TWI474126B - 曝光設備及電子裝置製造方法 - Google Patents

Description

曝光設備及電子裝置製造方法 發明領域

本發明有關於一種曝光設備及一種電子裝置製造方法。更詳言之，本發明係有關一種包含一場擋止物的曝光設備，及一種使用該曝光設備來進行的電子裝置製造方法。本發明係關於並要請求下列的美國臨時專利申請案和美國專利申請案，它們的內容併此附送：

1.2008年4月9日申請之No. 61/071046美國臨時專利申請案；

2.2009年2月9日申請之No. 12/320942美國專利申請案。

發明背景

一供用於微影術的曝光設備，會經由一照明光學系統，以一光源所產生的光，其係被稱為照明光，來照射一分度鏡。該照明光會透射穿過或被該分度鏡所反射。一基材譬如一矽晶圓嗣會藉由一投射光學系統，以透射穿過或被該分度鏡反射的光，其係被稱為曝照光來照射。以此方式，一塗敷於該基材上的光敏性材料會被曝露於光。

就曝光設備而言，由於渴求更細微的電路圖案，故乃需要改良的解析度。因此，該曝照光的波長逐漸變得愈來愈短。在本說明書中的用語“光”不僅指可見光，亦及於具有比1mm更短之波長的電磁波；換言之，包括紅外線和X光。在近幾年來，使用具有大約5至40nm波長之極紫外光(EUV)的曝光設備(以下稱為極紫外線微影術(EUVL)曝光設備)已被建議作為下一世代的設備。

對此非常短的EUV光波長範圍，並無既存的材料具有一充分的透射率可被用作折射性光學構件。因此，一使用於EUVL曝光設備中的投射光學系統僅包含反射性光學構件。由於EUVL曝光設備並不使用一透射罩而是一反射罩，故該照明光為了以下的原因必須以一角度進入該罩體(或分度鏡)。當該照明光垂直地進入該反射罩時，進入該罩體之照明光的光徑會與由該罩體反射而被導向該投射光學系統之照明光的光徑重疊。因此，被組配來照明該罩體之該照明光學系統的光學構件等將會阻礙該投射光學系統的光徑，或者該投射光學系統的光學構件會阻擋該照明光學系統的光徑。

一EUVL曝光設備只會經由一反射式投射光學系統來提供一狹長的弧狀有效曝光區(即固定曝光區)。為此之故，該罩體圖案會在當該罩體和該光敏性基材被相對於該投射光學系統移動時，以一掃描方式轉移至該光敏性基材上(一種掃描曝光技術)。因此，一場擋止物必須被提供來將該固定曝光區界定在一位置，其係與該光敏性基材實質上光學地共軛。在一傳統的EUVL曝光設備中，一場擋止物會被設在該照明光學系統的光徑中，且一影像形成反射式光學系統會被提供於該罩體與場擋止物之間。以此方式，該場擋止物係被定位成會與該罩體(並因而與該光敏性基材)光學地共軛(參見日本專利申請案公開No. 11-312638)。

一般而言，該EUVL曝光設備會在各反射表面呈現一較低的反射率。因此，為了防止光損耗及改良其產出，其較好儘量減少光在穿過介於該光源與光敏性基材間之該等照明和投射光學系統時所進行的反射數次。但是，因為該影像形成反射式光學系統如上所述地設在該罩體和場擋止物之間，故該傳統的EUVL曝光設備會在該照明光學系統的光徑中受制於有較多數次的反射。結果，該傳統的EUVL曝光設備會歷經一較大的光損耗，故而不能達到所需的產生。

要減少該照明光學系統之光徑中的反射數次而來達到所需的產出，則該場擋止物可被置設在該反射罩的附近(參見日本專利申請案公開No. 2005-108934)。

當一外來物附接於一曝光設備之一分度鏡的表面上時，則使用該分度鏡所移轉的全部圖案皆會有該外來物的陰影。結果，其生產良率會變得相當地低。為防止此問題發生，一稱為皮膜的光學透明薄膜可被提供來包圍該分度鏡並捕捉外來物。由於該皮膜係遠離於該分度鏡的表面，故被該皮膜捕捉到的外來物不會有影像呈現在該曝照光的圖案影像中。但，若該皮膜被提供於該分度鏡的表面附近，則其會變成難以將一場擋止物置設在該分度鏡附近。

有見於如上情況，故於此所述的改革之一態樣的目的係為改良其製造良率和產出。上述和其它的目的可藉在各獨立申請專利範圍項中所述的組合來達成。而各依附請求項會界定該等改革之更有利及舉例的組合。

為達到上述目的，本發明之一第一實施例提供一種曝光設備，包括：一投射光學系統其會將一由一圖案形成區部所形成的圖案顯像於一暴露表面上，一驅動區部會以一掃描方向移動一設在該暴露表面上的基材，及一阻擋區部係設在該投射光學系統與該暴露表面之間，而該阻擋區部具有一掃描窗其會決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區之一沿設掃描方向的寬度。

