較小特徵。使用此等方法所製成產物之實例 可包括半導體積體電路及諸如高密度光學儲存盤之光學器 件w減少特徵大小以達成更多組件或特徵整合於給定大 小之基板上時引起了諸多問題。舉例而言，電磁輻射之波 長可限制特徵大小’且灰塵之精細粒子可導致關鍵缺陷。 【先前技術】 自美國專利第5,61〇,683號已知將基板浸沒於具有比空氣 折射率南之折射率之流體中並微影地將圖案應用於基板 上。此可改良聚焦深度並有效減少最小特徵大小。在稍後 之美國專利第5,900,354號中公認：由於以下四個原因使半 導體微影技術及檢測避免浸沒光學： 位於流體/抗#劑界面處之氣泡可散射光並產生導致缺 陷之陰影。 可難以移除流體之所有痕量。 μ體可攜帶污染物或可另外損害現存特徵。 98664.doc 1380138 抵抗最初三個問題之製程步驟可增加製程複雜性及成 本°美國專利第5,900,354號建議使用超級臨界流體。 自EP 1，〇75，672亦已知在習知非浸沒微影技術期間處理 不需要之粒子沉積於光罩及晶圓上之問題。該案提到可用 石夕保護膜來塗佈光罩，儘管此等膜不適用於使用光子、電 子離子或電子原子之高能量輻射之先進微影技術，且建議 替代使用熱泳以避免此沉積。 此文獻亦提到表面缺陷可與在產生積體電路所需之各種 操作期間沉積於主光罩（光罩）及晶圓基板表面上之微粒物 質有關。其指出：在微電子工業早已認可維持此等表面大 體無微粒物質之需要且已提議了諸如在美國專利第 5,373,806號及第5,472,55〇號中所述之多種實施方案。前者 揭示使用熱能（例如使用輻射能、RF或電阻加熱）以大體上 消除靜電吸引’其作為在氣相處理期間粒子傳送與沉積之 機構’而後者描述藉由在處理腔室内部沿著不接觸基板表 面之軌道投影雷射束來使用光泳（photophoretic)效應以捕 獲粒子》 據說由粒子沉積於表面上而導致之有關可印刷缺陷對於 微影技術之下一代為及其重要的，該等微影技術包括近接 X-射線微影技術、直接寫入及投影電子束微影技術 (SCALPEL)、直接寫入及投影離子束微影技術及遠紫外線 (具有在3.5-15 11111之區域内波長之輻射）微影技術（£1；¥1〇, 其必須提供排除具有大於〇.〇1 μιη直徑之粒子。由於保護 諸如主光罩之微影表面使其不經受粒子物質之沉積以用於 98664.doc 1380138 下一代微影技術的重要性，已調查了諸如曝光腔室之乾淨 封裝、保護氣體層、及光罩表面之原位清洗之替代保護方 案。然而，比等替代方案中之每一具有缺點且沒有一個被 成功開發。 【發明内容】 本發明之一目的為提供用於微影技術之改良材料及方法 或裝置。 根據第一態樣，本發明提供使用輻射源照射浸沒於流體 中之表面之方法，該方法包含： 將可移除式透明層應用至表面； 穿過浸沒流體且穿過透明層投影輻射於表面上；及隨後 移除透明層。 可移除式透明層之厚度為較佳使得#投影至表面上時流 體之某些瑕症離焦。估計可移除式透明層之總所需厚度應 使得Streh〗比率不小於95%。Strehlt卜座杜-7 , eni比早指不了理想與干擾 點展開函數（RSF)之強度間之差異。由 左兴由拉子或氣泡導致干 擾RSF。臨界情況為當粒子哎廣 卞忒虱，包盡可能接近待處理之基 板時，例如當粒子或廣泊銪 飞乱/包觸及可移除式透明層之表面時。 可移除式透明層之厚度為2〇〇 ηπ^ 足夕，例如500 nm或更 大、1微米或更大、或5微米或罗士 濟冷夕戈更大。所需厚度將視粒子或 氣泡之預期大小以及光學系統 〜工干符點而定。诵赍 介質於輻射源之波長處（盔喻衰 又/ *之折㈣抖 液體）具有高於空氣/真 工之折射率。