TWI491976B - 製備圖案之方法、形成光罩組之方法、器件製造方法及電腦程式 - Google Patents

製備圖案之方法、形成光罩組之方法、器件製造方法及電腦程式 Download PDF

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TWI491976B
TWI491976B TW102128535A TW102128535A TWI491976B TW I491976 B TWI491976 B TW I491976B TW 102128535 A TW102128535 A TW 102128535A TW 102128535 A TW102128535 A TW 102128535A TW I491976 B TWI491976 B TW I491976B
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Tsann Bim Chiou
Mircea Dusa
Alek Chi Heng Chen
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Asml Netherlands Bv
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Description

製備圖案之方法、形成光罩組之方法、器件製造方法及電腦程式
本發明係關於一種針對使用此微影裝置之器件製造方法而製備圖案之方法，尤其係關於一種在多個曝光步驟中使器件之單一層之特徵圖案化的方法、一種形成光罩組之方法、一種器件製造方法，及一種電腦程式。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造中。在彼情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。已知微影裝置包括：所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。
已提議將微影投影裝置中之基板浸潤於具有相對高折射率之液體(例如，水)中，以便填充投影系統之最終元件與基板之間的空間。在一實施例中，液體為蒸餾水，但可使用另一液體。將參考液體來描述本發明之一實施例。然而，另一流體可合適，特別是濕潤流體、不可壓縮流體，及/或折射率高於空氣之折射率(理想地，高於水之折射率)的流體。排除氣體之流體特別理想。此情形之要點係實現較小特徵之成像，此係因為曝光輻射在液體中將具有較短波長。(液體之效應亦可被視為增加系統之有效數值孔徑(NA)且亦增加聚焦深度)。已提議其他浸潤液體，包括懸浮有固體粒子(例如，石英)之水，或具有奈米粒子懸浮液(例如，最大尺寸高達10奈米之粒子)之液體。懸浮粒子可具有或可不具有相似於或相同於懸浮有該等粒子之液體之折射率的折射率。可合適之其他液體包括烴，諸如，芳族、氟代烴及/或水溶液。
在微影程序中，必須使多個層相對於彼此準確地圖案化。器件層之間的定位誤差(被稱為疊對誤差)必須保持於可接受極限內，其傾向於隨著待形成特徵之大小縮減而變得愈來愈嚴格。此外，為了縮減可使用微影而形成之特徵之大小，已開發所謂多重圖案化技術。諸如微影-蝕刻-微影-蝕刻程序及以間隔為基礎之程序的多重圖案化技術使用多個微影圖案化步驟以界定一器件之單一層之特徵。當使用此等技術時，相比於分離器件層之間的疊對誤差，亦必須常常更嚴格地最小化用以形成單一層之多個圖案化步驟之間的疊對誤差。此係因為：除了疊對要求因較小特徵正被形成而不可避免地較嚴格的事實以外，促成形成單一層之多個圖案化步驟之間的疊對誤差亦造成CD均一性或線邊緣粗糙度問題。
用以縮減疊對誤差之數種技術為吾人所知。舉例而言，可努力 改良微影裝置之定位效能及度量衡效能。可使用校準系統以確保一群微影裝置操作至共同效能位準。可使用專用夾盤程序來製造器件之臨界層，在該程序中總是使用特定裝置之特定基板台以用於所有基板之臨界層之圖案化。然而，此等技術皆不提供疊對效能之足夠改良。又，所有此等技術皆具有缺點，尤其是其縮減產出率且藉此增加裝置之擁有權成本。
因此，需要提供一種用於在多重圖案化技術內縮減疊對誤差之技術，尤其是在器件之單一層之特徵在多個曝光步驟中被圖案化且與該同一器件之其他層之特徵相關的情況下。
根據本發明之一態樣，提供一種針對使用一微影裝置之一器件製造方法而製備一曝光圖案之方法，該方法包含：接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第一層之一第一圖案的第一資料；接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第二層之一第二圖案的第二資料，該第二層係與該第一層相關聯；根據一第一規則而將該第一圖案之特徵第一指派給一第一組及一第二組；根據一第二規則而將該第二圖案之特徵第二指派給一第三組及一第四組，其中該第二規則考量該第一指派之結果。
根據本發明之一態樣，提供一種形成一光罩組之方法，該方法包含：根據如上文所描述之方法而製備一曝光圖案；形成一組光罩，該組光罩包括複數個光罩，每一光罩體現該等組特徵中之一各別特徵。
根據本發明之一態樣，提供一種使用一微影裝置之器件製造方法，該方法包含如下步驟：形成如上文所描述之一組光罩；將由該複數個光罩中之一者圖案化之一光束投影至一基板上以將其曝光至該各別圖案；處理該基板以使曝光於其上之該圖案固定；及使用該複數個光罩中之每一其他光罩來重複該投影步驟及該處理步驟。
根據本發明之一態樣，提供一種用於針對使用一微影裝置之一器件製造方法而程式化一曝光圖案之電腦程式，該程式包含程式碼，該程式碼在由一電腦系統執行時指示該電腦系統：接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第一層之一第一圖案的第一資料；接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第二層之一第二圖案的第二資料，該第二層係與該第一層相關聯；根據一第一規則而將該第一圖案之特徵第一指派給一第一組及一第二組；根據一第二規則而將該第二圖案之特徵第二指派給一第三組及一第四組，其中該第二規則考量該第一指派之結果。
11‧‧‧空間
12‧‧‧流體處置結構
13‧‧‧液體入口/液體出口
14‧‧‧出口
15‧‧‧氣體入口
16‧‧‧無接觸密封件/氣體密封件/高速氣流
101‧‧‧金屬互連特徵
102‧‧‧金屬互連特徵
103‧‧‧金屬互連特徵
104‧‧‧金屬互連特徵
105‧‧‧金屬互連特徵
106a‧‧‧部件
106b‧‧‧部件
107‧‧‧金屬互連特徵/互連件
201‧‧‧特徵/導通孔
202‧‧‧特徵/導通孔
203‧‧‧特徵/導通孔
204‧‧‧特徵/導通孔
205‧‧‧特徵/導通孔
206‧‧‧特徵/導通孔
207‧‧‧特徵/導通孔
208‧‧‧特徵/導通孔
301‧‧‧金屬互連件
301'‧‧‧空間
302‧‧‧金屬互連件
303‧‧‧金屬互連件
303'‧‧‧空間
304‧‧‧金屬互連件
305‧‧‧金屬互連件
306‧‧‧金屬互連件
306'‧‧‧空間
307‧‧‧互連件
307'‧‧‧空間
310‧‧‧初始犧牲特徵
311‧‧‧間隔層
320‧‧‧修整光罩孔隙
321‧‧‧修整光罩孔隙
401‧‧‧導通孔
402‧‧‧導通孔
403‧‧‧導通孔
404‧‧‧導通孔
421‧‧‧輻射光束
422‧‧‧琢面化場鏡面器件
424‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
426‧‧‧經圖案化光束
428‧‧‧反射元件
430‧‧‧反射元件
500‧‧‧控制系統
601‧‧‧金屬互連件
602‧‧‧金屬互連件
603‧‧‧金屬互連件
604‧‧‧金屬互連件
610‧‧‧導通孔
611‧‧‧導通孔
612‧‧‧導通孔
613‧‧‧導通孔
614‧‧‧導通孔
620‧‧‧修整光罩孔隙
621‧‧‧修整光罩孔隙
