感光材料的显影方法与光刻装置与流程

本揭露内容是有关于一种感光材料的显影方法与光刻装置。

背景技术：

集成芯片在半导体制造设施或工厂中制造。工厂包含处理装置，其为用以于半导体基板(例如，硅芯片)进行处理步骤(例如，蚀刻步骤、光刻步骤、沉积步骤等)。光刻法是通常使用的制造程序，其为通过使用电磁辐射照射具有图案的光罩，藉以将图案转移至覆于基板上的感光材料。接着，可以根据图案化的感光材料处理基底的选择性部分。

技术实现要素：

于部分实施方式中，其特征在于，本揭露内容与一种感光材料的显影方法相关。显影方法包含在基板上方形成感光材料。显影方法更包含使用电磁辐射对感光材料之多个聚焦深度处进行曝光，聚焦深度处分别跨越该感光材料内的不同区域。使用电磁辐射曝光感光材料修改感光材料内的曝光区域的溶解度。显影方法更包含对感光材料进行显影，以移除可溶解区域。

于其他的实施方式中，其特征在于，本揭露内容与一种感光材料的显影方法相关。显影方法包含在基板上方形成感光材料。显影方法更包含于第一时间点，将电磁辐射聚焦在第一影像面。第一影像面位于感光材料的上表面下方的第一深度。显影方法更包含于第二时间点，将电磁辐射聚焦在第二影像面。第二影像面位于感光材料的上表面下方的第二深度。使用电磁辐射曝光感光材料修改感光材料的曝光区域的溶解度。

于另外的实施方式中，其特征在于，本揭露内容与一种光刻装置相关。光刻装置包含照射源，照射源用以产生电磁辐射。光学投射件用以依据光罩上的图案，而将电磁辐射聚焦在覆于基板上的感光材料上。动态焦距元件用以于曝光感光材料期间动态地改变光学投射件的焦距。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

细读以下详细叙述并搭配对应的附图，可了解到本揭露的多个态样。须注意的是，图中的多个特征并未依照该业界领域之标准作法绘制实际比例。事实上，为了讨论的清楚，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少。

图1为依照动态曝光感光材料的方法的部分实施方式所绘示的剖面示意图，其中动态曝光感光材料的方法为对感光材料的多个聚焦深度处之上进行曝光，且聚焦深度处分别跨越感光材料内的不同区域。

图2为依照动态曝光感光材料的方法的部分实施方式所绘示的流程图，其中动态曝光感光材料的方法为对感光材料之多个聚焦深度处之上进行曝光，且聚焦深度处分别跨越感光材料内的不同区域。

图3至图6为依照动态曝光感光材料的方法的部分实施方式所绘示的剖面示意图，其中动态曝光感光材料的方法为对感光材料的多个聚焦深度处之上进行曝光，其中，图4a(t＝1)表示进行曝光时于第一时间点的剖面示意图、图4b(t＝2)表示进行曝光时于第二时间点的剖面示意图、图4c(t＝3)表示进行曝光时于第三时间点的剖面示意图、图4d(t＝4)表示进行曝光时于第四时间点的剖面示意图。

图7a至图7b为绘示动态光刻曝光装置的部分实施方式，其中动态光刻曝光装置用以对感光材料的多个聚焦深度处之上进行曝光。

图8绘示动态光刻曝光装置于部分额外实施方式的方框图。

图9绘示动态光刻曝光装置于部分额外实施方式的方框图。

图10绘示动态光刻曝光装置于部分实施方式的方框图，其中动态光刻曝光装置为使用于极紫外光(extremeultraviolet；euv)光刻系统。

图11绘示动态光刻曝光装置于部分额外实施方式的方框图，其中动态光刻曝光装置为使用于极紫外光光刻系统。

其中，附图标记

100、300、400、404、412、414、718、802、906动态焦距元件

500、600剖面示意图720示意图

102、602基板724第二聚焦深度

104、302、506感光材料726累积的聚焦深度

104u上表面804数据库

104l下表面904可移动式投射元件

106可溶解区域908致动器

108、710电磁辐射910控制单元

108a、108b、806a、806b、806c路912方向

径1002极紫外光辐射源

110a、408a第一影像面1004a极紫外光辐射

110b、408b第二影像面1004b反射的极紫外光辐射

112a、410a、722第一聚焦深度1006极紫外光光罩

112b、410b、724第二聚焦深度1008极紫外光分隔层

114渐增的聚焦深度1009低热膨胀材料

116光刻装置1010反射层

118、706光罩1012间隔层

200方法1014图案化吸收材料

202、204、206、208、210、212、2141016表层

动作1102主激光

402、716、808晶圆座1104主激光光束

406a第一路径组1106油滴产生器

406b第二路径组1108油滴

406c第三路径组1110电浆

408c第三影像面1112面镜

410c第三聚焦深度1114、1126、1128极紫外光辐

416未曝光区域射

418曝光区域1116中继焦距单元

502开口1120光学聚焦件

504化学显影剂1122a第一表面

604蚀刻剂1122b第二表面

700、800、900、1000、1100动态1124反射器

光刻曝光装置1130a、1130b、1130c、1130d面

702照射源镜

704光学聚光件1132半导体物件

708、902、1130光学投射件sctrl控制讯号

712、914影像面di、do距离

714聚焦深度d1第一深度

d2第二深度

d3第三深度

具体实施方式

本揭露将提供许多个实施方式或实施方法以实现本揭露的多个不同的特征。许多元件与排列将以特定实施方法在以下叙述以简化本揭露。当然，这些叙述仅止于范例，且不应用以限制本揭露。举例而言，叙述「第一特征形成于第二特征上」包含多种实施方式，其中涵盖第一特征与第二特征直接接触，以及额外的特征形成于第一特征与第二特征之间而使两者不直接接触。此外，本揭露在多个范例中会重复参考号码与字母。这样的重复方式是为了简单与明了的目的而其本身并不会决定多个范例以及/或所讨论的配置之间的关系。