對於大多數實際目的而+ 水。 。此為液體’較佳為 98664.doc 1380138 透月層之I點為.其幫助將某些瑕疲自表面上輻射之 焦點隔開且因此可減少或消除陰影。因此，照射可更加完 全且減少了缺陷。其對於浸沒流體中(例如流體/表面界面 處）呈粒子或小氣泡形式之瑕疫為尤其有效的。氣泡可源 自液體本身或可由自固體層逸出或吸附於其上之氣體產 生。較大氣泡或粒子為較稀少的且可以其它方式來處理。 輻射可用於包括檢測、處理、圖案化等等之任何目的。浸 沒流體可為包括高折射率之液體或氣體之任何流體。 可形成附屬申請專利範圍之額外特徵包括：表面，其包 含諸如抗钱劑層之感光層；及投影，其包含將圖案投影於 感光層上（例如）以圖案化抗餘劑層。此等感光層（例如抗蝕 劑層）可對缺陷尤其敏感且在多數情況下單一缺陷可毀壞 整個基板。圖案化之抗飯劑層可在另一微影步驟中用作光 罩（例如）以圖案化諸如半導體層、傳導層或絕緣層之下面 層。 另一此額外特徵為在顯影抗蝕劑層之步驟之前或與該步 驟結合移除透明層。 可藉由任何適當之化學或機械方法來移除透明層，例如 藉由熱處理步驟。移除透明層之機械方法可為藉由開裂 (cleavage)。化學方法包括濕式蝕刻或乾式蝕刻:可彳^ 化學與機械方法之組合，例如化學機械研磨。一特定較佳 方法為透明層被流體部分或完全溶解，此流體可為與用於 顯影抗蝕劑之流體相同之流體。由於無需額外移除^驟，' 此可使得該製程更容易。藉由韓射之入射及/或藉由熱處 98664.doc 1380138 二常材：τ微影方法將用於半導體、金屬、介電質 ^ U科之處理中以用於諸如積體電路 件之製造。 电于裔件及組 本發明之另-態樣提供一種圖案化諸如 盖之抗银劑之感光層之方法，其具有以下步驟：穿：覆 保護層將圖案投影至諸如抗餘劑之感光層上υ ;溶解度’並移除保護層。該方法可包括在移除 刖顯影抗蝕劑。此幫助展示並 ^ s曰 禺 > 冰_ 非〜疋有必要包括形成透明 層之步驟’也沒必要使抗蝕劑 應用於此或其它態樣。 了將上迷額外特徵 本發明之另一態樣提供一種移除可移除式保護層之方 其包含：藉由顯影溶液之作用溶解或釋放該層， 可在顯影步驟㈣容㈣除透明層。在初始浸沒步 間，透明層為未溶解或未移除的 狀如 π戈口田次友液體為水 時，顯影溶液可為驗性的(例如在ΡΗ值為9且以上之範圍 中，例如Π-M)並可導致保護層被釋放或溶解。或者，初 始浸沒液體可為驗性的（例如ρΗ值為9或以上，例如a 且顯影劑溶液可為另一液體（例如水），且⑽如）藉由 水溶解來釋放或移除保護層。根據特定實施例，在古亥方法 中使用初始浸沒液體與顯影劑溶液間之差異溶解度。在此 實施例中透明層為透明材料之單—層係較佳的。 本發明之另-態樣提供一種移除可移除式保護層之方 法，其包括以下步驟：浸沒該層而不使其溶解，藉由浸入 輻射步驟變更該層之溶解度，然後溶解該廣。此再次幫助 98664.doc 1380138 展不並非總是有必要包括形成透明廣或穿過該層照射或浸 沒該層之步驟。 本發明之另一態樣提供適用於圖案化之空白片，其具有 諸如抗蝕劑層之感光層及可移除式透明保護層，該可移除 式保護層由可改變溶解度之材料形成。此等空白片可分別 為可交換、有價值之製造產物及物品。 另一態樣提供由上述方法中之任一種製造之產物。詳言 之，此可包含積體電路、用於製造其它產物之光罩、光學 主盤及（例如）由此主盤產生之光盤。 另一態樣提供經配置以進行上述方法中任一者之裝置。 熟習此項技術者，尤其鑒於熟習本發明之創造者所不瞭 解之其匕先刖技術之技術者將顯而易見其它優點。