622‧‧‧修整光罩孔隙
623‧‧‧修整光罩孔隙
701‧‧‧金屬互連特徵
702‧‧‧金屬互連特徵
703‧‧‧金屬互連特徵
704‧‧‧金屬互連特徵
705‧‧‧金屬互連特徵
706‧‧‧金屬互連特徵
707‧‧‧金屬互連特徵
708‧‧‧金屬互連特徵
709‧‧‧金屬互連特徵
710‧‧‧導通孔
711‧‧‧導通孔
712‧‧‧導通孔
713‧‧‧導通孔
714‧‧‧導通孔
715‧‧‧導通孔
716‧‧‧導通孔
717‧‧‧導通孔
718‧‧‧導通孔
719‧‧‧導通孔
720‧‧‧導通孔
721‧‧‧導通孔
722‧‧‧導通孔
730‧‧‧互連件
731‧‧‧互連件
732‧‧‧互連件
4100‧‧‧極紫外線(EUV)微影裝置
4210‧‧‧極紫外線(EUV)輻射發射電漿/高度離子化電漿
4211‧‧‧源腔室
4212‧‧‧收集器腔室
4220‧‧‧圍封結構
4221‧‧‧開口
4230‧‧‧污染物截留器/污染截留器/污染物障壁
4240‧‧‧光柵光譜濾光器
4251‧‧‧上游輻射收集器側
4252‧‧‧下游輻射收集器側
4253‧‧‧掠入射反射器
4254‧‧‧掠入射反射器
4255‧‧‧掠入射反射器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧聚光器/輻射收集器/近正入射收集器光學件
EB‧‧‧輻射光束
EIL‧‧‧極紫外線(EUV)照明系統/極紫外線(EUV)照明器
IF‧‧‧位置感測器(圖1)/虛擬源點/中間焦點(圖7)
IH‧‧‧液體供應系統
IL‧‧‧照明系統/照明器/照明光學件單元
IN‧‧‧積光器
LA‧‧‧雷射
M1‧‧‧圖案化器件對準標記/光罩對準標記(圖1)/金屬互連層(圖22)
M2‧‧‧圖案化器件對準標記/光罩對準標記(圖1)/金屬互連層(圖22)
MA‧‧‧圖案化器件
Ma‧‧‧第一金屬曝光/第一金屬層
Mb‧‧‧第二金屬曝光/第二金屬層
MT‧‧‧支撐結構
O‧‧‧光軸
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PS1‧‧‧位置感測器
PS2‧‧‧位置感測器
PW‧‧‧第二定位器
R‧‧‧參考
S1‧‧‧第一步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4‧‧‧步驟
S5‧‧‧步驟
S6‧‧‧步驟
S7‧‧‧步驟
S8‧‧‧步驟
S100‧‧‧步驟
S101‧‧‧步驟
S102‧‧‧步驟
S103‧‧‧步驟
S104a‧‧‧步驟
S104b‧‧‧步驟
S105a‧‧‧步驟
S105b‧‧‧步驟
S106‧‧‧步驟
SO‧‧‧輻射源/源收集器裝置
Va‧‧‧第一導通孔曝光
Vb‧‧‧第二導通孔曝光
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件，且在該等圖式中：-圖1描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；-圖2及圖3描繪供微影投影裝置中使用之液體供應系統；-圖4描繪供微影投影裝置中使用之另外液體供應系統；-圖5以橫截面描繪可在本發明之一實施例中用作浸潤液體供應系統之障壁構件；-圖6描繪根據本發明之一實施例之微影裝置；-圖7為圖6之裝置的更詳細視圖；-圖8為圖6及圖7之裝置之源收集器裝置的更詳細視圖；-圖9描繪器件圖案之兩個關聯層，其指示每一層如何在兩個曝光之間分裂；-圖10描繪根據本發明之一實施例的器件圖案之兩個關聯層，其指示每一層之特徵如何在兩個圖案化層之間分裂；-圖11描繪習知對準方案；-圖12描繪根據本發明之一實施例之對準方案； -圖13描繪根據本發明之一實施例之對準方案；-圖14描繪根據本發明之一實施例之對準方案；-圖15描繪根據本發明之一實施例之圖案分裂方法；-圖16描繪根據本發明之一實施例之器件製造方法；-圖17描繪待形成之器件圖案；-圖18A至圖18E描繪形成圖17之器件圖案之方法中的步驟；-圖19描繪根據本發明之一實施例的用以在多個曝光步驟之間形成圖17之圖案之特徵之劃分；-圖20描繪根據本發明之一實施例的待用以形成器件圖案之特徵之劃分；-圖21描繪根據本發明之一實施例的具有在多個曝光步驟之間劃分之特徵之圖案；及-圖22描繪圖21之圖案之一些特徵的橫截面圖。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影裝置。該裝置包含：-照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；-支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩)Ma，且連接至經組態以根據某些參數而準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；-基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數而準確地定位該基板之第二定位器PW；及-投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件Ma賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如， 包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT固持圖案化器件。支撐結構MT以取決於圖案化器件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。支撐結構MT可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構MT可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。可認為本文對術語「比例光罩」或「光罩」之任何使用皆與更一般之術語「圖案化器件」同義。
本文所使用之術語「圖案化器件」應被廣泛地解譯為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中創製圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可不確切地對應於基板之目標部分中之所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中創製之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便使入射輻射光束在不同方向上反射。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
本文所使用之術語「投影系統」應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素 的任何類型之系統，包括折射、反射、反射折射、磁性、電磁及靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，裝置屬於透射類型(例如，使用透射光罩)。或者，裝置可屬於反射類型(例如，使用上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列，或使用反射光罩)。