此外，方位相对词汇，如「在...之下」、「下面」、「下」、「上方」或「上」或类似词汇，在本文中为用来便于描述绘示于图中的一个元件或特征至另外的元件或特征之关系。方位相对词汇除了用来描述装置在图中的方位外，其包含装置于使用或操作下的不同的方位。当装置被另外设置(旋转90度或者其他面向的方位)，本文所用的方位相对词汇同样可以相应地进行解释。

在半导体工业的历史上，集成芯片内的元件的最小特征尺寸通常会被减小。通过改善用于产生这种特征的光刻装置的分辨率，已大幅地实现了可形成较小的最小特征尺寸。然而，藉由缩减光刻装置的焦距，并随着光刻装置的分辨率改善了由光刻装置产生的电磁辐射的聚焦深度，已可得知，随着聚焦深度缩减，将会使光刻装置的处理窗口产生缩减。而如果光致抗蚀剂层的曝光设置在光刻装置的处理窗口之外，则部分的光致抗蚀剂层可能无法充分地被曝光，并且相应的特征也可能无法被适当地产生打印。

本揭露内容为关于动态光刻曝光方法及与其关联的装置，其可于对感光材料进行曝光的期间改变电磁辐射的焦距(例如影像面的位置或聚焦深度的位置等)。于对感光材料进行曝光的期间改变电磁辐射的焦距可致使电磁辐射具有多个分别跨越感光材料内的不同区域的多个聚焦深度。藉由渐增的聚焦深度，其中渐增的聚焦深度大于原本不同的聚焦深度，可使不同的聚焦深度共同地对感光材料进行曝光，因此将导致产生较大的光刻处理窗口，并改善感光材料的曝光制程。

图1为依照部分实施方式绘示动态曝光感光材料的剖面示意图100，其中动态曝光感光材料为对感光材料之多个聚焦深度处之上进行曝光，且聚焦深度处分别跨越感光材料内的不同区域。

如剖面示意图100所示，感光材料104(例如，光阻)形成在基板102之上。感光材料104可通过使用光刻装置116所产生的电磁辐射108而选择地进行曝光，以修改曝光区域的溶解度，并定义出可溶解区域106，其中可溶解区域106具有对应光罩118的图案。于曝光期间，电磁辐射108为动态地聚焦，且其聚焦位置为沿多个不同路径108a-108b，其中不同路径108a-108b对应位于不同纵向位置的影像面110a-110b(沿影像被投射之面)。

举例而言，于第一时间点(t＝1)时，光刻装置116可将电磁辐射108沿第一路径108a聚焦，其中第一路径108a对应第一影像面110a，且第一影像面110a位于感光材料104的上表面104u之下的第一深度。于第二时间点(t＝2)时，光刻装置116可将电磁辐射108沿第二路径108b聚焦，其中第二路径108b对应第二影像面110b，且第二影像面110b位于感光材料104的上表面104u之下的第二深度。于部分实施方式中，形成在第一影像面110a及第二影像面110b上的影像可以在纵向方向上偏移，并实质上于横向方向上对准(在平行感光材料104的上表面的方向上延伸)。于部分实施方式中，光刻装置116通过将电磁辐射108聚焦，而可单调地提升感光材料104内的影像面的深度(例如，使得影像面的深度会随时间加大)。

多个影像面110a-110b具有不同的聚焦深度112a-112b(即曝光感光材料104的距离，其为自影像面往相对的方向延伸，且影像面为位于具有可接受的光学性质的投影影像内，光学性质像是焦距、剂量等)。不同的聚焦深度112a-112b于感光材料104内分别跨越不同区域。举例而言，第一影像面110a具有第一聚焦深度112a，且第一聚焦深度112a自感光材料104的上表面104u延伸至感光材料104内的第一位置。第二影像面110b具有第二聚焦深度112b，且第二聚焦深度112b自感光材料104内的第一位置延伸至感光材料104内的第二位置。

于部分实施方式中，多个聚焦深度112a-112b可以连续地延伸于感光材料104的上表面104u与感光材料104的下表面104l之间。举例而言，多个聚焦深度112a-112b可以沿纵向方向连续地出现，其中纵向方向为垂直于感光材料104的上表面。或是，多个聚焦深度112a-112b可与其中另一者在纵向方向上重叠。