可將上 述額外特徵中之任何一起結合’或與本發明之任一態樣相 結合。現在將參看附加之示意圖式來描述如何可實現本發 明。顯然，在不脫離本發明之申請專利範圍之狀況下可進 仃眾多變化及修改。因此，應明確瞭解本發明之形式僅為 說明性的且並非意欲限制本發明之範疇。 【實施方式】 本發明將關於特定實施例並參看某些圖式來描述，但本 發明並非限於該等實施例及圖式，而僅限於申請專利範 圍。所描述之圖式為僅示意性且非限制性的。在圖式中， 某些元件之大小出於說明性目的可為放大的且並非按比例 描繪。其中術語"包含”用於本發明之描述及申請專利範圍 中，其不排除其它元件或步驟。其中當關於單數名詞時使 98664.doc •12- 1380138 例如用於檢測或用於其它處理步驟之照射，及其它類型之 浸沒之實例。舉例而言，本發明可用於微電子電路之圖案 化或高密度光盤之控制中。圖la_d出於參考之目的展示一 製程，該製程展示浸沒微影技術中關鍵關係（key c〇ncern) 之一的效應，由於光而在已曝光抗蝕劑圖案中形成之缺陷 在曝光期間自存在於浸沒流體中之氣泡/粒子而散射。浸 沒介質於待用於光學系統之輕射波長處具有高於空氣/真 空之折射率。對於大多數實際目的而言，此為液體，較佳 為水。 通常用於微影技術之光的波長與uvc之波長類似，意即 在90 nm至280 nm之範圍内。對於粒子大小小於波長之 10/。之粒子幾乎不存在散射，意即小於1%。因此，約⑺ nm至20 nm之粒子或氣泡在許多實際應用及設備中可能為 不重要的。當使用193 nm之波長時，估計需要2〇〇 nm或更 大之薄膜厚度，以確保對於習知微影設備中5〇 nm之氣泡 Strehl比率在95%以上。類似地，對於1〇〇 nm之氣泡， 11〇〇 nm或更大之薄膜厚度為較佳的，且對於2〇〇 nm之氣 泡大小，3400 nm或更大之薄膜厚度為較佳的。對於計算 用於球形物體及其它物體之散射能量之更多先進方法（其 可用於最優化透明層之厚度），可見"Light Scattedng b

particles: Computational Methods"，P.w. Barber與 S C

Hill，World Scientific，1990。 在圖la中，以來自光源（.未圖示）之光的形式之輻射&照 耀至以諸如基板L1上之抗蝕劑層L2之感光層之形式例示的 98664.doc -14- 1380138 表面上。輻射可為可見光（visible)、紅外線 '紫外線，例 如深紫外線（DUV)、光化或真空紫外線（vuv)輻射、或其 它形式之電磁輻射。感光層並不限於抗蝕劑層，例如其亦 可由諸如感光BCB之材料製成，該材料在顯影之後提供圖 案化之絕緣層，例如在電容器之形成中。下文中，將參考 本發明之應用實例之内容中之抗蝕劑，然而，應瞭解在詞 •抗蝕劑"出現之處亦揭示了任一感光層且包括於本發明之 範嚀之内。藉由透鏡或其它投影系統（未圖示）聚焦輻射， 以在抗蝕劑上形成兩線或兩點之圖案。基板浸沒於浸沒流 體L3中，因此諸如光之輻射通過浸沒流體以到達抗蝕劑。 圖lb展不曝光後之結果，浸沒流體之移除以及抗蝕劑之顯 影。圖案保留在抗蝕劑中，且基板可進入其它處理步驟 (未圖示）。在圖lc及Id中，展示了浸沒流體中之小瑕疵， 例如在浸沒層與抗蝕劑層之邊緣處之粒子或氣泡p之效 應。此粒子在曝光期間在抗蝕劑上產生陰影。圖丨d中所示 之顯影後之結果為抗蝕劑中之缺陷圖案Dp，其可導致缺陷 之最終產物。 此問題之建議解決方法為使用稱為"浸沒薄膜"或光學間 隔物（optical spacer)之透明分隔層l4。