微影裝置可屬於如下類型：其具有諸如基板載物台或基板台之兩個或兩個以上基板支撐結構，及/或用於圖案化器件之兩個或兩個以上支撐結構。在具有多個基板載物台之裝置中，所有基板載物台可等效且可互換。在一實施例中，多個基板載物台中至少一者特別適應於曝光步驟，且多個基板載物台中至少一者特別適應於量測或預備步驟。在本發明之一實施例中，多個基板載物台中之一或多者係由一量測載物台替換。量測載物台包括諸如感測器偵測器之一或多個感測器系統及/或感測器系統之目標的至少一部分，但不支撐基板。代替基板載物台或用於圖案化器件之支撐結構，量測載物台可定位於投影光束中。在此裝置中，可並行地使用額外載物台，或可在一或多個載物台上進行預備步驟，同時將一或多個其他載物台用於曝光。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下，不認為輻射源形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下，舉例而言，當輻射源為水銀燈時，輻射源可為微影裝置之整體部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可包含經組態以調整輻射光束之角強度分佈之調整器AM。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈之至少外部徑向 範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。相似於輻射源SO，可認為或可不認為照明器IL形成微影裝置之部件。舉例而言，照明器IL可為微影裝置之整體部件，或可為與微影裝置分離之實體。在後者狀況下，微影裝置可經組態以允許照明器IL安裝於其上。視情況，照明器IL可拆卸，且可被分離地提供(例如，由微影裝置製造商或另一供應商提供)。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係藉由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件Ma之情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。基板W係由根據本發明之一實施例且下文進一步所描述的基板固持器固持於基板台WT上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件Ma。一般而言，可憑藉形成第一定位器PM之部件之長衝程模組(粗略定位)及短衝程模組(精細定位)來實現支撐結構MT之移動。相似地，可使用形成第二定位器PW之部件之長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步進器(相對於掃描器)之狀況下，支撐結構MT可僅連接至短衝程致動器，或可固定。可使用圖案化器件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件Ma及基板W。儘管所說明之基板對準標記佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。 相似地，在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA上之情形中，圖案化器件對準標記可位於該等晶粒之間。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步進模式中，曝光場之最大大小限制單次靜態曝光中成像之目標部分C之大小。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大大小限制單次動態曝光中之目標部分之寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
在許多微影裝置中，使用液體供應系統IH將流體(尤其是液體)提供於投影系統之最終元件之間以實現較小特徵之成像及/或增加裝置之有效NA。下文參考此浸潤裝置來進一步描述本發明之一實施例， 但可同樣地以非浸潤裝置來體現該實施例。可將用以將液體提供於投影系統之最終元件與基板之間的配置分類成至少兩種一般類別。此等類別為浴類型配置及所謂局域化浸潤系統。在浴類型配置中，基板之實質上全部及(視情況)基板台之部分被浸沒於液體浴中。局域化浸潤系統使用液體供應系統，其中液體僅提供至基板之局域化區域。在後一類別中，由液體填充之空間在平面圖上小於基板之頂部表面，且經填充有液體之區域相對於投影系統保持實質上靜止，而基板在彼區域下方移動。本發明之一實施例所針對的另一配置為全濕潤解決方案，在全濕潤解決方案中，液體未受限制。在此配置中，基板之實質上整個頂部表面及基板台之全部或部分被覆蓋於浸潤液體中。覆蓋至少該基板之液體之深度小。液體可為在基板上之液體膜，諸如，液體薄膜。
圖2至圖5中說明四個不同類型之局域化液體供應系統。圖2至圖5之液體供應器件中任一者可用於未受限制系統中；然而，密封特徵不存在、未被啟動、不如正常一樣有效率，或以其他方式對於將液體僅密封至局域化區域係無效的。
針對局域化浸潤系統所提議之配置中之一者係使用液體限制系統而使液體供應系統將液體僅提供於基板之局域化區域上及投影系統之最終元件與基板之間(基板相比於投影系統之最終元件通常具有較大表面積)。PCT專利申請公開案第WO 99/49504號中揭示一種已提議以安排此情形之方式。如圖2及圖3所說明，液體係由至少一入口供應至基板上，理想地沿著基板相對於最終元件之移動方向，且在已傳遞於投影系統下方之後由至少一出口移除。亦即，隨著在-X方向上於元件下方掃描基板，在元件之+X側處供應液體且在-X側處吸取液體。
圖2示意性地展示如下配置：液體係經由入口被供應且在元件之另一側上由連接至低壓力源之出口被吸取。基板W上方之箭頭說明液 體流動方向，且基板W下方之箭頭說明基板台之移動方向。在圖2之說明中，沿著基板相對於最終元件之移動方向供應液體，但無需為此狀況。圍繞最終元件而定位之入口及出口之各種定向及數目係可能的，圖3中說明一實例，其中圍繞最終元件以規則圖案來提供在任一側上之四組入口及出口。液體供應器件及液體回收器件中之箭頭指示液體流動方向。
圖4中展示具有局域化液體供應系統之另外浸潤微影解決方案。液體係由投影系統PS之任一側上之兩個凹槽入口供應，且由經配置成自該等入口徑向地向外之複數個離散出口移除。可在中心具有孔之板中配置入口及出口，且投影光束被投影通過該孔。液體係由投影系統PS之一個側上之一個凹槽入口供應，且由投影系統PS之另一側上之複數個離散出口移除，從而在投影系統PS與基板W之間造成液體薄膜之流動。對將使用入口及出口之哪一組合之選擇可取決於基板W之移動方向(入口及出口之另一組合係非作用中的)。在圖4之橫截面圖中，箭頭說明進入入口及離開出口之液體流動方向。
已提議之另一配置係提供具有液體限制構件之液體供應系統，液體限制構件沿著投影系統之最終元件與基板台之間的空間之邊界之至少一部分而延伸。圖5中說明此配置。液體限制構件在XY平面中相對於投影系統實質上靜止，但在Z方向上(在光軸之方向上)可存在某相對移動。密封件形成於液體限制構件與基板之表面之間。在一實施例中，密封件形成於液體限制構件與基板之表面之間，且可為諸如氣體密封件之無接觸密封件。美國專利申請公開案第US 2004-0207824號中揭示此系統。
流體處置結構12包括液體限制構件且使在投影系統PS之最終元件與基板W之間的空間11中至少部分地含有液體。對基板W之無接觸密封件16可圍繞投影系統之影像場而形成，使得將液體限制於基板W 之表面與投影系統PS之最終元件之間的空間內。空間係藉由定位於投影系統PS之最終元件下方且環繞投影系統PS之最終元件的流體處置結構12至少部分地形成。由液體入口13將液體帶入至在投影系統下方且在流體處置結構12內之空間中。可由液體出口13來移除液體。流體處置結構12可延伸至略高於投影系統之最終元件。液體液位上升至高於最終元件，使得提供液體緩衝。在一實施例中，流體處置結構12具有內部周邊，內部周邊在上部末端處緊密地符合投影系統或其最終元件之形狀且可(例如)為圓形。在底部處，內部周邊緊密地符合影像場之形狀(例如，矩形)，但並非需要為此狀況。
在一實施例中，可藉由氣體密封件16而使在空間11中含有液體，氣體密封件16在使用期間形成於流體處置結構12之底部與基板W之表面之間。氣體密封件係由氣體(例如，空氣、合成空氣、N2 或另一惰性氣體)形成。在壓力下經由入口15而將氣體密封件中之氣體提供至流體處置結構12與基板W之間的間隙。經由出口14而抽取氣體。氣體入口15上之過壓、出口14上之真空位準及間隙之幾何形狀經配置成使得在內部存在限制液體之高速氣流16。氣體對流體處置結構12與基板W之間的液體之力使在空間11中含有液體。入口/出口可為環繞空間11之環形凹槽。環形凹槽可連續或不連續。氣流16對於使在空間11中含有液體係有效的。美國專利申請公開案第US 2004-0207824號中揭示此系統。