动态地聚焦电磁辐射108在多个影像面110a-110b上会使电磁辐射108在渐增的聚焦深度114上延展，其中渐增的聚焦深度114大于原本不同的聚焦深度112a-112b，且聚焦深度112a-112分别与不同的影像面110a-110b有所关联。由于聚焦深度定义出对感光材料104的曝光位置，其中曝光位置位于具有可接受的光学性质(例如，焦距、剂量等)的投影影像内，故渐增的聚焦深度114会提供光刻装置116更大的处理窗口。举例而言，于部分实施方式中，光刻装置116的处理窗口可以在固定的聚焦深度下被提升超过30％(例如，电磁辐射108的渐增的聚焦深度可以自大约0.2微米提升至0.3微米)。除此之外，通过使用动态曝光方法，由于动态曝光可随着光刻装置116的光学元件串来补偿光学元件(例如，透镜组或是面镜组)的衰减，故光刻装置116的寿命可被延长。

图2为依照动态曝光感光材料的方法200的部分实施方式所绘示的流程图，其中动态曝光感光材料为对感光材料之多个聚焦深度处之上进行曝光，且聚焦深度处分别跨越感光材料内的不同区域。

虽有绘示及以一系列的执行动作或事件描述方法200，应当了解，于所执行动作或事件中，不应局限所绘示的说明顺序。举例而言，于自此所绘示且/或描述的内容中，有些执行动作可能发生在不同顺序或是与其他执行动作或事件同时发生。此外，于在此的描述内容中，非所有绘示的执行动作为必须执行的一或多个面向或实施方式。此外，在此的执行动作中的一或多个描述可以发生在一或多个分开的执行动作且/或阶段。

于动作202，将感光材料形成在基板之上。于部分实施方式，感光材料可包含正光阻或负光阻。图3为对应动作202绘示部分实施方式的剖面示意图300。

于动作204，使用电磁辐射对感光材料内的图案进行曝光，同时改变电磁辐射的焦距。使用电磁辐射曝光感光材料修改感光材料内的曝光区域的溶解度，以定义感光材料内的可溶解区域。于部分实施方是，动作204可根据动作206-208而进行。

于动作206，将电磁辐射聚焦在第一影像面上，且第一影像面为位于感光材料的上表面下方的第一深度。第一影像面具有第一聚焦深度，第一聚焦深度跨越感光材料内的第一区域。

于动作208，将电磁辐射聚焦在第二影像面上，且第二影像面为位于感光材料的上表面下方的第二深度。第二影像面具有第二聚焦深度，第二聚焦深度跨越感光材料内的第二区域。

于部分实施方式中，动作206与208所使用的电磁辐射的聚焦位置可以是自第一影像面渐推进至第二影像面，并在推进过程连续地聚焦在第一影像面与第二影像面之间存在的其他影像面。换句话说，动作206所描述的第一影像面及动作208所述的第二影像面可分别视为一个区域内的影像面变动起点及同一个区域内的影像面变动终点，且第一影像面与第二影像面之间可存在超过一个的影像面。于部分实施方式中，于将电磁辐射聚焦在第一影像面上的步骤与将电磁辐射聚焦在第二影像面上的步骤之间，也可将电磁辐射聚焦在第一影像面与第二影像面之间存在的其他影像面，且自将电磁辐射聚焦在第一影像面上的步骤至将电磁辐射聚焦在第二影像面上的步骤期间，将电磁辐射聚焦在不同影像面的动作可以是连续的。

改变电磁辐射的焦距可改变电磁辐射的影像面的位置，因此也可改变电磁辐射的聚焦深度的位置。改变电磁辐射的聚焦深度将导致电磁辐射可提供多个聚焦深度，且多个聚焦深度分别跨越感光材料的不同区域。焦距的改变通常在原本位置(其改变发生在尚未对曝光程序的处理腔体进行破真空)。图4a(t＝1)至图4d(t＝4)为对应动作204绘示部分实施方式的剖面示意图。

于动作210，对感光材料进行显影，以移除可溶解区域，并于感光材料内定义出开口。图5为对应动作210绘示部分实施方式的剖面示意图500。

于动作212，于部分实施方式中，对位于开口下的基板进行处理。图6为对应动作212绘示部分实施方式的剖面示意图600。

于动作214，将感光材料自基板上移除。

应当理解，方法200可以是反复地进行，以在基板之上形成感光材料的连续的层状物。感光材料的连续的层状物可以包含不同的图案。举例而言，于部分实施方式中，于感光材料的第一层状物被移除后(例如，依据动作214)，感光材料的第二层状物可以形成在基板之上(例如，依据动作202)。第二图案可以在感光材料的第二层状物内被曝光，并于同时改变电磁辐射的焦距，藉以使用电磁辐射对感光材料的第二层状物的多个不同的聚焦深度处进行曝光，不同的聚焦深度处分别跨越感光材料的第二层状物内的不同区域(例如，依据动作204)。可以依序地对感光材料的第二层状物进行显影，以于感光材料的第二层状物内定义出开口(例如，依据动作210)。

图3至图6为依照动态曝光感光材料的方法的部分实施方式所绘示的剖面示意图，其中动态曝光感光材料的方法为对感光材料之多个聚焦深度处之上进行曝光。

如图3的剖面示意图300所示，感光材料302为形成在基板102之上。于多个实施方式中，基板102可以包含任何类型的半导体本体(例如，硅/块状cmos、锗化硅、绝缘体上硅基板)，像是半导体晶圆或是附有一或多个晶胞的晶圆，也可以是任意类型的磊晶层、介电层，以及/或形成在其上的金属互连接层，以及/或其他与其关联物。感光材料302为具有化学性质以使其在受电磁辐射曝光时产生改变(例如，感光材料的分子链可以在受电磁辐射曝光时成为网状连结)。于多数个实施方式中，感光材料302可包含感光聚合物，像是正光阻或负光阻。