該"浸沒薄膜"經設 汁為在諸如感光層之薄膜之曝光期間確保存在於浸沒流體 L3中（例如在流體/薄膜界面處）之小氣泡/粒子p保持足夠 •離焦"。足夠大以遮蔽表面之較大氣泡或粒子為稀少的， 且其較容易藉由諸如過濾或加熱之其它方法來偵測並移 除。圖2a及2b展示在用於將圖案曝光於基板上抗蝕劑膜上 98664.doc 15 之製知内容令之實例，其證明在照明期間存在之粒子p(圖 2a)在顯影後不再導致缺陷圖案，見圖2b。 此次/又湾膜•，之有用額外特徵為：除了為抗餘劑膜提供 粒：保護外，其較佳可於曝光之後但在抗飯劑之隨後顯影 之前或期間容易移除。此可移除式”浸沒薄膜"可視組份材 料之特性及較佳製程流程而定由單層 薄膜之總厚度應足以確保停留於薄膜頂面上j㈣子離 光子系統之焦點足夠遠，以便不衝擊投影於抗姓劑上之影 像之品質。舉例而言，對於5〇 nm之氣泡，細⑽與圆 ⑽之間（例如5⑻與議nm之間）的薄膜厚度將為足夠的， 此視輻射之投影配置及其波長而定。 眾多薄膜設計係可能的。若將薄膜設計為不溶於浸沒流 體而溶於顯影劑是有用但非必要的。在193 nm及248 nm之 ，影技術之狀況下，浸沒流體及顯影劑皆為水基的，因此 若將避免獨立4膜移除步驟，則需要變更（包括轉換）薄膜 之冷解度在以下段落中描述了若干單層薄膜及雙層薄膜 貫施例以使得可實現此變更。 圖3及4a-4d，實例1 此實例對於由顯影劑可溶之底層L4及感光頂層L5組成之 又層4膜PE疋值得注意的，該感光頂層L5之溶解度轉換在 抗蝕劑曝光期間開始。顯影劑可為水基的。底層L4可為水 浴性的。對於此實施例，基礎材料為市售的。底層L4可由 用作抗反射塗層之材料製成，、例如Az Aquatar、JSR微電 子NFC520/NFC640塗層。可將黏接層視情況塗覆於底層L4 98664.doc •16- 1380138 市售的，如以上所述。雖然製程流程不需要將在抗蝕劑曝 光之後於一波長處進行之晶圓之額外浸入曝光，但可使用 現存處理設備進行處理，此由於： a) 頂部薄膜層為感光的，及 b) 底部薄膜層為非透明的或抗蝕劑為非感光的。 實例2之薄膜組份類似於實例1 : 如圖3中所示，L1為基板，L2為抗蝕劑’ L3為浸沒流 體’且L4與L5為薄膜。薄膜pe用以將抗蝕劑L2自浸沒流 體L3間隔分離。薄膜PE包含兩層：起離材料之底層l4， 其可不依賴曝光而溶於抗蝕顯影劑溶液中；及感光頂部保 護層L5，該層經由頂部薄膜層L5之浸入曝光開始溶解度轉 換。下面抗蝕劑層L3藉由薄膜底層L4之過濾性質自此浸入 曝光被"屏蔽"。此意味用於^之浸入曝光之輻射被以吸 收，此吸收程度使得大體上未修改抗蝕劑L2，意即顯影後 之抗钮知]L2仍為根據需要圖案化的。可將可選之黏結層塗 覆於起離層L4與感光層L5之間。 實例2之製程流程： 基本製程流程如下：

旋塗抗蝕劑層（未圖示）及可選之烘焙步驟； 旋塗底部薄膜層（未圖示）及可選之烘焙步騍； 方疋塗頂部薄膜層（未圖示）及可選之烘焐步驟； 在掃描儀中曝光抗蝕劑，圖5a; 藉由與用於步驟j期間之第一波長不同之第二波 長對頂部薄膜層進行浸入曝光，見圖5b; 98664.doc 1380138 (圖9g)。最終結果展示於圖9h中。 薄膜之適當材料’每一種為本發明之—實施例，其可 為： a) 可溶於水但不溶於驗性溶液之聚乙稀醇。在此狀況 下’顯影劑溶液將為水或非驗性水溶液。 b) 可溶於驗性溶液但不溶於水或非驗性水溶液之聚乙稀 紛。 c) 可溶於鹼性溶液但不溶於水或非鹼性水溶液之聚曱基 丙稀酸。 在實施例b)及c)中，顯影劑將為驗性溶液且初始浸沒液 體將為水或非驗性水溶液。 