圖5之實例為局域化區域配置，其中在任一時間將液體僅提供至基板W之頂部表面之局域化區域。其他配置係可能的，包括使用如(例如)美國專利申請公開案第US 2006-0038968號所揭示之單相抽取器或二相抽取器之流體處置系統。
許多其他類型之液體供應系統係可能的。本發明既不限於任何特定類型之液體供應系統，又不限於浸潤微影。本發明可同樣地應用 於任何微影中。在EUV微影裝置中，實質上抽空光束路徑，且不使用上文所描述之浸潤配置。
圖1所示之控制系統500控制微影裝置之總操作，且尤其執行下文進一步所描述之最佳化程序。控制系統500可被體現為包含中央處理單元以及揮發性儲存器及非揮發性儲存器之經合適程式化一般用途電腦。視情況，控制系統可進一步包含諸如鍵盤及螢幕之一或多個輸入及輸出器件、一或多個網路連接，及/或至微影裝置之各種部件之一或多個介面。應瞭解，控制電腦與微影裝置之間的一對一關係係不必要的。在本發明之一實施例中，一個電腦可控制多個微影裝置。在本發明之一實施例中，多個網路連接式電腦可用以控制一個微影裝置。控制系統500亦可經組態以控制微影製造單元(lithocell)或叢集中之一或多個關聯程序器件及基板處置器件，微影裝置形成該微影製造單元或叢集之部件。控制系統500亦可經組態為從屬於微影製造單元或叢集之監督控制系統及/或工廠(fab)之總控制系統。
圖6示意性地描繪包括源收集器裝置SO之EUV微影裝置4100。該裝置包含：-照明系統(照明器)EIL，其經組態以調節輻射光束B(例如，EUV輻射)；-支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩或比例光罩)Ma，且連接至經組態以準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；-基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW；及-投影系統(例如，反射投影系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含 一或多個晶粒)上。
EUV微影裝置之此等基本組件在功能上相似於圖1之微影裝置之對應組件。以下描述主要涵蓋差異區域，且省略相同組件之態樣之重複性描述。
在EUV微影裝置中，需要使用真空或低壓環境，此係因為氣體可吸收過多輻射。因此，可憑藉一真空壁及一或多個真空泵而將真空環境提供至整個光束路徑。
參看圖6，EUV照明器EIL自源收集器裝置SO接收極紫外線輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括但未必限於用在EUV範圍內之一或多種發射譜線將具有至少一元素(例如，氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿「LPP」)中，可藉由用雷射光束來輻照燃料(諸如，具有所要譜線發射元素之材料小滴、串流或叢集)而產生電漿。源收集器裝置SO可為包括雷射(圖6中未繪示)之EUV輻射系統之部件，雷射用以提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射，例如，EUV輻射，該輻射係使用安置於源收集器裝置中之輻射收集器予以收集。舉例而言，當使用CO2 雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射及源收集器裝置可為分離實體。
在此等狀況下，不認為雷射形成微影裝置之部件，且輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器裝置。在其他狀況下，舉例而言，當源為放電產生電漿EUV產生器(常常被稱作DPP源)時，源可為源收集器裝置之整體部件。
EUV照明器EIL可包含用以調整輻射光束EB之角強度分佈之調整器。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，EUV照 明器EIL可包含各種其他組件，諸如，琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。EUV照明器EIL可用以調節輻射光束EB，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束EB入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)Ma上，且係藉由該圖案化器件而圖案化。在自圖案化器件(例如，光罩)Ma反射輻射光束EB之後，輻射光束EB傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器PS2(例如，干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束EB之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測器PS1可用以相對於輻射光束EB之路徑來準確地定位圖案化器件(例如，光罩)Ma。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，光罩)Ma及基板W。
所描繪裝置可以相同於圖1之裝置之模式的模式予以使用。
圖7更詳細地展示EUV裝置4100，其包括源收集器裝置SO、EUV照明系統EIL及投影系統PS。源收集器裝置SO經建構及配置成使得可將真空環境維持於源收集器裝置SO之圍封結構4220中。可藉由放電產生電漿源形成EUV輻射發射電漿4210。可藉由氣體或蒸汽(例如，Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)產生EUV輻射，其中創製電漿4210以發射在電磁光譜之EUV範圍內之輻射。舉例而言，藉由造成至少部分離子化電漿之放電來創製電漿4210。為了輻射之有效率產生，可需要為(例如)10帕斯卡之分壓之Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他合適氣體或蒸汽。在一實施例中，提供受激發錫(Sn)電漿以產生EUV輻射。
由電漿4210發射之輻射係經由定位於源腔室4211中之開口中或後方的選用氣體障壁及/或污染物截留器4230(在一些狀況下，亦被稱作污染物障壁或箔片截留器)而自源腔室4211傳遞至收集器腔室4212 中。污染物截留器4230可包括通道結構。污染截留器4230亦可包括氣體障壁，或氣體障壁與通道結構之組合。如在此項技術中所知，本文進一步所指示之污染物截留器或污染物障壁4230至少包括通道結構。
收集器腔室4212可包括可為所謂掠入射收集器之輻射收集器CO。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側4251及下游輻射收集器側4252。橫穿收集器CO之輻射可由光柵光譜濾光器4240反射以聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器裝置經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構4220中之開口4221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿4210之影像。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件422及琢面化光瞳鏡面器件424，琢面化場鏡面器件422及琢面化光瞳鏡面器件424經配置以提供在圖案化器件Ma處輻射光束421之所要角分佈，以及在圖案化器件Ma處輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件Ma處輻射光束421之反射後，隨即形成經圖案化光束426，且由投影系統PS將經圖案化光束426經由反射元件428、430而成像至由基板載物台或基板台WT固持之基板W上。