該第一實施例之一不同範例提供一種曝光設備，包括一照明光學系統其會將光由一光源導至一圖案形成區部，一投射光學系統會將一由該圖案形成區部所形成的圖案以來自該照明光學系統的光顯像於一暴露表面上，一驅動區部其會以一掃描方向移動一設在該暴露表面上的基材，及一阻擋區部係設在該投射光學系統與該暴露表面之間，而該阻擋區部具有一掃描窗其會決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區沿該掃描方向的寬度。

本發明之一第二實施例提供一種電子裝置製造方法，包含：一步驟係使用一投射光學系統將由一圖案形成區部所形成的圖案顯像於一暴露表面上，一步驟係使用一驅動區部以一掃描方向移動一設在該暴露表面上的基材，一步驟係使由該投射光學系統投射的光通過一掃描窗，而來決定一暴露於由該投射光學系統所投射之光的曝光區沿該掃描方向的寬度，一步驟係將設在該暴露表面上的基材暴露於來自該投射光學系統的光，一步驟係將該圖案顯像於其上的該基材顯影，並在該基材之一表面之形成一形狀與一預定圖案相同之層，及一步驟係使用該層來處理該光敏性基材之該表面。

該第二實施例之一不同範例提供一種電子裝置製造方法，包括：一步驟係使用一照明光學系統將光由一光源導至一圖案形成區部，一步驟係使用一投射光學系統將一由該圖案形成區部所形成的圖案顯像於一暴露表面上，一步驟係使用一驅動區部以一掃描方向來移動一設在該暴露表面上的基材，一步驟係使由該投射光學系統所投射的光通過一掃描窗，而來決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區沿該掃描方向的寬度，一步驟係將設在該暴露表面上的基材暴露於來自該投射光學系統的光，一步驟係將該圖案顯像於其上之該基材顯影，並在該基材之一表面上形成一形狀與一預定圖案相同之層，及一步驟係使用該層來處理該光敏性基材之該表面。

本發明之一第三實施例提供一種曝光方法，包括：一步驟係使用一投射光學系統將由一圖案形成區部形成之一圖案顯像於一暴露表面上，一步驟係使用一驅動區部以一掃描方向移動一設在該暴露表面上的基材，一步驟係使由該投射光學系統所投射的光通過一掃描窗，而來決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區沿該掃描方向的寬度，及一步驟係將設在該暴露表面上的基材暴露於來自該投射光學系統的光。

該第三實施例之一不同範例提供一種曝光方法，包括：一步驟係使用一照明光學系統將光由一光源導至一圖案形成區部，一步驟係使用一投射光學系統將一由該圖案形成區部形成的圖案顯像於一暴露表面上，一步驟係使用一驅動區部以一掃描方向移動一設在該暴露表面上的基材，一步驟係藉使該投射光學系統所投射的光通過一掃描窗來決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區沿該掃描方向的寬度，及一步驟係將設在該暴露表面上的基材暴露於來自該投射光學系統的光。

於此，本發明之所有必要的細構特徵並未被列示於該概要說明中。該等特徵的次組合可以變成本發明。

依據本發明，一場擋止物能在一曝光設備中被設在一投射光學系統與一暴露表面之間。

圖式簡單說明

第1圖概略地示出一曝光設備的組配。

第2圖概略地示出一場擋止物的形狀。

第3圖係用來示出一改變與各區域相關聯之一寬度的功能。

第4圖概略地示出一用於該曝光裝置之一控制系統的組配。

第5圖為一截面圖示出該場擋止物的功能。

第6圖為一圖表示出該曝光設備的光學近鄰效應特徵。

第7圖為一流程圖示出一使用包含該光源區部的曝光設備來進行之一舉例的製造方法。

第8圖為一流程圖示出一使用包含該光源區部的曝光設備來進行之另一舉例的製造方法。

標號之描述

100曝光設備，110真空腔室，120光源區部，122雷射裝置，124集聚透鏡，126標靶噴嘴，130照明光學系統，132集聚反射鏡，134和136蠅眼反射鏡，138平面反射鏡，150分度鏡，152分度鏡台，154皮膜，156分度鏡蔽簾，160投射光學系統，161、164和166凹反射鏡，162、163和165凸反射鏡，169數值孔徑調整區部，170場擋止物，171掃描窗，172擋止片，173銳角邊緣，174滑動擋止片，176框，177寬度控制區部，178距離調整區部，179距離控制區部，180晶圓，182晶圓台，190和192驅動區部，200控制系統。

實施本發明的最佳模式

以下，本發明的一些實施例將會被揭露。該等實施例並不限制依據申請專利範圍的發明，且所有被述於該等實施例中的特徵之組合並不一定必要為本發明之態樣所提供的裝置、手段。

第1圖概略地示出一曝光設備100的整體組配。該曝光設備100包含一照明光學系統130，一分度鏡台152，一投射光學系統160，一場擋止物170，及一基材台182。