適當之顯影劑將基於四甲基銨氫氧化物（TMAH)。適當 之溶液將含有2至3%之四甲基銨氫氧化物（CAS第75 59_2 號）及97_98%之水（(：八8第7732_18_5號）。pH範圍通常在13_ 14範圍中。 圖10-12，製程综述 圖10展示根據一實施例之製程综述。在步驟10中，將透 月層塗覆至表面。在步驟i 2處，將輻射穿過透明層投影以 聚…、於表面上。纟步驟14處，移除透明層。可將此組步驟 :用於廣泛種類之應用。圖u展示根據另一實施例之製程 綜述。在步驟16處，將圖案穿過抗㈣上之透明層投影於 杬蝕層上。在步驟18處’變更透明層之溶解度。在步驟2〇 处藉由'合解以顯影抗钱劑且移除透明層。在圖12中，在 步驟22處肢具有保護層之表面。在㈣24處，藉由光或 98664.doc -26 - 138013»

其它輻射變更保護層之.玄M s之，合解度。在步驟26處，溶解保護 曰。亦可將此等步驟組應用於廣泛種類之應用。

如上所述，-種照射以圖案化諸如浸沒於流體^中之抗 蝕劑L2之感光層的方法涉及：塗覆可移除式透明層· L5(若存在）；穿過浸沒流體且穿過透明層將轄射投影於感 光層上，使得流體中之瑕疫在投影於表面上時離焦；及隨 後移除透明層。透明層可幫助將此等瑕疲自表面上輕射之 焦點隔開且因此可減少或消除陰影。因此照射可更加完全 且減少了缺陷。其對於浸沒流體中（例如，流體/表面界面 處）呈小氣泡形式之瑕疵尤其有效。輕射可為包括檢測、 處理、圖案化等等之任何目❾。透明層之移除可藉由任何 適當方法來進行，例如機械、化學或熱處理且可與顯影諸 如抗蝕層之下面感光層之步驟相結合。可設想意欲在申請 專利範圍内之其它變化。 本發明之另一態樣係關於浸沒微影技術中奈米粒子之偵 測，意即具有小於1微米之直徑之粒子。其提供新穎技術 _ 以藉由將a亥專缺陷直接印刷於抗蚀劑中而容易地摘測存在 於浸沒微影技術中之缺陷，該等缺陷由上述薄膜放大。此 技術可導致缺陷度水平之快速反饋以用高解析能力來評定 系統效能。 吾人已知缺陷度工具之解析能力必須遵循與用於微影技 術中之曝光工具之一的改良相同之改良。因此使用浸沒微 影技術挑戰了缺陷度偵測，此不僅因為解析需求在增加而 且因為可引入某些新的浸沒特定缺陷。由於浸沒微影技術 98664.doc -27· 見已明確存在於半導體路標中，&了將缺陷度計量擴充入 β沒微影技術領域中沒有其它選擇。 在彼等問題中’浸沒液體中氣泡或粒子之最終存在為及 '、重要的。大部分有問題之氣泡及/或粒子為彼等接近焦 點之氣泡及/或粒子。若使用無浸沒薄膜，則彼等氣泡或、 粒子將然後直接於錢劑之頂部上且可印刷為缺陷，如以 下圖13之SEM圖片中可I。可使用沉積於薄tarc之頂部 上之聚苯乙缔珠獲得此等圖丨，但某些圖片已執行自身模 擬且支持以下觀點：聚苯乙烯珠是根據可印刷性對氣泡之 精確模仿。 已估計幾十個奈米之粒子或氣泡足以在抗㈣圖案中產 ^缺陷’且挑戰為尋找偵測此小缺陷之方式。必須使用光 方法’但稭由SEM之檢測並非有吸引力之選項，因為其 可引起污染且因為其相對較慢。根據本發明之方法使用薄 獏以減少任何氣泡或粒子之效應。對於全部製程控制，其 :仍需要確定存在於薄膜與浸沒液體之界面處的氣泡及/ 或粒子之大小與密度。 =測：陷之最簡單技術係基於未圖案化晶圓上散射 至80里W'、4!目對快速之方法且解析能力相對較高，下 nm八通*用以監視單—製程步驟離線之影響。