比所示元件多之元件通常可存在於照明光學件單元IL及投影系統PS中。取決於微影裝置之類型，可視情況存在光柵光譜濾光器4240。可存在比諸圖所示之鏡面多的鏡面，例如，在投影系統PS中可存在比圖7所示之反射元件多1至6個的額外反射元件。
如圖7所說明，收集器光學件CO被描繪為具有掠入射反射器4253、4254及4255之巢套式收集器，僅僅作為收集器(或收集器鏡面)之實例。掠入射反射器4253、4254及4255經安置成圍繞光軸O軸向地對稱，且此類型之收集器光學件CO係較佳地結合放電產生電漿源(常常被稱為DPP源)予以使用。
或者，源收集器裝置SO可為如圖8所示之LPP輻射系統之部件。 雷射LA經配置以將雷射能量沈積至諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之燃料中，從而創製具有數十電子伏特之電子溫度之高度離子化電漿4210。在此等離子之去激發及再結合期間產生之高能輻射係自電漿發射、由近正入射收集器光學件CO收集，且聚焦至圍封結構4220中之開口4221上。
在微影領域中，存在縮減可成像之特徵之最小大小的連續壓力。對於曝光輻射之給定波長，基本物理學設定對可在單一曝光中成像之特徵大小之最小限制。因此，已開發涉及多個(通常為兩個)曝光步驟以創製單一器件層之各種技術。
一種多重圖案技術為微影-蝕刻-微影-蝕刻(LELE)程序。在此程序中，將太小且太緊密地間隔而不能在單一曝光步驟中成像之特徵的陣列劃分成兩個組，使得鄰近特徵處於不同組中。每一組特徵被分離地認為是可在單一曝光中成像之間距。曝光第一組特徵，從而必然地引起大於最終所要特徵之特徵。接著將第一組特徵回蝕至所要大小。接著保護第一組特徵。在第一組特徵之間曝光第二組特徵。再次，此等特徵通常將過大且將其回蝕至所要大小。儘管兩個微影(曝光)及蝕刻步驟係常見的，但此技術可在需要時延伸至使用三個、四個或更多微影-蝕刻步驟以確保每一步驟可被舒適地成像。
在以間隔為基礎之技術中，在基板上形成初始特徵，接著使間隔層圍繞初始特徵而生長且將間隔層用作光罩以控制其他特徵之形成。如同微影-蝕刻多重圖案化技術一樣，可重複間隔之形成以進一步縮減特徵大小及/或間距。有時執行第二微影步驟以界定經提供有間隔層之額外導引特徵。又，可需要修整步驟以最後界定特徵大小，從而需要一或多個另外曝光步驟。
眾所周知，藉由創製多個器件層而形成半導體器件。儘管不同層中之特徵大小及其容許度變化，但常見的是，兩個臨界層(其為具 有小特徵大小及緊密容許度之層)彼此鄰近且必須相對於彼此準確地定位，亦即，具有針對疊對誤差之低容許度。此等關聯層可包括在器件之組件層內進行連接之金屬層，及在器件層之間進行連接之導通孔層。重要的是使器件適當地運行，使得導通孔相對於其必須接觸之金屬層之導電軌道準確地定位。未對準可變更器件之電特性，其在一些狀況下足以引起器件故障。在其他層及層對(例如，局域互連層、接觸層)之形成以及電晶體之汲極及源極之形成中出現相似問題。在所有類型之器件中出現此問題，該器件包括諸如記憶體格胞及陣列的具有高規則度之器件以及諸如處理器及邏輯格胞的較不規則之器件類型。
若將在多個成像步驟中成像包含複數個特徵之器件層，則通常使用幾何規則以將該等特徵劃分成對應於待執行之曝光之數目的兩個或兩個以上組。可藉由參考隨附圖式之圖9所說明之實例來最好地解釋此情形。此圖表示包含特徵101至107之金屬互連層，特徵101至107為在器件之組件之間連接之導電軌道，例如，由金屬形成。亦展示導通孔層，導通孔層包含在金屬互連導體之間進行連接之特徵201至208及器件之其他層中之特徵。為了正確地形成所得電路，必須在金屬互連件與導通孔之間進行一致電連接。
為了使用雙重圖案化技術來形成諸如圖9所示之圖案的圖案，必須將每一層中之不同特徵指派給不同曝光。在此實例中，吾人考慮兩個曝光Ma、Mb以界定金屬互連件且考慮兩個曝光Va、Vb以界定導通孔。對每一層操作之幾何規則用以將特徵分配給每一曝光，如由圖9中之影線之不同定向所指示。舉例而言，幾何規則可指定出將鄰近特徵指派給不同曝光或將比預定最小距離或分離度更靠近之特徵分配給不同曝光。
在圖9之實例中，金屬互連特徵102、103、104被指派給第一金 屬曝光Ma。金屬互連特徵101、107及105被指派給第二金屬曝光Ma。金屬互連件106被分裂成兩個部件106a、106b，其分別被指派給第一金屬曝光Ma及第二金屬曝光Mb。此情形使在接合點處之縫合程序成為必要。在導通孔層中，導通孔201、203、205、207被指派給第一導通孔曝光Va，而導通孔202、204、206及208被指派給第二導通孔曝光Vb。
根據圖9所示之習知途徑之特徵的指派，經最終創製器件之效能取決於六個不同疊對誤差：Ma與Mb之間的疊對誤差、Va與Vb之間的疊對誤差、Ma與Va之間的疊對誤差、Ma與Vb之間的疊對誤差、Mb與Va之間的疊對誤差，及Mb與Vb之間的疊對誤差。詳言之，此係因為在兩個曝光Va、Vb中形成之導通孔必須接觸在曝光Ma、Mb中每一者中形成之金屬互連件。特定實例展示在步驟Vb中形成之導通孔203及在步驟Va中形成之導通孔204，該等導通孔兩者皆接觸互連件107。
根據本發明，在用於分裂待在多個曝光步驟中界定之單一器件層之特徵的程序中，考量關聯器件層中之特徵。詳言之，第一器件層中之特徵至多個曝光步驟的指派會考量與第一器件層相關聯之第二器件層中之特徵至多個曝光的指派。應瞭解，由本發明處理之層之「特徵」無需直接地對應於最終產品中顯現之器件特徵。器件特徵可由一或多個曝光之一個以上特徵構成。在一個曝光中形成之單一特徵可變為多個器件特徵。曝光之特徵可用以(例如)藉由界定硬式光罩或蝕刻光罩之部分而變更器件特徵之特性或形狀。
在本發明之一實施例中，第一器件層之第一組特徵被指派給第一曝光，且第一器件層之第二組特徵被指派給第二曝光。第二器件層之第三組特徵被指派給第三曝光，且第二器件層之第四組特徵被指派給第四曝光。特徵之指派經配置成使得在第三組中含有接觸第一器件層之第一組之特徵的第二器件層之所有特徵(理想地為所有特徵)，且 在第四組中含有接觸第一器件層之第二組之特徵的第二器件層之所有特徵(理想地為所有特徵)。應注意，無需以由以上名稱隱含之次序來進行曝光。
可藉由比較圖10與圖9而看到本發明之效應，圖10指示根據本發明之一實施例而實現之曝光指派。
可看出，舉例而言，導通孔203及204現在被指派給同一曝光(第二曝光)，此係因為其兩者皆接觸在第二金屬曝光Mb中形成之互連件107。在圖9所說明之習知程序中，將此等導通孔指派給不同曝光。在圖10中可看出，在本發明之此實施例中，接觸在第一金屬曝光Ma中形成之互連件的所有導通孔係在第一導通孔曝光Va中形成，且連接至在第二金屬曝光Mb中形成之互連件的所有導通孔係在第二導通孔曝光Vb中形成。結果，器件之效能取決於較少疊對誤差。器件之效能不再取決於第一金屬曝光Ma與第二導通孔曝光Vb之間的疊對誤差，亦不取決於第二金屬曝光Mb與第一導通孔曝光Va之間的疊對誤差。除了藉由疊對誤差之縮減相依性給予之直接良率改良(及因此，擁有權成本縮減)以外，本發明亦可改良其他疊對縮減技術之效能，此係因為效能必須針對曝光或層之間的較少關係予以最佳化。此外，本發明允許使用經最佳化對準方案以進一步縮減疊對。
當然，在一些情況下，以上規則之剛性應用可能引起對同一曝光步驟指派太靠近而不能適當地成像的第二層之特徵。在此狀況下，可有可能將更積極之光學近接校正(OPC)應用於第二層之兩個特徵。或者，有可能回至第一層中之特徵之指派。在一實施例中，亦有可能將分裂引入於第一層之特徵中以實現更方便指派。
本發明之實施例可使用任何合適對準方案以控制在每一層中及在諸層之間的多個曝光之相對定位。然而，如下文進一步所論述。可使用經最佳化對準方案來達成進一步改良。