雖該曝光設備100的大部份組成物係被列設在一氣密的真空腔室110內，但一光源區部120的某些構件係被提供在該真空腔室110的外部。以下的描述可能包含一些譬如“在上”、“上方”、“在下”、“下方”、“較上”和“較下”等用語，它們係對應於該圖中的位置關係。但是，該曝光設備100內的布局並不限於所示之例。

該光源區部120會以一極紫外光(EUV)的光束提供該曝光設備100。該光源區部120包含一雷射裝置122，一集聚透鏡124，一標靶噴嘴126，及一集聚反射鏡。該雷射裝置122會產生雷射光，並經由該集聚透鏡124將所產生的雷射光射向該真空腔室110的內部。

該標靶噴嘴126的頂端係置設在該真空腔室110中，並會由該頂端排放出一氣體或液體的標靶材料。該集聚反射鏡132具有一反射表面，其截面為一橢圓形弧。該集聚反射鏡132係被置設成會使該雷射光在一重疊該橢圓形弧之一焦點的位置處照射到該標靶材料。

該標靶噴嘴126會間歇地排放該標靶材料。由該雷射裝置122發出的雷射光會被該集聚透鏡124會聚，而以一高強度照射被排出的標靶材料。以此方式，該電漿化的標靶材料會發出似脈衝的EUV射線。所發出的EUV射線會被該集聚反射鏡132所收集而形成一光束，其會被導至該照明光學系統130。

如上所述，在該曝光設備100中的光源區部120可產生EUV光，但本實施例並不限於此一組配。使用於該曝光設備100中的光源區部120可被組配成能輸出具有一不同波長的光，譬如g射線(436nm)，i射線(365nm)，KrF準分子雷射光(248nm)，F₂ 雷射光(157nm)，Kr₂ 雷射光(146nm)，或Ar₂ 雷射光(126nm)。

該照明光學系統130包含一對蠅眼反射鏡134和136，及一平面反射鏡138。該各蠅眼反射鏡134和136皆包含大量的凹反射鏡等被列設在單一平面上並具有相同的焦點。在被該等蠅眼反射鏡134和136反射之後，該光會獲得一均勻一致的照度分佈。此係因為由該等凹反射鏡反射的光線會互相疊合。

被該蠅眼反射鏡136反射的光會以一淺角入射在該平面反射鏡138上，並朝向一分度鏡150反射。以上述的組配，該照明光學系統130最後會構成一具有均勻照度分佈的表面光源。

該分度鏡150係被一分度鏡台152固持，而使其反射表面朝下。該分度鏡150可被使用一玻璃基材或類似物來形成。該分度鏡150可例如具有一反射層由一多層膜所形成，及一吸收層覆蓋該反射層的部份表面。

該反射層會反射EUV光。該吸收層會吸收EUV光。因此，被該分度鏡150所反射而入射在該投射光學系統160上的光會有一圖案影像具有由該吸收層的圖案所決定的照度分佈。

在該分度鏡150下方，有一皮膜154與一分度鏡蔽簾156會被以所述順序列設。該皮膜154係由一非常薄的膜所形成，並具有光學特性使得其不會影響由該分度鏡150發出或射入的光。

該分度鏡蔽簾156具有一開孔，其會包圍該分度鏡150的整個圖案區域，並阻止不投助於曝光的漫射光進入該投射光學系統160。換言之，該分度鏡蔽簾156不會影響由該照明光學系統130發出的光之形狀，或進入該投射光學系統之光的射束形狀。該分度鏡蔽簾156可例如使用一在日本專利申請案公開No. 2005-108934中所揭的近鄰蔽簾來形成。

該分度鏡蔽簾156可例如被固定於該分度鏡台152。該分度鏡蔽簾156可包含一Y方向蔽板能沿掃描方向移動，及二X方向蔽板能以一垂直於該掃描方向的方向移動。各蔽板能被置設成使其邊緣的陰影會被容納在一形成於該分度鏡之圖案區周圍的擋光帶狀區域之一無針孔瑕疵區中。當曝光時，該分度鏡蔽簾156能被與固接於該分度鏡150的分度鏡台152一起移動。

該照明光學系統130的光徑沒有任一者具有一會界定該光束形狀的構件插入其中。因此，該照明光學系統130除了一蠅眼光學系統之外並不需要任何中繼光學系統被插入其中。此特徵會抑制該曝光設備100中的反射表面數目。如上所述，在該曝光設備100中，該照明光學系統130包含一蠅眼光學系統係由該等蠅眼反射鏡134和136所組成。以此方式，由該蠅眼光學系統在與該分度鏡150光學共軛之位置處所形成的初級影像可在該分度鏡150的照明區域中互相疊合。

該投射光學系統160包含多數的凹反射鏡161、164、166及多數的凸反射鏡162、163和165等。整體而言，該投射光學系統160會構成一縮小的光學系統，其能使由該分度鏡150反射的光會聚。該等凹反射鏡161、164和166及凸反射鏡163、165係各皆被部份地去除，而不會阻擋該投射光學系統160中的反射光。