于部分实施方式中，感光材料302可以通过旋涂程序而形成在基板102上。旋涂程序可将液态状的感光材料302沉积在基板102上，并接着依序以高转速的方式转动基板102(例如，介于1000与1000rpm之间)，以给予感光材料302的层状物有均匀的厚度。于其他实施方式中，感光材料302可以通过其他制程(例如，气相沉积制程)而形成在基板102之上。

图4a(t＝1)至图4d(t＝4)为绘示使用电磁辐射对感光材料302的多个聚焦深度处之上进行动态曝光，其中聚焦深度处分别跨越感光材料302内的不同区域。对感光材料302进行的动态曝光致使感光材料302产生分割，以实现对单一化学显影剂的不同溶解度。虽图4a(t＝1)至图4d(t＝4)绘示的实施方式表示感光材料302的曝光区域成为可溶解(例如为使用正光阻)，应当理解，本揭露内容不应因此实施方式而局限。相较于此，于其他实施方式中，感光材料302的曝光区域可成为不可溶解的，而感光材料302的未曝光区域为维持可溶解(例如为使用负光阻)。

如图4a(t＝1)的剖面示意图400所示，于第一时间点(t＝1)，光罩118为与基板102对准。于部分实施方式中，所进行的对准可以是由移动晶圆座402(例如，真空晶圆盘)完成，且晶圆座402夹持基板102，以将光罩118向对准标记对准，且对其标记为位于基板102上以及/或基板102内。

如图4b(t＝2)的剖面示意图404所示，一旦对准完成后，依据光罩118所定义的图案，电磁辐射会自光刻装置116有选择地提供至感光材料302。于第二时间点(t＝2)，电磁辐射会沿第一路径组406a聚焦，其中第一路径组406a会沿第一影像面408a收敛。于部分实施方式中，第一影像面408a会位于感光材料302的上表面下方的第一深度d1。于其他实施方式中，第一影像面408a会位在感光材料302的上表面或是位于感光材料302的上表面之上。第一影像面408a提供电磁辐射第一聚焦深度410a，且第一聚焦深度410a跨越感光材料302内的第一区域。

如图4c(t＝3)的剖面示意图412所示，电磁辐射的焦距会在第三时间点(t＝3)被改变。改变焦距会致使电磁辐射沿第二路径组406b可选择地被提供至感光材料302(依据光罩118所定义的图案)，其中第二路径组406b会沿第二影像面408b收敛。第二影像面408b会位于感光材料302的上表面下方的第二深度d2，其中第二深度d2大于第一深度d1。第二影像面408b提供电磁辐射第二聚焦深度410b，且第二聚焦深度410b跨越感光材料302内的第二区域。于多数个实施方式中，第一聚焦深度410a可以接续在第二聚焦深度410b或是与第二聚焦深度410b重叠。于部分实施方式中，于第二时间点(t＝2)及第三时间点(t＝3)的期间，由于电磁辐射是聚焦在同一图案上，故所进行的对准不会执行在第二时间点(t＝2)与第三时间点(t＝3)之间。

如图4d(t＝4)的剖面示意图414所示，电磁辐射的焦距会在第四时间点(t＝4)被改变。改变焦距会致使电磁辐射沿第三路径组406c可选择地被提供至感光材料302(依据光罩118所定义的图案)，其中第三路径组406c会沿第三影像面408c收敛。第三影像面408c会位于感光材料302的上表面下方的第三深度d3，其中第三深度d3大于第二深度d2。于多数个实施方式中，第三影像面408c会位在感光材料302内或是在感光材料302的下表面之下。第三影像面408c提供电磁辐射第三聚焦深度410c，且第三聚焦深度410c跨越感光材料302内的第三区域。于多数个实施方式中，第三聚焦深度410c可以接续在第二聚焦深度410b或是与第二聚焦深度410b重叠。

使用电磁辐射曝光感光材料302可在曝光区域418内改变感光材料302的化学性质。于化学性质中产生改变将导致曝光区域418具有异于感光材料的未曝光区域416的溶解度。于部分实施方式中，依据光罩118所定义的图案及动态改变电磁辐射的焦距，感光材料302可由电磁辐射连续地曝光。于其他实施方式中，依据光罩118所定义的图案及改变电磁辐射的聚焦深度，感光材料302可以由电磁辐射直接地曝光(例如，感光材料302可以由电磁辐射在其所改变的聚焦深度之间进行离散突发)。

如图5的剖面示意图500所示，对感光材料506进行显影，以移除可溶解区域，并于感光材料506内定义出开口502。感光材料506可由经曝光后，使用化学显影剂504进行进行显影。于部分实施方式中，化学显影剂504移除感光材料的曝光区域(如图4d(t＝4)的418)，且同时未曝光部分(如图4d(t＝4)的416)会留存在基板102之上。于其他实施方式中，化学显影剂504可移除感光材料的未曝光区域(如图4d(t＝4)的416)，且同时曝光区域(如图4d(t＝4)的418)会留存在基板102之上。于部分实施方式中，化学显影剂504可包含四甲基氢氧化铵(tetramethylammoniumhydroxide)。于其他实施方式中，化学显影剂504例如可包含氢氧化钾、氢氧化钠、醋酸盐类、乳酸乙酯或二丙酮醇。