在如圖11所說明之習知對準方案中，第一金屬層Ma對準至參考R，第二金屬曝光Mb對準至第一金屬曝光Ma，第一導通孔曝光Va對準至第二金屬曝光Mb，且第二導通孔曝光Vb對準至第一導通孔曝光Va。若曝光間疊對效能為E，則在使用諸如圖11所說明之串聯對準技術(其中習知圖案分裂程序僅在每一層內使用幾何規則)的情況下，將在第二導通孔曝光與第一金屬曝光之間引起3E之疊對效能。可藉由任何合適技術來量測疊對效能。使用指定量測方案之統計處理之各種方法在此項技術中為吾人所知。在使用本發明之圖案分裂途徑的情況下，最大(亦即，最差)疊對效能為第一導通孔曝光與第一金屬曝光之間的疊對效能及第二導通孔曝光與第二金屬曝光之間的疊對效能。此等疊對效能為2E，使得在運用本發明的情況下，最大平均疊對誤差縮減約18%。
舉例而言，在被稱作直接對準的圖12所示之對準方案中，第一金屬曝光Ma對準至參考R，第二金屬曝光Mb對準至第一金屬曝光Ma，第一導通孔曝光對準至第一金屬曝光Ma，且第二導通孔曝光Vb對準至第二金屬曝光Mb。在運用此途徑的情況下，疊對效能為E。因此，相比於圖11之途徑存在30%之改良。
圖13所示之平行對準方案對於本發明較不有利，此係因為第二導通孔層Vb與第二金屬層Mb之間的疊對效能變為3E。圖14所示之目標類型對準方案(其中所有曝光直接地對準至參考R)引起2E之疊對效能，其相比於習知方法再次提供18%之改良。可使用習知對準器件及標記來進行根據本發明之一實施例之對準程序。對準標記係在各別曝光步驟中形成且未經覆蓋(在需要時)以用於量測。
圖15更詳細地描繪根據本發明之一實施例之圖案分裂方法。在本發明之一實施例中，圖15之方法被電腦實施。本發明之一實施例包含用以在執行於合適電腦上時實現圖15之方法的電腦程式碼。在第一 步驟S1中，考慮第一層(例如，導通孔層)中之特徵以判定必須在兩個曝光之間分裂之任何對特徵。經應用以判定諸對是否必須分裂之準則可基於邊緣間及隅角間近接規則。亦可使用中心間距離及間距。可藉由參考待使用之微影程序之可用k1值或藉由微影模擬來判定最小分離度。可(例如)藉由在資料庫中設定旗標來進行必須分裂之對之記錄。
在步驟S2中，考慮關聯層(例如，底層金屬互連層)之特徵以偵測關聯第二層之任何特徵是否接觸第一層中需要分裂之一對特徵兩者。若是，則在步驟S3中(例如)藉由在資料庫中設定旗標來進行記錄：第二關聯層中接觸第一層中必須分裂之兩個特徵的特徵待劃分成兩個特徵，該兩個特徵接著縫合在一起。若第一層中必須分裂之兩個特徵不接觸第二關聯層中之同一特徵，則(例如)藉由在資料庫中設定旗標而將由必須分裂之兩個特徵中每一者接觸之特徵相似地標記為需要分裂(S4)。否則，判定出(S5)在分裂第二關聯層時無需考量額外考慮。針對第一層中需要分裂之特徵對中每一者重複步驟S2、S3、S4及S5。
一旦已考慮第一層中必須分裂之所有特徵對，就使用習知圖案分裂工具但在考量關於哪些特徵必須分裂之約束的情況下分裂(S6)第二關聯層。當進行此分裂時，執行檢查(S7)以判定接觸被標記用於分裂之一特徵對的一經劃分特徵之兩個部分或兩個特徵是否不能分離至不同曝光中。若檢查S7之結果為是(S8)，則標記彼等部分或特徵。在檢查步驟S7及標記步驟S8之後，將第一層圖案分裂成兩個部分，其中任何部分在步驟S8中被醒目提示地標記且隨後被考慮以供進一步處理。分裂程序之輸出為兩對器件圖案，每一對對應於可用於製造光罩的呈一格式(例如)GDSII之單一器件層。
圖16說明本發明之一實施例之圖案分裂方法如何處於完整器件設計及製造程序內。在步驟S100中，設計待製造器件。在步驟S101中，將器件之設計轉換至描述待在製造程序中形成之每一層之資料且 識別應被一起考慮之關聯層。在步驟S102中，識別必須分裂至兩個曝光中之任何層且執行如上文所描述之分裂程序，從而考量關聯層中之特徵。在步驟103中，將光學近接校正(OPC)應用於曝光圖案。所應用OPC之程度可取決於圖案分裂步驟之結果而變更。詳言之，可將額外校正應用於已被醒目提示為不可能分裂之特徵。一旦已應用OPC，就製造所需光罩且將所需光罩供應至工廠。為了製造器件，在需要時進行一系列曝光步驟104a、104b……及顯影/程序步驟105a、105b……。在步驟S106中，完成器件且(例如)藉由切塊使器件分離以供封裝。
現在參看圖17至圖19來描述使用以間隔為基礎之多重圖案化途徑的本發明之實施例。
圖17中展示待形成圖案。其包含通常以間距P1而彼此平行之金屬互連件301、302、303、304、305及306。間距P1為用於所欲程序之子解析度，使得互連件待藉由以間隔為基礎之程序而形成。互連件304具有中心垂直區段，使得其具有急彎形狀(dog leg shape)且使互連件302及303與互連件305及306分離。應注意，在描述此圖案時，術語水平及垂直未必表示在空間中之特定定向，而是僅僅為在圖案之平面內之兩個正交方向。圖17之圖案亦包括分別連接至金屬互連件302、304、304及30之導通孔401、402、403及404。導通孔之垂直間距P2亦為子解析度，使得亦需要使用多重曝光技術來形成導通孔。
圖18A至圖18E描繪用以形成圖17之圖案之方法的步驟。在圖18A所描繪之第一步驟中，形成初始犧牲特徵310。術語犧牲指示出特徵在器件圖案中並不保持為最後形成得與最初形成之特徵確切地一樣。在此狀況下，將看出，犧牲特徵310之部分保持形成互連層之部分。犧牲特徵310具有在其側上翻轉之H形狀，或具有狹長頂部片件及底部片件之I型。接下來，如圖18B所描繪，圍繞犧牲特徵310及圖式中 未繪示之其他特徵形成間隔層311。謹慎地控制間隔層311之厚度，使得其留下對應於互連件301、303、306及307之空間301'、303'、306'及307'。接著將此等互連件形成於彼等空間中，且移除間隔層311以到達圖18C所示之位置。
如彼處所描繪，互連件301、303、306及307呈其最後形式，但犧牲特徵310需要修整以形成互連件302、304及305。藉由沈積具有兩個孔隙320、321之修整光罩來執行犧牲特徵310之修整，兩個孔隙320、321經定位成使得當通過修整光罩而執行蝕刻時，將犧牲特徵310分離成互連件302、304及305。修整光罩孔隙320、321之間隔亦為子解析度，使得在微影-蝕刻-微影-蝕刻多重圖案化技術中形成該等孔隙。
圖19展示創製圖17之圖案所需要之所有曝光特徵，包括修整光罩孔隙320及321。在該圖案中，導通孔401、402、403、404及藉由修整犧牲特徵310而形成之互連件302、304、305的相對定位具決定性。因此，本發明可藉由安排使導通孔401及403在一個曝光中形成且使導通孔402及404在另一曝光中形成而改良器件形成。又，修整光罩孔隙320及用以形成互連件302之任何其他特徵在一個曝光中形成，而修整光罩孔隙321在另一曝光中形成。如在第一實施例中一樣，用以在第一層中形成接觸第二關聯層中之器件特徵的器件特徵之特徵被指派給用以形成第一層之多重曝光程序之同一曝光。
圖20說明根據本發明之一實施例的器件圖案之部分，其中特徵被指派給多重曝光程序之曝光。此圖案在第一層中包含四個平行金屬互連件601、602、603、604，該等金屬互連件待藉由通過修整光罩中之孔隙620、621、622、623之蝕刻程序而修整。修整光罩孔隙620、621、622、623係以所謂階梯圖案而配置。在第二層中存在五個導通孔610至614，其中四個導通孔610、612、613、614係以與修整光罩孔 隙之階梯圖案交錯之金剛石圖案而配置。修整光罩孔隙622、623將用以將互連件603修整成三個部分且導通孔611、612接觸該經修整互連件之部分。因此，根據本發明之方法，將修整光罩孔隙622指派給用以形成修整光罩之多重曝光程序之同一曝光。相似地，使用用以界定導通孔層之多重曝光程序之同一曝光來形成導通孔611、612。修整鄰近互連件602之修整光罩孔隙621相比於修整光罩孔隙622、623係在不同曝光中形成。亦接觸互連件602之導通孔613、614係在多重曝光程序(例如，微影-蝕刻-微影-蝕刻)之同一曝光中且為了相互界定該等導通孔而予以界定，但相比於導通孔622、623係在不同曝光中予以界定。產生相同於第一實施例中之優點的優點。