如上所述，在該曝光設備100中具有會產生極紫外光的光源區部120、該照明光學系統130、該分度鏡150、及該投射光學系統160，它們各係使用反射式光學構件來形成。換言之，該等光學系統並不使用透射式光學構件來形成。以此方式，該曝光設備100會使用歷經甚大衰減的EUV光束來達成曝光。

被該分度鏡150反射的光束會被該等反射鏡161至166連續地反射。被固定於該基材台182的上表面上之一基材180的表面會被所造成的光束照射。照射該基材180的光束具有一依據該分度鏡150的吸收層之形狀來圖案化的強度分佈。一對EUV光敏感的光阻會被塗敷於該基材180的表面上。

又，該曝光設備100包含該場擋止物170設在該基材180的曝露表面與該投射光學系統160之間。該場擋止物170具有一開孔，而由該投射光學系統160射出的光會穿過其中。該開孔係比由該投射光學系統160射出的光束更窄。故該開孔會阻擋部份的光束，並決定一曝光區的寬度。於此，該場擋止物170與該基材180之間的距離可被使用一距離調整區部178來改變。

該基材台182包含一驅動區部190其會水平地移動該基材180。若該基材台182移動，則固定在該基材台182上的基材180亦會移動。一類似的驅動區部192亦可被提供於該分度鏡台152。

一具有上述組配的曝光設備100能在當互相同步化地移動該分度鏡台152與該基材台182時來進行曝光。於本實施例中，該曝光設備100會在諸步驟中重複此掃描曝光的程序及一相對於該分度鏡150移動該基材180的程序。換言之，該曝光設備100會使用步進及掃描曝光技術。或者，該曝光設備100可在諸步驟中重複一當該分度鏡150和基材180皆保持固定時來進行曝光的程序，及一移動該分度鏡150和基材180的程序。換言之，該曝光設備100可使用步進及重複曝光技術。

如上所述，該基材180可在該曝光設備100中當沿該掃描方向移動時被暴露於光。於此情況下，該集聚反射鏡132可相對於一實質上垂直於該掃描方向的非掃描方向來對稱地反射該光。以該集聚反射鏡132可包括多數的鏡子相對於該非掃描方向對稱地排列。此一組配能容易地造成一集聚反射鏡132，其具有一較大的反射面積。

如上所述，該暴露設備100包含該照明光學系統130其會將該EUV光由該光源區部120導至該分度鏡150，該投射光學系統160其會以來自該照明光學系統130的光將由該分度鏡所形成的圖案影像投射至該基材180上，該驅動區部190其會以該掃描方向移動該基材180，及該場擋止物170其係被置設於該投射光學系統160與該基材180之間，且其具有一開孔被設計來決定由該投射光學系統160所投射之光的曝光區域沿該掃描方向的寬度。

第2圖概略地示出該場擋止物170的形狀。該場擋止物170包含一實質上呈方形的框176，及一擋止片172和一滑動擋止片174，它們在圖中係分別沿該框的下方和上方邊緣排列。該框176、擋止片172、和滑動擋止片174會一起來包圍並界定一掃描窗171。

該掃描窗171沿該基材180的掃描方向(即圖中之箭號S所示)係較窄，而沿垂直於該掃描方向的方向係較寬。該掃描窗171沿該掃描方向的前方和後方邊緣係呈彎曲而沿該掃描方向凸出。該掃描窗171的形狀並不限於所示的彎曲形狀，而亦可為矩形或類似者。

該掃描窗171的寬度D係由該擋止片172與滑動擋止片174之間的間隔來決定。該寬度D會決定該曝照光沿該掃描方向的寬度。當該掃描窗171係在如圖中所示的狀態時，該寬度D是固定的。

被該投射光學系統160所投射的曝照光會透過該掃描窗171投射至該基材180的表面上。該掃描窗171係比該曝照光的光束更窄些。該掃描窗171的形狀會決定該被投射至基材180上之曝照光的形狀。

第3圖係為一用以例示利用該場擋止物170來調整該曝光區的功能之截面圖。該滑動擋止片174會部份地界定該掃描窗171，乃被分成多數個片段沿著垂直於該掃描方向的方向排列，其各會界定該曝光區之一片段區域。該滑動擋止片174的每一片段皆能被沿該掃描方向獨立地移位。

如第3圖中所示，該滑動擋止片174的各片段可被沿該掃描方向分別地移位。以此方式，該曝光區之每一片段區域的掃描寬度D將能被獨立地改變。結果，該掃描窗的寬度D將能相關於被該滑動擋止片174之各片段的寬度所界定的每一片段區域來改變。

在第3圖所示之例中，該滑動擋止片174係被置設於該圖中的上側。但是，該滑動擋止片174亦可被列設在下側。又如另一變化例，滑動擋止片174亦可被提供於該場擋止物170的上下兩側。

該框176的兩側邊緣部份亦可被形成如擋止片172或滑動擋止片174等，其係能被移位。以此一變化組構，則該掃描窗171之各尺寸將能依需要來被改變。

該曝光設備100的光源區部120會產生週期性脈衝光形式的EUV光。為此之故，當該基材180的表面被該驅動區部190移動時，將會被透過該掃描窗171來連續地照射，該場擋止物170與該基材180之間的間隔Z可落在一滿足以下公式1所示關係的範圍內。