如剖面示意图600所示，依据图案化的感光材料506，可对基板602进行处理。于部分实施方式中，依据图案化的感光材料506，可藉由使用蚀刻剂604将基板602暴露出来，而选择性地蚀刻基板602。举例而言，于部分实施方式中，基板602可包含介电层，且介电层覆于半导体物上且由蚀刻剂604将基板602暴露，以形成穿孔或金属沟槽，藉以形成集成芯片的金属互连接层。于其他实施方式中，可依据图案化的感光层506，并藉由注入掺杂物，而对基板602进行埋植。

于已执行对基板602所进行的处理后，图案化的感光材料506可以接续地被移除(例如，剥离)。于部分实施方式中，图案化的感光材料506可以藉由干蚀刻程序移除。

图7a为绘示动态光刻曝光装置700的部分实施方式的方框图，其中动态光刻曝光装置700用以对感光材料的多个聚焦深度处之上进行曝光。

动态光刻曝光装置700包含照射源702，其用以产生电磁辐射。于部分实施方式中，照射源702可用以产生其电磁光谱落于深紫外光区域(大约193纳米)的电磁辐射。于如此的实施方式中，照射源702例如可以包含激光激光(其包含可发射大约248纳米激光光的氟化氪激光或可发射大约193纳米激光光的氟化氩激光)。于其他实施方式中，照射源702可用以产生其电磁光谱落于极紫外光区域(大约13.5纳米)的电磁辐射。于另外实施方式中，照射源702可用以产生其电磁光谱落于其他区域(例如辐射所具有的波长大约为248纳米、大约为365纳米，以及/或大约为405纳米)的电磁辐射。

由照射源702所产生的电磁辐射可提供至光学聚光件704，其中光学聚光件704用以将电磁辐射聚焦。于多个实施方式中，光学聚光件704可包含多个第一光学元件，像是透镜组、面镜组、滤光件等。聚焦辐射可自光学聚光件704而被提供至光罩706，其中光罩706可用以依据光罩706上的特征，而选择性地将电磁辐射传递至光学投射件708。于部分实施方式中，光罩706可包含配置在透明基板上的不透明材料(例如，配置在玻璃基板上的铬)。于其他实施方式中，光罩706可包含相位位移光罩，且相位位移光罩包含配置在不透明遮蔽层(例如，铬)与透明基板之间的相位位移层(例如，钼硅氮氧化物(moxsiyonz))。于另外实施方式中，光罩706可包含极紫外光遮罩，且极紫外光遮罩包含设置在多层反射涂层之上的图案化的吸收体，其中多层反射涂层配置在低热膨胀系数材料之上。

光学投射件708为用以将电磁辐射710沿路径组聚焦，其中路径组为沿影像面712收敛，藉以将图案(由光罩706所定义)投射在覆于基板102之上的感光材料302内，基板102由晶圆座716所固持。影像面712具有聚焦深度714，且聚焦深度714可使电磁辐射的光学性质(焦距、剂量等)能满足将感光材料302曝光，藉以依据可接受的良率标准，而于感光材料302内形成可溶解区域(例如，电磁辐射所具有的光学性质足以使良率超过90％)。于多个实施方式中，光学投射件708可包含多个第二光学元件，像是透镜组、面镜组、滤光件等。

动态焦距元件718为用以于对感光材料302内的图案进行曝光的期间，变化光学投射件708的聚焦位置。变化光学投射件708的聚焦位置会改变光学投射件708的影像面712的位置。通过改变光学投射件708的影像面712的位置，感光材料302受电磁辐射的曝光处会在多个聚焦深度，且此多个聚焦深度分别跨越感光材料302内的不同区域。藉由通过图案对多个聚焦深度曝光，具有可接受的光学性质的电磁辐射710所提供的渐增的聚焦深度会大于不增减的影像面的聚焦深度，藉以改善动态光刻曝光装置700的处理窗口。

图7b为绘示部分实施方式的示意图720，其中示意图表示了用于通过所揭露的动态光刻曝光装置700实现的不同聚深度的范例剂量。

如图中720所示，于第一时间点(t＝1)期间，电磁辐射会聚焦在第一影像面，且第一影像面提供使第一聚焦深度722可跨越空间位置的第一范围。于第一聚焦深度722内，电磁辐射具有变化的剂量。举例而言，于第一聚焦深度722的中心(fcen1)内，电磁辐射具有最大的剂量。然而，当自第一聚焦深度722的中心向外的距离增加时，电磁辐射的剂量会随之减少(例如，fcen1+δf以及fcen1+δf的剂量会小于fcen1的剂量)。

于第二时间点(t＝2)期间，电磁辐射会聚焦在第二影像面，且第二影像面提供使第二聚焦深度724可跨越空间位置的第一范围。于第二聚焦深度724内，电磁辐射同样具有变化的剂量。举例而言，于第二聚焦深度724的中心(fcen2)内，电磁辐射具有最大的剂量。然而，当自第二聚焦深度724的中心向外的距离增加时，电磁辐射的剂量会随之减少(例如，fcen2+δf以及fcen2+δf的剂量会小于fcen2的剂量)。