參考圖21及圖22來描述分裂程序應用於器件之三個層的本發明之實施例。在此實例中，圖案包含兩個金屬互連層(出於方便起見而被稱作M1及M2)及一導通孔層，該等導通孔在該等金屬互連層之間進行層間連接。
圖21描繪金屬互連層中之一者(例如，M1)及導通孔層。特徵701至709描繪金屬互連層之特徵，而特徵710至722描繪導通孔。
金屬互連特徵701至709係根據預定規則(例如，基於幾何形狀及最小特徵間隔)而劃分成三個組。預定規則可包括將特徵劃分成子特徵之子規則。在此實例中，組1包括特徵701、702、703及704。組2包括特徵705及706。組3包括特徵707、708及709。導通孔710至722係根據考量根據第一預定規則之特徵劃分之第二預定規則而指派給諸組。在此實例中，接觸第一層互連件之給定組之特徵的導通孔被指派給同一對應組。在此實例中，可看出，導通孔710、711、712、713、714、715及716(其全部皆接觸被指派給組2之互連特徵701、702、703及704)被指派給組4。相似地，接觸組2之互連件705及706之導通孔717、718及719被指派給組5。最後，接觸組3之互連件707、708及709 之導通孔720、721及722被指派給組6。換言之，組1(層1)之特徵係與組4(層2)相關聯，組2(層1)係與組5(層2)相關聯，且組3(層1)係與組6(層2)相關聯。
圖22以垂直於經形成有器件之基板之表面的橫截面說明第二互連層730、731及732如何連接至導通孔。在此圖式中，出於簡單起見，自第二互連層M2中每一者僅存在三個特徵，該等互連件被指派給三個組(組7、組8及組9)，而組7之互連件接觸組4之導通孔，組8之互連件接觸組5之導通孔及組6之互連件。在以此方式將彼此接觸的三個不同層之特徵指派給子圖案的情況下，每一堆疊中之特徵之間的總疊對誤差縮減至單一層疊對狀況且器件良率藉此增加。換言之，作出以下關聯：組1(層1)-組2(層2)-組7(層3)；組2(層1)-組5(層2)-組8(層3)；及組3(層1)-組6(層2)-組9(層3)。
應瞭解，在本發明之一實施例中，特徵至對應於不同子圖案之不同組的指派可反覆，使得若(例如)基於第一互連件及導通孔層之指派而進行的第二互連層之指派引起難以或沒有可能成像之子圖案，則可回至經先前指派層之指派。亦有可能分裂互連層中之特徵，以便獲得可印刷子圖案。
本發明之方法亦可延伸至多重圖案化程序，其中針對每一層使用三個以上圖案化步驟。儘管特別適用於互連件及導通孔，但將層分裂成三個或三個以上子圖案亦可應用於其他層組合。無需連續地形成被分裂之層，例如，一或多個額外器件層可形成於第一互連層上方，其中導通孔係通過彼等層被蝕刻以接觸第一金屬互連層。
應瞭解，上文所描述之特徵中任一者可與任何其他特徵一起使用，且其不僅僅為本申請案中涵蓋的明確地描述之彼等組合。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可在製造具有微米尺度或甚至奈米尺度特徵之組件時具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更一般之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，例如，以便創製多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有為或為約365奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中任一者或其組合，包括折射及反射光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，至少在如本文所描述之裝置之操作方法的形式上，本發明可以與所描述之方式不同的其他方式予以實踐。舉例而言，至少在裝置之操作方法的形式上，本發明之實施例可採取如下形式：一或多個電腦程式，其含有描述操作如上文所論述之裝置之方法的機器可讀指令之一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，其具有儲存於其中之此電腦程式。另外，可以兩個或兩個以上電腦程式來體現機器可讀指令。可將兩個或兩個以上電腦程式儲存於一或多個不同記憶體及/或資料儲存媒體上。
當由位於微影裝置之至少一組件內之一或多個電腦處理器來讀取一或多個電腦程式時，本文所描述之任何控制器可各自或組合地可操作。該等控制器可各自或組合地具有用於接收、處理及發送信號之任何合適組態。一或多個處理器經組態以與該等控制器中至少一者通信。舉例而言，每一控制器可包括用於執行包括用於操作上文所描述之裝置之方法的機器可讀指令之電腦程式之一或多個處理器。該等控制器可包括用於儲存此等電腦程式之資料儲存媒體，及/或用以收納此等媒體之硬體。因此，該(該等)控制器可根據一或多個電腦程式之機器可讀指令而操作。
本發明之一實施例可應用於寬度(例如，直徑)為300毫米或450毫米或任何其他大小之基板。
本發明之一或多個實施例可應用於任何浸潤微影裝置，尤其但不獨佔式地為上文所提及之彼等類型，而不管浸潤液體係以浴之形式被提供、僅提供於基板之局域化表面區域上，抑或在基板及/或基板台上未受限制。在一未受限制配置中，浸潤液體可流動遍及基板及/或基板台之表面，使得基板台及/或基板之實質上整個未經覆蓋表面濕潤。在此未受限制浸潤系統中，液體供應系統可能不限制浸潤液體或其可能提供浸潤液體限制之比例，但未提供浸潤液體之實質上完全限制。本發明亦可應用於非浸潤微影裝置。
應廣泛地解釋本文所預期之液體供應系統。在某些實施例中，液體供應系統可為將液體提供至投影系統與基板及/或基板台之間的空間之機構或結構組合。液體供應系統可包含一或多個結構、一或多個液體入口、一或多個氣體入口、一或多個氣體出口及/或將液體提供至空間之一或多個液體出口之組合。在一實施例中，空間之表面可為基板及/或基板台之部分，或空間之表面可完全地覆蓋基板及/或基板台之表面，或空間可包覆基板及/或基板台。液體供應系統可視情 況進一步包括用以控制液體之位置、量、品質、形狀、流率或任何其他特徵之一或多個元件。
可使用以下條項來進一步描述本發明：
1.一種針對使用一微影裝置之一器件製造方法而製備一曝光圖案之方法，該方法包含：接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第一層之一第一圖案的第一資料；接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第二層之一第二圖案的第二資料，該第二層係與該第一層相關聯；根據一第一規則而將該第一圖案之特徵第一指派給一第一組及一第二組；根據一第二規則而將該第二圖案之特徵第二指派給一第三組及一第四組，其中該第二規則考量該第一指派之結果。
2.如條項1之方法，其中該第二規則為：將該第二圖案之複數個特徵指派給該第三組及該第四組中之同一組，該複數個特徵界定接觸由該第一圖案界定之一個器件特徵的該第二層之器件特徵。
3.如條項1或2之方法，其中該第二規則為：將該第二圖案之所有特徵指派給該第三組，該所有特徵界定接觸由該第一組特徵界定的該第一層之器件特徵的該第二層之器件特徵；及將該第二圖案之所有特徵指派給該第四組，該所有特徵界定接觸由該第二組特徵界定的該第一層之器件特徵的該第二層之器件特徵。
4.如條項1、2或3之方法，其中該第一規則包括基於由如下各者組成之群之至少一者的一條件：邊緣間距離；隅角間距離；中心間距離；及間距。
5.如條項1、2、3或4之方法，其進一步包含：若該第二指派將相比於藉由一第三規則而設定之一臨限值更靠近之兩個特徵指派給該 第三組及該第四組中之同一組，則採取矯正動作。
6.如條項5之方法，其中該矯正動作係選自由如下各者組成之群：調整特徵至該第一組及該第二組之該指派；添加或調整對一特徵之光學近接校正；及手動干預。