Z>V×cos(arcsin(NA))/(2×NA×f)........公式1

在上列公式1中，V係指該基材的移動速度[m/sec]，NA係指該投射光學系統的數值孔徑，而f係指該脈衝光的光發射頻率[Hz]。

第4圖概略地示出該曝光設備100之一控制系統200的組配。該控制系統200包含一數值孔徑調整區部169，一寬度控制區部177，及一距離控制區部179。

該數值孔徑調整區部169會改變該投射光學系統160的數值孔徑。以此方式，該投射光學系統160的數值孔徑會被依據使用於該曝光設備100中之分度鏡150和基材180的規格來適當地調整。該投射光學系統160可更包含一光學特性修正區部，其未被示出，用以修正譬如影像形成特性或波前像差等光學特性。

該寬度控制區部177在當該驅動區部190移動該基材180時，會移位該場擋止物170之滑動擋止片174的諸片段，而使該基材180透過各片段區域被照射的光量之積分值變成相同。又，該寬度控制區部177會對應於該等個別片段區域來移置該滑動擋止片174的諸片段，而使各片段區域之圖案的關鍵尺寸變成相同。

該距離控制區部179會依據被該數值孔徑調整區部169所調整的數值孔徑來控制該距離調整區部178，而改變該場擋止物170和基材180之間的間隔Z。以此方式，該基材180將能被暴露於光，且該間隔Z和寬度D會被依據改變的數值孔徑來設定於適當值。

由一控制該整體曝光設備100之主控制器，或一安裝在一裝置製造工廠中並控制多數曝光設備的伺服器所指定的資訊可被用來控制該數值孔徑調整區部169和該距離控制區部179。

如上所述，該曝光設備100可更包含該數值孔徑調整區部169其會調整該投射統學系統160的數值孔徑，及該距離控制區部179其會藉依據被該數值孔徑調整區部所調整的數值孔徑來控制該距離調整區部178，以改變該場擋止物170與晶圓180之間的間隔Z。

第5圖係為一截面圖，示出該場擋止物170的功能。在一平行於如第5圖中之箭號S所示的掃描方向之截面中，該場擋止物170沿該掃描窗171具有銳角邊緣173等。該等銳角邊緣173係形成於該場擋止物170面向該基材180的表面上。以此一組配，該場擋止物170會在單一點處阻擋進入該掃描窗171的曝照光，此將會給予該曝光區一精確的形狀。

請注意由該投射光學系統160發出的光束具有一特定寬度。因此，正在該等銳角邊緣173下方會形成較少曝光區域α，其中的曝照光會減少。該等較少曝光區域α會模糊被暴露區域的邊界。以此方式，即使若該基材180的各別部份被沿該掃描方向依序地暴露於光，則其曝照的光量沒有明顯的差異。因此，該整個基材180將能被連續且均勻地曝照於光。

不過，若該場擋止物170與基材180之間的間隔Z增加，則該較少曝光區域α亦會增加。最後，該等較少曝光區域α會覆蓋該整個曝光區。因此，該場擋止物170與基材180之間的間隔Z可落在一滿足如下公式2的範圍內。

當使用該驅動區部190掃描時，該基材180可能會實體地與該場擋止物170接觸。此碰撞可能損及該基材180，故乃是不好的。因此，當該場擋止物170係例如由一金屬材料所形成時，考量該場擋止物170的製造精度，最好該間隔Z係大於0.1mm。

為了上述原因，該場擋止物170與基材180之間的間隔Z可落在一滿足下列公式2所示關係的範圍內：

0.1<Z<Dmax/(2×NA)[mm]　公式2

於上列公式2中，Dmax[m]係指該掃描窗沿該掃描方向的最大寬度，而NA係指該投射光學系統的數值孔徑。

第6圖係為一圖表，示出該曝光設備100的光學近鄰效應特性。第6圖中的圖例係描示出當具有如第1圖所示組配的曝光設備100被用來以不同的圖案節距形成一具有24nm線寬的線圖案時，所造成的光學近鄰效應。以此方式，該投射光學系統160的數值孔徑係設為0.25，該照明光學系統130與投射光學系統160之間的數值孔徑比係設為0.8，由該光源區部120所產生的EUV光之波長係設為13.5nm，而該場擋止物170與基材180之間的間隔Z係設為1nm。

如第6圖所示，一垂直線圖案與一水平線圖案相對於該掃描方向會顯示出不同的特性。此差異係歸因於該照射區域之平行於掃描方向的邊界附近中會照度衰減。一較小的差異乃是較佳的。