于第一时间点(t＝1)以及第二时间点(t＝2)期间于曝光程序内所累积的效应将导致累积的聚焦深度726可提供在较大范围的空间位置上有改善的剂量。举例而言，在第一时间点(t＝1)或第二时间点(t＝2)的时候，电磁辐射所具有的聚焦深度会在fcen+δf与fcen+δf之间延伸，而其所具有的渐增的聚焦深度会在fcen+2δf与fcen+2δf之间延伸(其中δf为因变化而所增加的焦距)。因此，动态光刻曝光装置700将处里窗口自2δf增加至4δf。

图8绘示动态光刻曝光装置800于部分额外实施方式的方框图。

动态光刻曝光装置800包含数据库804，且数据库804与动态焦距元件802通讯连接。数据库804可用以储存与待处里的基板102以及/或感光材料302相关的数据，且可将数据s提供至动态焦距元件802。于多个实施方式中，数据库804可储存基板102的厚度、覆于基板102之上的感光材料302的厚度、感光材料302可被解析的最小特征尺寸、所使用的光阻材料类型、光学投射件708与用以固持基板102的晶圆座808(例如，真空晶圆盘)之间的距离(d)等。于部分实施方式中，储存在数据库804内的数据可依据其他处理装置的数据决定。举例而言，数据库可自旋转涂布桩至接收感光材料302的厚度(例如，依据所使用的光阻层种类以及一或多种的用于使光阻层覆于基板102上的转速)。

根据数据库804所提供的数据s，动态焦距元件802可用以决定动态光刻曝光装置的制程参数。举例而言，于部分实施方式中，根据由数据库804所得知的感光材料302的厚度，于对感光材料302进行曝光的期间，动态焦距元件802可决定光学投射件708的焦距范围(影像面的范围、聚焦深度的位置)是为待改变。于部分实施方式中，根据由数据库804所得知的感光材料302的类型或欲使用的剂量，动态焦距元件802可决定光学投射件708的焦距的变化率(以对感光材料302提供适合的剂量)。于另外实施方式中，动态焦距元件802可决定光学投射件708的初始影像面的位置(例如，根据由数据库804所得的感光材料302的厚度以及光学投射件708与晶圆座808之间的距离(d))。

根据制程参数，动态焦距元件802为接续地用以产生控制讯号sctrl。于对感光材料302内的图案进行曝光期间，控制讯号sctrl对光学投射件708以及/或晶圆座716进行动态地变化光学投射件708的焦距，藉以将电磁辐射沿多个不同路径806a-806c于不同时间点投射。多个不同路径806a-806c分别对应影像面，且影像面具有分别跨越感光材料302内的不同区域的不同聚焦深度。

图9绘示动态光刻曝光装置900于部分额外实施方式的方框图。

动态光刻曝光装置900包含动态焦距元件906，且动态焦距元件906具有致动器908与控制单元910。控制单元910用以操作致动器908，以改变动态光刻曝光装置900的一或多个位置，并使得可对位于基板102之上的感光材料302的多个聚焦深度处之上进行曝光，且聚焦深度处分别跨越感光材料302内的不同区域。于部分实施方式中，动态焦距元件906可更进一步的与数据库804通讯连接，以使数据库804可将数据提供给动态焦距元件906。

于部分实施方式中，致动器908可用以动态移动晶圆座716的位置，其中晶圆座716可于对基板102之上的感光材料302进行曝光期间固持基板102。于如此的实施方式中，致动器908可于对感光材料302进行曝光期间沿方向912移动晶圆座716。藉由沿方向912移动晶圆座716，可改变影像面914(亦即，光罩706所投射的影像所在的面)及对应的聚焦深度。

于其他实施方式中，动态光刻曝光装置900可以包含光学投射件902，其中光学投射件902具有可移动式投射元件904，可移动式投射元件904用以将来自光罩706的电磁辐射聚焦在感光材料302。于多个实施方式中，可移动式投射元件904可包含透镜以及/或面镜。于如此的实施方式中，动态焦距元件906为与可移动式投射元件904通讯连接。动态焦距元件906可用以改变可移动式投射元件904的位置(沿方向912)，以改变可移动式投射元件904与被投射至感光材料302的物件之间的距离。改变可移动式投射元件904的位置可改变光学投射件902的焦距。

于部分实施方式中，控制单元910可用以操作致动器908，以于将图案曝光于感光材料302内的其间改变可移动式投射元件904的位置。藉由改变可移动式投射元件904的位置，可改变影像面914(亦即，光罩706所投射的影像所在的面)及对应的聚焦深度。举例而言，根据造镜者公式(1/f＝1/+1/do)，di为位在所形成的物件影像且di满足di＝(f*do)/(do-f)。由于光学元件(例如透镜)的焦距长度f为常数，通过物件(例如，光罩706或自光罩706展生的影像)与可移动式投射元件904之间的距离do，位在所形成的影像面914的距离di可被改变。