7.如條項5或6之方法，其中該第三規則包括基於由如下各者組成之群之至少一者的一條件：邊緣間距離；隅角間距離；中心間距離；及間距。
8.如前述條項中任一項之方法，其中：第一指派進一步包含將該第一圖案之特徵指派給一第五組；且第二指派進一步包含將該第二圖案之特徵指派給一第六組；且進一步包含：接收請求待用以使用該微影裝置來界定該器件之一第三層之一第三圖案的第三資料；及根據一第三規則而將該第三圖案之特徵第三指派給一第七組、一第八組及一第九組，其中該第三規則考量該第一指派及/或該第二指派之結果。
9.如條項8之方法，其中該第二規則及該第三規則為：該第一組(第一層)、該第四組(第二層)及該第七組(第三層)之特徵彼此接觸；該第二組(第一層)、該第五組(第二層)及該第八組(第三層)之特徵彼此接觸；該第五組(第一層)、該第六組(第二層)及該第九組(第三層)之特徵彼此接觸。
10.如前述條項中任一項之方法，其中該第一圖案及該第二圖案中至少一者界定一修整光罩。
11.如條項1至10中任一項之方法，其中該方法被電腦實施。
12.一種形成一光罩組之方法，該方法包含：根據如條項1至11中任一項之方法而製備一曝光圖案；形成一組光罩，該組光罩包括複數個光罩，每一光罩體現諸組特徵中之一各別特徵。
13.一種使用一微影裝置之器件製造方法，該方法包含如下步驟：根據如條項12之方法而形成一組光罩；將由該複數個光罩中之一者圖案化之一光束投影至一基板上以將其曝光至該各別圖案；處理該基板以使曝光於其上之該圖案固定；及使用該複數個光罩中之每一其他光罩來重複該投影步驟及該處理步驟。
14.如條項13之方法，其進一步包含執行一對準程序以使第三光罩之曝光直接地對準至第一光罩之曝光。
15.如條項13或14之方法，其進一步包含執行一對準程序以使第四光罩之曝光直接地對準至第二光罩之曝光。
16.如條項13之方法，其進一步包含執行一對準程序以使該第一光罩及該第二光罩之該曝光對準至一同一參考，或使該第一光罩、該第二光罩、該第三光罩及該等第四光罩之該曝光對準至該同一參考。
17.如條項13、14、15或16之方法，其中處理該基板包括選自由蝕刻一間隔層及生長一間隔層組成之群之一程序步驟。
18.一種用於針對使用一微影裝置之一器件製造方法而程式化一曝光圖案之電腦程式，該程式包含程式碼，該程式碼在由一電腦系統執行時指示該電腦系統：接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第一層之一第一圖案的第一資料； 接收表示待用以使用該微影裝置來界定一器件之一第二層之一第二圖案的第二資料，該第二層係與該第一層相關聯；根據一第一規則而將該第一圖案之特徵第一指派給一第一組及一第二組；根據一第二規則而將該第二圖案之特徵第二指派給一第三組及一第四組，其中該第二規則考量該第一指派之結果。
以上描述意欲為說明性而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
101‧‧‧金屬互連特徵
102‧‧‧金屬互連特徵
103‧‧‧金屬互連特徵
104‧‧‧金屬互連特徵
105‧‧‧金屬互連特徵
106a‧‧‧部件
106b‧‧‧部件
107‧‧‧金屬互連特徵/互連件
201‧‧‧特徵/導通孔
202‧‧‧特徵/導通孔
203‧‧‧特徵/導通孔
204‧‧‧特徵/導通孔
205‧‧‧特徵/導通孔
206‧‧‧特徵/導通孔
207‧‧‧特徵/導通孔
208‧‧‧特徵/導通孔
Ma‧‧‧第一金屬曝光/第一金屬層
Mb‧‧‧第二金屬曝光/第二金屬層
Va‧‧‧第一導通孔曝光
Vb‧‧‧第二導通孔曝光

Claims (15)

  1. 一種針對使用一微影裝置之一器件製造方法而製備一曝光圖案之方法，該方法包含：接收表示一第一圖案之第一資料，該第一圖案係待用於使用該微影裝置來界定一器件之一第一層；接收表示一第二圖案之第二資料，該第二圖案係待用於使用該微影裝置來界定一器件之一第二層，該第二層係與該第一層相關聯；根據一第一規則而將該第一圖案之特徵第一指派給一第一組及一第二組；根據一第二規則而將該第二圖案之特徵第二指派給一第三組及一第四組，其中該第二規則考量該第一指派之結果。
  2. 如請求項1之方法，其中該第二規則為：將該第二圖案之複數個特徵指派給該第三組及該第四組中之同一組，該複數個特徵界定接觸由該第一圖案界定之一個器件特徵的該第二層之器件特徵。
  3. 如請求項1之方法，其中該第二規則為：將該第二圖案之所有特徵指派給該第三組，該所有特徵界定接觸由該第一組特徵界定的該第一層之器件特徵的該第二層之器件特徵；及將該第二圖案之所有特徵指派給該第四組，該所有特徵界定接觸由該第二組特徵界定的該第一層之器件特徵的該第二層之器件特徵。
  4. 如請求項1之方法，其中該第一規則包括基於由如下各者組成之群之至少一者的一條件：邊緣間距離；隅角間距離；中心間距離；及間距。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含：若該第二指派將相比於藉由 一第三規則而設定之一臨限值更靠近之兩個特徵指派給該第三組及該第四組中之同一組，則採取矯正動作，其中該矯正動作係選自由如下各者組成之群：調整特徵至該第一組及該第二組之該指派；添加或調整對一特徵之光學近接校正；及手動干預。
  6. 如請求項5之方法，其中該第三規則包括基於由如下各者組成之群之至少一者的一條件：邊緣間距離；隅角間距離；中心間距離；及間距。
  7. 如請求項1之方法，其中：第一指派進一步包含將該第一圖案之特徵指派給一第五組；且第二指派進一步包含將該第二圖案之特徵指派給一第六組；且進一步包含：接收請求待用以使用該微影裝置來界定該器件之一第三層之一第三圖案的第三資料；及根據一第三規則而將該第三圖案之特徵第三指派給一第七組、一第八組及一第九組，其中該第三規則考量該第一指派及/或該第二指派之結果。
  8. 如請求項7之方法，其中該第二規則及該第三規則為：該第一組(第一層)、該第四組(第二層)及該第七組(第三層)之特徵彼此接觸；該第二組(第一層)、該第五組(第二層)及該第八組(第三層)之特徵彼此接觸；該第五組(第一層)、該第六組(第二層)及該第九組(第三層)之特徵彼此接觸。
  9. 一種形成一光罩組之方法，該方法包含： 根據如請求項1之方法而製備一曝光圖案；形成一組光罩，該組光罩包括複數個光罩，每一光罩體現諸組特徵中之一各別特徵。
  10. 一種使用一微影裝置之器件製造方法，該方法包含如下步驟：根據如請求項9之方法而形成一組光罩；將由該複數個光罩中之一者圖案化之一光束投影至一基板上以將其曝光至該各別圖案；處理該基板以使曝光於其上之該圖案固定；及使用該複數個光罩中之每一其他光罩來重複該投影步驟及該處理步驟。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包含執行一對準程序以使第三光罩之曝光直接地對準至第一光罩之曝光。
  12. 如請求項10之方法，其進一步包含執行一對準程序以使第四光罩之曝光直接地對準至第二光罩之曝光。
  13. 如請求項10之方法，其進一步包含執行一對準程序以使該第一光罩及該第二光罩之該曝光對準至一同一參考，或使該第一光罩、該第二光罩、該第三光罩及該等第四光罩之該曝光對準至該同一參考。
  14. 如請求項10之方法，其中處理該基板包括：選自由蝕刻一間隔層及生長一間隔層組成之群之一程序步驟。
  15. 一種用於針對使用一微影裝置之一器件製造方法而程式化一曝光圖案之電腦程式，該程式包含程式碼，該程式碼在由一電腦系統執行時指示該電腦系統：接收表示一第一圖案之第一資料，該第一圖案係待用於使用該微影裝置來界定一器件之一第一層；接收表示一第二圖案之第二資料，該第二圖案係待用於使 用該微影裝置來界定一器件之一第二層，該第二層係與該第一層相關聯；根據一第一規則而將該第一圖案之特徵第一指派給一第一組及一第二組；根據一第二規則而將該第二圖案之特徵第二指派給一第三組及一第四組，其中該第二規則考量該第一指派之結果。
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