因此，該場擋止物170與基材180之間的間隔Z可落在一滿足下列公式3所示關係的範圍內。該範圍的下限值係為了上述的原因。

0.1<Z<Dmax/(8×NA)[mm]　公式3

在上述公式3中，Dmax[m]係指該掃描窗沿該掃描方向的最大寬度，而NA係指該投射光學系統的數值孔徑。

依據上述描述，該場擋止物170與暴露表面(該基材180)之間的距離係可依據該投射光學系統之影像側(該晶圓側)數值孔徑的變化來改變。但是，該圖案密度譬如該圖案節距可決定達到該暴露表面之光通量的數值孔徑。為此原因，該場擋止物170與暴露表面(該基材180)之間的距離可被組配成能依據形成於該分度鏡150中之圖案的特性(例如該圖案密度比如圖案節距)來改變。

第7圖為一流程圖，示出藉使用該曝光設備100來進行之一種半導體裝置製造方法。依據此半導體裝置製造方法，一金屬膜會被沈積在一晶圓(基材180)上，其係作為一要被製造的半導體裝置之基材(步驟S40)。在該沈積的金屬膜上，一由一光敏性材料製成的光阻會被後續地塗敷(步驟S42)。

於此之後，一曝光步驟會被使用該曝光設備100來進行。具體而言，形成於該分度鏡150中的圖案會移轉至該晶圓(基材180)上的每一照射區域(步驟S44)。換言之，塗敷於該晶圓(基材180)上的光阻會被光照射，其強度分佈係由該圖案所決定。故，該光阻係依據該圖案被曝照於該光。

又，一顯影步驟會在該曝光步驟時已被移轉該圖案的晶圓(基材180)上進行。換言之，該光阻會被顯影(步驟S46)。該曝光步驟與一冲洗步驟會形成一阻抗圖案。該阻抗圖案嗣會被用來進行處理，譬如在該晶圓(基材180)的表面上蝕刻，該阻抗圖案可容許所需的圖案被形成(步驟S48)。

該阻抗圖案代表一阻抗層，其係藉依據被該曝光設備100移轉的圖案來保留或除去該光阻的某些區域所形成，且其會依據該圖案來覆蓋該晶圓(基材180)的部份表面。於步驟S48中，該阻抗圖案會在當該晶圓(基材180)的表面被處理時被用作一阻罩。進行於該晶圓(基材180)上的處理可包括例如該晶圓(基材180)表面的蝕刻，或一金屬膜或類似物的形成或蝕刻。

如上所述，本實施例會實現一電子裝置製造方法，包含一使用該照明光學系統130來將光由該光源區部120導至該分度鏡150的步驟，一使用該投射光學系統160來將該分度鏡150之圖案的影像投射至該基材180上的步驟，一使用該驅動區部190沿該掃描方向移動該基材180的步驟，一使用該掃描窗171來決定該投射光學系統160沿該掃描方向所投射之光的曝光區寬度D之步驟，一將設在該暴露表面上的基材180暴露於來自該投射光學系統160之光的步驟，一將其上有一圖案被移轉之基材180顯影，並在該基材180的表面上形成一形狀依據一預定圖案之層的步驟，及一使用該層來處理該基材180之表面的步驟。

第8圖係為一流程圖示出一使用該曝光設備100來進行之一液晶裝置譬如一液晶顯示元件的製造方法。該液晶裝置製造方法會依序地進行一圖案形成步驟(步驟S50)，一彩色濾光片形成步驟(步驟S52)，一晶穴組合步驟(步驟S54)，及一模組組合步驟(步驟S56)。

在步驟S50中，一預定的圖案會被使用一曝光設備100形成於一板P上。於此，該板P係塗敷一光阻於一玻璃基材上所形成者，而該預定圖案包含一電路圖案、一電極圖案和類似物等。該圖案形成步驟包含一曝光步驟係使用該曝光設備100來將一圖案移轉至該光阻層上，一顯影步驟係將該已被移轉該圖案的板P顯影，換言之，即顯影該玻璃基材上的光阻層，而依據該圖案來成形該光阻層，及一處理步驟係利用該顯影的光阻層來處理該玻璃基材的表面。

在步驟S52中，有大量對應於R(紅色)、G(綠色)和B(藍色)的三點之組會被排列在一矩陣中，或大量的三條濾光物R、G、B之組會被排列成沿該水平掃描方向互相鄰接，而來形成一彩色濾光片。

在步驟S54中，一液晶面板(一液晶胞穴)會被使用其中有在步驟S50所形成之預定圖案的玻璃基材和在步驟S52中所形成的彩色濾光片來組成。具體言之，液晶會被注入該玻璃基材與該彩色濾光片之間來形成該液晶面板，此乃為舉例。

在步驟S56中，於步驟S54中所組成的液晶面板會被提供一電路乃設計成使該液晶面板能進行一顯示操作，及多數的構件包含一背光等。

使用上述的光源裝置、曝光設備和製造方法並不限於半導體裝置的製程。例如，上述的光源裝置、曝光設備和製造方法能被廣泛地應用來製造許多的裝置，譬如液晶顯示器元件，電漿顯示器元件，顯像元件(例如CCDs)，微機電系統，薄膜磁頭，和DNA晶片等。此外，上述的光源裝置、曝光設備和製造方法亦能藉使用光微影技術而被用來製造阻罩(光罩、分度鏡及類似物)，其係具有許多的裝置之阻罩圖案形成於其中。