然 而’此方法在浸沒微影技術 因為氣泡為暫時的且僅I 1 、況下疋無效的， 且中…I: 曝光期間且不能使用離線工 圓唯一現存解決方式為研究圖案化晶 缺^存在能夠進行研究之若干工具，其使用所攫 98664.doc -28- ^»0138 取影像之晶粒對晶粒比較，但並非所有工具具有相同之缺 點最重要的是此等技術為相對較慢的，但存在其它關 係，例如偵測主光罩錯誤之不可能性之内在關係及例如需 要相當長時間以使主光罩非敏感之邊緣晶粒之更實際關 係。由於最小像素大小現為〇丨6 μηι，圖案化晶圓缺陷度 里測之解析度亦沒有未圖案化晶圓上的高。 、捕獲缺陷僅為缺陷控制之第一部分。另-關鍵步驟為快 速識別缺陷之來源之能力，使得可有效解決關於製程或設 備之問題且具有最小之產生衝擊（yield impad)。當藉由使 用未圖案化晶圓來僅研究單製程步驟之影響時易於找出來 源，但當使用晶粒對晶粒比較時則變得更加具有挑戰性。 々根據本發明之此態樣，藉由在曝光期間直接印刷浸沒缺 使用在抗㈣1中留τ特定指印之上述薄膜，來提供在 ’又’又微衫技術中特徵化氣泡及粒子之問題之簡單解決方 法在顯影机蝕劑後可偵測到此指印，如以下將解釋。 在圖14中不意性展示了原理。該原理在於：將近似u哗 ,厚透明薄請沉積於抗姓劑層咖部上並使此堆疊成像 聚’、、、於溥獏頂部上，意即在薄膜找與浸沒液體之界面處， ^ π與&所做聚焦在抗钮劑L2中。較佳使用具有高度 问調光源（對應於低啦開放式圖框曝光。若存在粒子P， 則其產生放大之陰影且具有典型用於缺陷及照明系統之形 狀二若所用之照明為如圖14中之狀況下之偶極，則缺陷之 于形狀將為雙重的，但若使用環形照明，則缺陷將在抗 姓劑層中印刷為環形。在顯影之後，此形狀將物理印刷於 98664.doc -29- 1380138 抗蝕劑中，且僅抗蝕劑殘餘物然後應位於缺陷之位置，如 圖15中所示。 實務上’易於自背景雜訊提取缺陷之形狀且放大倍率為 相當大的’此由於自直徑為2〇〇 nm珠粒所得陰影係然後包 含直徑各大於700 nm之兩點，該等兩點由大於丨微米之距 離分離。因為彼等粒子現可由^學顯微鏡顯示非常特殊之 指印而偵測1以此為本方法之有趣之處。此允許在晶圓 之整個表面上非常快速㈣，且放大倍率直接轉譯為解析 度改良。因此，在根據本發明之此態樣之方法中，在薄膜 與浸沒液體之界面處之缺陷經放大並印刷於抗_層上。 印刷之缺陷視利之照明而定具有特定形狀。&大倍率及 形狀允許使用相對簡單之高通量篩選法容易偵測粒子。 如之前所述，對於將能夠找出缺陷起源之缺陷檢測亦為 重要的’因此需要知道缺陷之大小及形狀。因為僅印刷了 抗触劑之頂部上之缺陷，來自抗㈣本身之缺陷為離隹 的，所以第-選擇對該方法是内在的。此外，兩個印刷於 抗银劑中之雙重圖案之間的距離直接鏈結至缺陷與抗姓劑 之間的距離，所以薄膜之頂部上之粒子將印刷為在兩形狀 之間具有特定距離，而與原始缺陷之大小與形狀無關。關 於缺陷之大小’即使在曝光條件固定之情況下由於抗蝕圖 案之大小與原始缺陷大小成比例，可容易找回缺陷之大 ，卜此外’改變曝光能量將影響取決於此大小之可印刷 性’因此若應用能量曲流’則不同能量會呈現不同之缺陷 大小，使得將沿著能量曲流實現有—隊缺陷大小。 98664.doc -30- 1380138 此方法之另一實際優點為該位置經判定且可立 ^圖案之形狀及大小職接與原始缺陷（與照明形= 關)之-之形狀有關’因此可完成分類以判定缺 源。 ％ , 法之僉直接應用為評定系統及/或製程，且不久將 需要氣泡偵測之實例以評定新的浸沒微影技術卫具為需要 此技術之證據。因為厚薄膜將構形弄平，所以自先前步驟 由構形所引起之氣泡不能由此方法來偵測，因此僅有系統 相關之缺陷，例如水流、蓮蓬頭設計、由於（例如）除氣所 引起之水質，其使得系統評定態樣為可見的。 