图10绘示动态光刻曝光装置1000于部分实施方式的方框图，其中动态光刻曝光装置1000为使用于极紫外光光刻系统。

动态光刻曝光装置1000包含极紫外光辐射源1002，极紫外光辐射源1002用以发射极紫外光辐射1004a(所具有的波长范围为自约10纳米至约130纳米)。极紫外光辐射1004a为被供应至极紫外光光罩1006，极紫外光光罩用以选择性地反射极紫外光辐射1004a，如反射的极紫外光辐射1004b所示。反射的极紫外光辐射1004b被提供至光学投射件708，其中光学投射件708用以将反射的极紫外光辐射1004b聚焦，以选择性地将设置于基板102上的感光材料302图案化。动态焦距元件802为用以操作光学投射件708，以于对感光材料302的图案化程序进行曝光期间改变反射的极紫外光辐射1004b的聚焦深度。

于部分实施方式中，极紫外光光罩1006包含固定在极紫外光分隔层1008上的表层1016。表层1016包含薄膜，薄膜用以防止来自极紫外光分隔层1008的污染粒子及防止动态光刻曝光装置1000的效能降低。极紫外光分隔层1008包含反射性复合涂层，反射性复合涂层设置于低热膨胀材料1009之上。反射性复合涂层包含多个反射层1010，其藉由多个间隔层1012隔开。图案化吸收材料1014用以吸收(减弱)极紫外光辐射1004a，并设置于反射性复合涂层之上。于部分实施方式中，缓冲层(未绘示)可设置于反射性复合涂层与图案化吸收材料1014之间。缓冲层可用以做为帽盖层，藉以防止反射层1010中的最上面一者因暴露在周遭环境中而氧化。

于部分实施方式中，反射层1010可包含钼或钌，且间隔层1012可包含硅。反射层1010可用以通过复合互连接层之间的布拉格(bragg)界面反射极紫外光辐射1004a，且复合互连接层为分别形成在反射层1010与间隔层1012之间。举例而言，极紫外光辐射1004a可以部分地于第一互连接层反射，其中第一互连接层形成于第一反射层与第一间隔层之间，且极紫外光辐射1004a也可以部分地于第二互连接层反射，其中第二互连接层形成于第二反射层与第二间隔层之间。

图11绘示动态光刻曝光装置1100于部分额外实施方式的方框图，其中动态光刻曝光装置1100为使用于极紫外光光刻系统。虽动态光刻曝光装置1100为绘示为具有一定程度的元件配置，然而，应当理解，所揭露的极紫外光光源为置入于极紫外光光刻系统，而极紫外光光刻系统可以具有其他额外元件(例如，额外面镜)或具有较少的元件(例如，较少的面镜)。

动态光刻曝光装置1100包含极紫外光辐射源1002，且含极紫外光辐射源1002用以提供极紫外光辐射1114(所具有的波长范围为自约10纳米至约130纳米)至极紫外光光罩1006，且极紫外光光罩1006具有图案化的复合层反射表面。于部分实施方式中，极紫外光辐射源1002可包含主激光1102，油滴产生器1106以及收集面镜1112。油滴产生器1106为用以提供油滴1108，其可击中由主激光1102产生的主激光光束1104。藉由油滴1108击中主激光光束1104可产生电浆1110，且电浆1110包含可发射极紫外光辐射1114的离子，且此极紫外光辐射1114所具有的波长范围为自约10纳米至约130纳米(例如具有波长13.5纳米)。

极紫外光辐射1114可通过中继焦距单元1116而自极紫外光辐射源1002被输出提供至聚焦光源件1120。于部分实施方式中，聚焦光源件1120包含第一表面1122a、第二表面1122b及反射器1124，第一表面1122a及第二表面1122b用以将极紫外光辐射1114聚焦，而反射器1124用以将极紫外光辐射1126朝极紫外光光罩1006反射。紫外光光罩1006用以选择性地反射极紫外光辐射1128至光学投射件1130，且光学投射件1130将图案投射至设置于半导体物件1132之上的感光材料(例如，光阻)上。为了产生图案，极紫外光光罩1006包含图案化吸收材料，其配置在极紫外光光罩1006的前表面。图案化吸收材料用以吸收极紫外光辐射1126，使得极紫外光辐射1128的反射光会传递至由极紫外光光罩1006所定义的图案。

于部分实施方式中，光学投射件1130可包含一系列的面镜1130a-1130d，其做为将极紫外光辐射1128所携带的图案的尺寸缩减。此一系列的面镜1130a-1130d将极紫外光辐射1128传递至设置于半导体物件1132之上的感光材料(例如，光阻)的层状物上。动态焦距元件802用以操作光学投射件1130，以改变投射在赶光材料上的极紫外光辐射1128的聚焦深度。于部分实施方式中，动态焦距元件802可用以动态变化面镜1130a-1130d中的一或多者的位置。极紫外光辐射1128可图案化感光材料的层状物，使得接续程序可于半导体物件1132上的选择区域进行。

根据上述，本揭露内容为关于动态光刻曝光方法及与其关联的装置，其可于对感光材料进行曝光的期间改变电磁辐射的焦距(例如影像面的位置或聚焦深度的位置等)，以致使致使电磁辐射具有多个分别跨越感光材料内的不同区域的多个聚焦深度。不同的聚焦深度可提供渐增的聚焦深度，其中渐增的聚焦深度大于原本不同的聚焦深度，因此将导致产生较大的光刻处理窗口，并改善感光材料的曝光制程。