依據上述之實施例，該曝光設備100係使用反射式光學構件所形成。但是，藉著將該場擋止物170設在該投射光學系統160和基材180之間，則即使在透射式(折射式)光學構件被使用時亦可造成類似的效果。

雖本發明的某些態樣已藉由舉例的實施例來描述，但應請瞭解熟習該技術者亦可能造成許多的變化和替代，而不超出本發明的精神與範圍，其係僅由所附申請專利範圍來界定。

該申請專利範圍、說明書和圖式等係藉使用譬如操作、程序、步驟和階段等來描述一裝置的製程、一系統、一規劃，及一方法。當述及該等製程的執行順序時，譬如“之前”或“早先於”的字語並非被明確地使用。該等製程可被以任何順序來進行，除非一特定製程的產出會被嗣後的製程所使用。在申請專利範圍、說明書和圖式中，一操作的流程為了方便可藉使用譬如“首先”和“其次”等詞語來說明。但此不一定係指該等操作應要被以該說明的順序來進行。

產業上可利用性

本發明係可應用於半導體產業。

100．．．曝光設備

110．．．真空腔室

120．．．光源區部

122．．．雷射裝置

124．．．集聚透鏡

126．．．標靶噴嘴

130．．．照明光學系統

132．．．集聚反射鏡

134，136．．．蠅眼反射鏡

138．．．平面反射鏡

150．．．分度鏡

152．．．分度鏡台

154．．．皮膜

156．．．分度鏡蔽簾

160．．．投射光學系統

161，164，166．．．凹反射鏡

162，163，165．．．凸反射鏡

169．．．數值孔徑調整區部

170．．．場擋止物

171．．．掃描窗

172．．．擋止片

173．．．銳角邊緣

174．．．滑動擋止片

176．．．框

177．．．寬度控制區部

178．．．距離調整區部

179．．．距離控制區部

180．．．基材

182．．．基材台

190，192．．．驅動區部

200．．．控制系統

D．．．寬度

S．．．掃描方向

S40～S48，S50～S56．．．各製造步驟

α．．．較少曝光區域

第1圖概略地示出一曝光設備的組配。

第2圖概略地示出一場擋止物的形狀。

第3圖係用來示出一改變與各區域相關聯之一寬度的功能。

第4圖概略地示出一用於該曝光裝置之一控制系統的組配。

第5圖為一截面圖示出該場擋止物的功能。

第6圖為一圖表示出該曝光設備的光學近鄰效應特徵。

第7圖為一流程圖示出一使用包含該光源區部的曝光設備來進行之一舉例的製造方法。

第8圖為一流程圖示出一使用包含該光源區部的曝光設備來進行之另一舉例的製造方法。

100．．．曝光設備

110．．．真空腔室

120．．．光源區部

122．．．雷射裝置

124．．．集聚透鏡

126．．．標靶噴嘴

130．．．照明光學系統

132．．．集聚反射鏡

134，136．．．蠅眼反射鏡

138．．．平面反射鏡

150．．．分度鏡

152．．．分度鏡台

154．．．皮膜

156．．．分度鏡蔽簾

160．．．投射光學系統

161，164，166．．．凹反射鏡

162，163，165．．．凸反射鏡

170．．．場擋止物

178．．．距離調整區部

180．．．基材

182．．．基材台

190，192．．．驅動區部

S．．．掃描方向

Claims (25)