若薄膜用於浸沒微影技術（請注意其可根據先前段落中 之描述用於檢測），則一薄膜可考慮曝光一晶粒，不聚焦 於抗银劑中而聚焦於薄膜之頂部上，且此晶粒可然後用於 核實對應於此曝光之在線缺陷度。 總之’本發明之此態樣提供一種在浸沒微影工具中偵測 粒子之方法，該方法具有以下優點： 由於藉由薄膜放大而增加了解析度。該解析度取決於薄 膜之厚度、光學系統之NA及用於偵測經顯影之抗蝕劑之 光學顯微鏡之解析度。 可掏取缺陷之起源：焦點設定於薄膜之頂部，因此僅有 此區域中之粒子將被印刷。此外，固定間距且表徵為抗蝕 劑與粒子之間的距離。 可容易認出印刷於抗蝕劑中之缺陷之圖案：該間距係固 定的但該圖案係鏈結至粒子形狀。在圖13及14之實例中， 98664.doc 1380138 直徑為100 nm(左）及200 nm(右）的聚苯乙烯珠之SEM影 像， 圖14展示使用偶極照明偵測奈米粒子之原理，及 圖15展示兩種粒子之SEM影像（左），每一種粒子製造了 偶極照射源之清晰影像，該偶極照射源印刷為光阻中之兩 種粒子形狀，如放大（右）中所示。 相同的參考符號指示圖式中相同或類似之元件。 【主要元件符號說明】 L1 基板 L2 抗ϋ劑 L3 浸沒流體 L4, L5 薄膜層 98664.doc 33·

Claims (1)

1380138 K年丨月丨3日修正本 、申請專利範圍 第093140282號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(101年8月） 1. ’’’、射L·3感光層且浸沒於一浸沒流體（L3)中之一 表面（U)及（L2)之方法，該方法包含： 塗覆一可移除式透明層（L4、L5)至該表面； 穿過該浸沒流體且穿過該透明層投影電磁轄射於 面上；及 隨後移除該透明層， 其中該可移除式透明層具有一預定厚度使得位於該浸 沒=體與該可移除式透明WL4、L5)中間介面上之㈣ 被技影於該表面上時係離焦的。 2. 如請求項1之方法， 卉干该投〜包含投影一圖案至該感 光層上。 3. =^項2之方法，其中該感光層為一抗敍劑層且該投 g 3投影—圖案以圖案化該抗飯劑層。 微影 98664-I0108l7.doc υνί JO • 進4求項8之方法，該增加係藉由一曝光後烘烤製程而 • 1。·：請求項8之方法，該增加係藉由一於一與該輻射之波 不同之波長處之浸入曝光而進行。 u.如請求項1之方法，該透明層包含一鋪覆於該感光層上 =層及鋪覆於該底層上之一頂層，該頂層於一顯影溶 狹宁具有一可增加之溶解度。 ΛΛ 月求項11之方法’該底層具有-過濾功能以保護該抗 冒 姓劑層不經受該變更步驟。 13·:請求項i之方法’其中該電磁輕射係聚焦於該可移除 ^月層(L4、L5)與該浸沒流體(L3)之間的一介面上。μ __月长項13之方法，其中該電磁H射包含偶極輕射。 •-種圖案化由一護層覆蓋之:兮 • 方法包含： .一 … ^ ^ 穿過該透明保護層投影罐索至該感光層上；、^ 增加該保護層於-顯影溶液中之溶解度；及· 使用一溶劑移除該保護層。 16. 如請求項15之方法，其中該感光層為，劑，該方法 進一步包含顯影該抗蝕劑之步驟。 法 17. 一種絲—可移除式保護層之方法，其包含以下步驟. 浸沒該層而不溶解該層；藉由 於-顯影溶財之溶解度；.錢溶解^射㈣增加該層 =用於圖案化之空白片，其具有一感光層及—可移 除式透明㈣層，該可移除式保護層係由―於〜 液令具有可增加之溶解度之材料形成。 “洛 98664-】0 丨 08 丨 7.doc -2-