于部分实施方式中，本揭露内容与一种感光材料的显影方法相关。显影方法包含在基板上方形成感光材料。显影方法更包含使用电磁辐射对感光材料的多个聚焦深度处进行曝光，聚焦深度处分别跨越该感光材料内的不同区域。使用电磁辐射曝光感光材料修改感光材料内的曝光区域的溶解度。显影方法更包含对感光材料进行显影，以移除可溶解区域。

于部分实施方式中，对感光材料的多个聚焦深度处进行曝光的步骤包含连续地调整聚焦深度，其中聚焦深度处为实质地沿纵向方向对准，且纵向方向与感光材料的上表面垂直。

于部分实施方式中，多个聚焦深度于感光材料的上表面与感光材料的下表面之间延伸。

于部分实施方式中，显影方法更包含于曝光感光材料内的同一图案期间，改变电磁辐射的焦距。

于部分实施方式中，显影方法，更包含以下步骤。于第一时间点，将电磁辐射聚焦在第一影像面，其中第一影像面位于感光材料的上表面下方的第一深度。于第二时间点，将电磁辐射聚焦在第二影像面，其中第二影像面位于感光材料的上表面下方的第二深度。

于部分实施方式中，形成在第一影像面及第二影像面的影像于纵向方向上偏移，并实质上于横向方向上对准。

于部分实施方式中，显影方法更包含改变焦距，以单调地提升于感光材料内的影像面的深度。

于部分实施方式中，显影方法，更包含以下步骤。决定感光材料的厚度。决定被曝光的最小特征尺寸。根据厚度或最小特征尺寸，决定焦距的改变范围。

于部分实施方式中，显影方法更包含于同一图案内，连续地使用电磁辐射对感光材料进行曝光，并同时动态地改变电磁辐射的聚焦深度。

于部分实施方式中，显影方法更包含以下步骤。在改变电磁辐射的聚焦深度的步骤之间，于同一图案内，直接地使用电磁辐射对感光材料进行曝光。

于部分实施方式中，显影方法更包含以下步骤。于移除可溶解区域后，处理基板。于处理基板后，自基板移除感光材料。

于部分实施方式中，显影方法更包含以下步骤。于移除感光材料后，在基板上方形成感光材料的第二层状物。使用电磁辐射对感光材料的第二层状物之多个第二聚焦深度处进行曝光，第二聚焦深度处分别跨越感光材料的第二层状物内的不同空间区域，其中使用电磁辐射曝光感光材料的第二层状物形成第二可溶解区域于感光材料的第二层状物内，且感光材料的第二层状物具有异于可溶解区域的图案。对感光材料的第二层状物进行显影，以移除第二可溶解区域。

于其他的实施方式中，本揭露内容与一种感光材料的显影方法相关。显影方法包含在基板上方形成感光材料。显影方法更包含于第一时间点，将电磁辐射聚焦在第一影像面。第一影像面位于感光材料的上表面下方的第一深度。显影方法更包含于第二时间点，将电磁辐射聚焦在第二影像面。第二影像面位于感光材料的上表面下方的第二深度。使用电磁辐射曝光感光材料修改感光材料的曝光区域的溶解度。

于部分实施方式中，显影方法更包含使用电磁辐射对感光材料内的同一图案之多个聚焦深度处进行曝光，且多个聚焦深度处分别跨越感光材料内的不同区域。

于部分实施方式中，多个聚焦深度在纵向方向上为连续的或重叠的，且纵向方向为垂直感光材料的上表面。

于部分实施方式中，显影方法更包含以下步骤。自基板移除感光材料。于移除感光材料后，在基板上方形成感光材料的第二层状物。使用电磁辐射对感光材料的第二层状物的多个第二聚焦深度处进行曝光，第二聚焦深度处分别跨越感光材料的第二层状物内的不同空间区域，其中使用电磁辐射曝光感光材料的第二层状物修改感光材料的第二层状物内的第二区域的溶解度，且感光材料的第二层状物具有异于曝光区域的图案。

于另外的实施方式中，本揭露内容与一种光刻装置相关。光刻装置包含照射源，照射源用以产生电磁辐射。光学投射件用以依据光罩上的图案，而将电磁辐射聚焦在覆于基板上的感光材料上。动态焦距元件用以于曝光感光材料期间动态地改变光学投射件的焦距。

于部分实施方式中，改变光学投射件的焦距，为使用电磁辐射对感光材料之多个聚焦深度处进行曝光，聚焦深度处分别跨越感光材料内的不同空间区域。

于部分实施方式中，光刻装置更包含数据库。数据库与动态焦距元件通讯连接，并用以储存数据，其中动态焦距元件用以依据数据决定光学投影器的焦距的变化或用以决定光学投射件的焦距的改变率。

于部分实施方式中，动态焦距元件包含致动器。致动器用以改变晶圆座的位置，晶圆座用以于使用电磁辐射对感光材料进行曝光的期间固持基板，其中改变晶圆座的位置改变光学投射件于感光材料的厚度内的聚焦深度。

上叙概述了多个实施方法的特征，使得本技术领域中具有通常知识者更可以理解本揭露的技术态样。本技术领域中具有通常知识者应当理解，其可以适当地以本揭露作为基础以设计或修改其他制程以及结构以实现相同目的和/或达到本文所教示的实施方法的相同优点。本技术领域中具有通常知识者应该也要了解到，等效的构造并不脱离本揭露的精神和范围，且作出各种改变、替换和变更仍不脱离本揭露的精神和范围。