1. 一種曝光設備，包含：一投射光學系統，其組構以投射一圖案影像至一基材之上；一驅動區部，其組構以支承該基材並沿一掃描方向移動該基材；一數值孔徑調整區部，其組構以改變該投射光學系統之一數值孔徑；及一阻擋區部，其係設在該投射光學系統與一暴露表面之間，該阻擋區部於該投射光學系統之一光學軸的方向之一位置係基於該數值孔徑而被決定；其中該阻擋區部包括一窗，其組構以決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區域沿該掃描方向的寬度。
2. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，其中：該光係為極紫外光；且該圖案形成區部和該投射光學系統具有反射式光學構件。
3. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，其中：該阻擋區部沿該窗具有一銳角邊緣，其具有一銳角狀截面；且該銳角邊緣係形成於該阻擋區部之一面向該暴露表面的表面上。
4. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，其中： 該窗沿該掃描方向之一前方或後方邊緣會被彎曲以便沿該掃描方向凸出。
5. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，更包含：一距離調整區部，其會改變該阻擋區部與該暴露表面之間的一距離。
6. 如申請專利範圍第5項之曝光設備，更包含：一距離控制區部，其會藉依據該預定的數值孔徑來控制該距離調整區部而改變該阻擋區部與該暴露表面之間的該距離。
7. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，其中：該阻擋區部包含：一寬度調整區部，其會改變該窗與沿一實質上垂直於該掃描方向之非掃描方向互相鄰接的每一片段區域相關聯之沿該掃描方向的寬度。
8. 如申請專利範圍第7項之曝光設備，更包含：一寬度控制區部，其會在該驅動區部移動該基材時控制該寬度調整區部，而使該基材被透過該各片段區域來曝照的光量之一積分值變成相同。
9. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，其中：該光係為週期性脈衝光；且該阻擋區部係被置設成使該阻擋區部之一包含該窗的表面與該暴露表面間之一距離Z會滿足一下列的關係Z>V×cos(arcsin(NA))/(2×NA×f)， 其中V係指該基材之一移動速度，NA係指該投射光學系統之一數值孔徑，而f係指該脈衝光之一光發射頻率。
10. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，其中：該阻擋區部係被置設成使該阻擋區部之一包含該窗的表面與該暴露表面間之一距離Z會滿足一下列的關係0.1<Z<Dmax/(2×NA)，其中Dmax係指該窗沿該掃描方向之一最大寬度，而NA係指該投射光學系統之一數值孔徑。
11. 如申請專利範圍第10項之曝光設備，其中：該阻擋區部係被置設成使該阻擋區部之一包含該窗的表面與該暴露表面間之一距離Z會滿足一下列的關係0.1<Z<Dmax/(8×NA)，其中Dmax係指該窗沿該掃描方向之一最大寬度，而NA係指該投射光學系統之一數值孔徑。
12. 如申請專利範圍第1項之曝光設備，更包含：一照明光學系統，其包含一反射式蠅眼光學系統，該照明光學系統會導引該光至該圖案形成區部，其中由該反射式蠅眼光學系統在與該圖案形成區部光學地共軛之位置處所形成的初級影像會在該圖案形成區部上之一照明區域中互相疊合。
13. 一種電子裝置製造方法，包含：藉由使用一投射光學系統將一圖案影像投射於一 基材之上；藉由使用一驅動區部沿一掃描方向移動該基材；改變該投射光學系統之一數值孔徑；使藉由該投射光學系統所投射的光穿過一設在該投射光學系統與該基材之間的窗來決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區域沿該掃描方向的寬度；基於該數值孔徑來決定該窗於該投射光學系統之一光學軸的方向之一位置；將該基材暴露於來自該投射光學系統的光；顯影該基材其上已藉該曝光移轉該圖案，並在該基材之一表面上形成一形狀與該圖案一致的層；及藉由使用該層來處理該基材的該表面。
14. 如申請專利範圍第13項之電子裝置製造方法，其中：該光係為極紫外光。
15. 如申請專利範圍第13項之電子裝置製造方法，更包含：依據該調整的數值孔徑來改變一會界定該曝光區域之寬度的阻擋區部與該暴露表面之間的距離。
16. 如申請專利範圍第13項之電子裝置製造方法，其中：該決定包含決定該窗與沿一實質上垂直於該掃描方向之非掃描方向互相鄰接的每一片段區域相關聯之沿該掃描方向的寬度。
17. 如申請專利範圍第16項之電子裝置製造方法，其中：在決定該窗與每一片段區域相關聯之沿該掃描方 向的寬度中，該寬度係相關於該各片段區域來決定，而使一針對該各片段區域的圖案會具有相同的關鍵尺寸。
18. 如申請專利範圍第16項之電子裝置製造方法，其中：在決定該窗與每一片段區域相關聯之沿該掃描方向的寬度中，該寬度係相關於該各片段區域來決定，而使該各片段區域被曝照的光量之一積分值變成相同。
19. 一種曝光方法，包含：藉由使用一投射光學系統將一圖案影像投射於一基材之上；藉由使用一驅動區部沿一掃描方向來移動該基材；改變該投射光學系統之一數值孔徑；使藉由該投射光學系統所投射的光穿過一設在該投射光學系統與該基材之間的窗來決定一暴露於該投射光學系統所投射之光的曝光區域沿該掃描方向的寬度；基於該數值孔徑來決定該窗於該投射光學系統之一光學軸的方向之一位置；及將該基材暴露於來自該投射光學系統的光。
20. 如申請專利範圍第19項的曝光方法，包含：依據該圖案之一特性來改變該窗與該暴露表面之間的一距離。
21. 如申請專利範圍第19項之曝光方法，其中：該光係為極紫外光。
22. 如申請專利範圍第19項之曝光方法，更包含： 依據該調整的數值孔徑來改變一會界定該暴露區域之寬度的阻擋區部與該暴露表面間之一距離。
23. 如申請專利範圍第19項之曝光方法，其中：該決定包含決定該窗與沿一實質上垂直於該掃描方向之非掃描方向互相鄰接的每一片段區域相關聯之沿該掃描方向的寬度。
24. 如申請專利範圍第23項之曝光方法，其中：在決定該窗與每一片段區域相關聯之沿該掃描方向的寬度中，該寬度係相關於該各片段區域來決定，而使一針對該各片段區域的圖案會具有相同的關鍵尺寸。
25. 如申請專利範圍第23項之曝光方法，其中：在決定該窗與每一片段區域相關聯之沿該掃描方向的寬度中，該寬度係相關於該各片段區域來決定，而使該各片段區域被曝照的光量之一積分值變成相同。