控制倍缩遮蔽叶片的定位方法与流程

文档序号:17829649发布日期:2019-06-05 22:56阅读:174来源:国知局
本公开涉及一种定位方法,特别涉及一种控制倍缩遮蔽叶片的定位方法。
背景技术
::半导体集成电路(ic)产业经历指数性成长,集成电路材料以及设计的技术的进步已产生了数个世代的集成电路,每一世代的集成电路都具有比上一世代更小以及更复杂的电路。在集成电路演变过程中,功能密度(亦即单位晶片面积的互联装置的数量)通常随着几何尺寸(亦即使用制造工艺可以产生的最小元件(或线))下降而增加。这种尺寸微缩化的工艺通常由提高生产效率以及降低相关成本提供益处。这样的尺寸微缩化以满足半导体工艺技术(如光刻)的进展。例如,用于光刻的辐射波长已从紫外光减小至深紫外光(duv),且最近更减小至极紫外光(euv)。更进一步减小元件尺寸,需要更进一步增进光刻解析度,而使用极紫外光光刻(euvl)可达成增进光刻解析度。极紫外光光刻使用波长约1-100纳米的辐射。光刻解析度会因绕射影响而不佳。光学邻近校正(opc)是一种光刻增强技术,用来补偿因绕射或工艺影响的成像错误。光学邻近校正的需求是因为光的限制,光学邻近校正使原设计的边缘布局,在工艺后至硅晶圆上蚀刻成像维持完整。这些投射成像出现缺陷,如线宽比原设计来得窄或宽,可以经由改变用于成像的光掩模图案来接受补偿。其他的失真,像是因光学影像机台解析度而造成的圆角则难以弥补。这些失真如果不校正,可能会改变产品的电性。光学邻近校正经由移动边缘或添加额外的多边形至光掩模上的图案来校正这些错误。光学邻近校正可利用依据特征间的宽度及空间为基础的估算查阅表(pre-computedlook-uptables)(称为基于规则的光学邻近校正),或利用紧密模型(compactmodels)动态模拟出最后的图案,从而驱动边缘的移动,典型是进入区域(section)以找出最佳解(称为基于模型的光学邻近校正)。随着半导体产业进展至纳米技术工艺节点,要追求更高的装置密度、更高的效能且较低的成本,缩减半导体元件特征尺寸是一直以来的挑战。技术实现要素:根据本公开的一些实施例,提供一种控制倍缩遮蔽叶片的定位方法,用以最小化临界尺寸均匀度的冲击,此方法包括:判断倍缩遮蔽叶片相对于反射倍缩光掩模的目标点位;将倍缩遮蔽叶片定位于目标点位;在成像操作时监控倍缩遮蔽叶片的位置;比较倍缩遮蔽叶片的位置和目标点位,如果倍缩遮蔽叶片的位置在目标点位的公差外,调整倍缩遮蔽叶片的位置。根据本公开的一些实施例,提供一种控制极紫外光光刻机台的曝光区域的装置。此装置包括极紫外光辐射光源、移动载台、一个或多个倍缩遮蔽叶片、一个或多个制动器、以及位置感测器。移动载台配置以承载涂布光刻胶的基板。一个或多个倍缩遮蔽叶片配置于极紫外光辐射光源及反射倍缩光掩模载台之间。一个或多个制动器耦接至一个或多个倍缩遮蔽叶片,配置以移动倍缩遮蔽叶片。位置感测器配置以判断一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。根据本公开的一些实施例,提供一种极紫外光光刻机台。此机台包括极紫外光辐射光源、移动载台、一个或多个倍缩遮蔽叶片、位置感测器、一个或多个制动器、以及控制器。移动载台配置以承载涂布光刻胶的基板。一个或多个倍缩遮蔽叶片位于极紫外光辐射光源及反射倍缩光掩模载台之间。位置感测器配置以在选择性光刻胶曝光操作时,监控一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。一个或多个制动器配置以如果一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置在公差外时,调整一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。控制器配置以判断一个或多个倍缩遮蔽叶片是否位于公差内,且配置以控制制动器。附图说明当阅读附图时,从以下的详细描述能最佳理解本公开。应注意的是,根据业界的标准作法,各种特征并未按照比例绘制且只用于说明目的。事实上,可任意的放大或缩小图中不同特征的尺寸,以做清楚的说明。图1图示根据本公开的一些实施例的极紫外光光刻机台。图2图示根据本公开的一些实施例,极紫外光光刻机台的示意图。图3图示用于本公开的一些实施例,反射倍缩光掩模的剖面图。图4图示用于本公开的一些实施例,反射倍缩光掩模的剖面图。图5图示根据本公开的一些实施例,在半导体基板上的极紫外光曝光区的平面图。图6图示根据本公开的一些实施例,在半导体基板上的中央曝光区的平面图。图7a为理想极紫外光曝光操作的示意图。图7b为包括固定的倍缩遮蔽叶片,极紫外光曝光操作的示意图。图7c为改变倍缩遮蔽叶片的位置,极紫外光曝光操作的示意图。图8a为极紫外光曝光对于图案特征的临界尺寸的示意图,图8b为累积的极紫外光曝光对于图案特征的临界尺寸的示意图。图8c图示根据本公开的一些实施例,为极紫外光曝光对于图案特征的临界尺寸的示意图。图9为倍缩遮蔽叶片的偏移对于形成于基板上图案临界尺寸的影响的曲线图。图10为根据本公开的一些实施例,极紫外光成像的示意图。图11为根据本公开的一些实施例,极紫外光成像的示意图,显示半影是由极紫外光光束和倍缩遮蔽叶片所产生。图12为根据本公开的一些实施例,含有罩膜的极紫外光成像的示意图。图13为改变倍缩遮蔽叶片的位置,极紫外光成像的示意图。图14为根据本公开的一些实施例,倍缩遮蔽叶片的平面图。图15为根据本公开的一些实施例,倍缩遮蔽叶片的平面图。图16为根据本公开的一些实施例,显示配置以控制倍缩遮蔽叶片定位的装置的平面图。图17为根据本公开的一些实施例,控制倍缩遮蔽叶片的定位方法的流程图。附图标记说明:15:第一曝光区18:第一曝光区的中心区20:第二曝光区25:边界区28:角落区30:基板35:多层37、39:膜40:覆盖层45:吸收层55、510、520、530、540、550、560:图案60:导电背侧涂层62:倍缩光掩模支撑台65:边界70、70a、70a’、70b、70b’、70c、70d:倍缩遮蔽叶片75:入射极紫外光80、85:反射光90:第一区95:相邻区98:移动载台100:极紫外光辐射光源105:腔室110:收集器115:靶材微滴产生器120:喷嘴125:微滴捕捉器130:第一缓冲气体供应器135:第二缓冲气体供应器140:输出口200:曝光装置205a、205b、205d、205e:光学元件205c:光学元件/反射倍缩光掩模210:基板250、252:半影/半影光255:罩膜260:目标点位265:控制器270:位置感测器275:反射器280:引导光束285:制动器300:激发激光光源310:激光产生器320:激光引导光学元件330:聚焦设备400:方法410、420、430、440、450、460:操作a、b、c:位置bf:底楼层dp:靶材微滴dp1、dp2:阻尼器euv:极紫外光辐射lr1:激光lr2:激发激光/激光脉冲mf:主楼层pp1、pp2:垫盘w1、w2:重叠量δx、δy、δz:位移量ze:激发区具体实施方式应理解的是以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以充分理解本公开。以下叙述各个构件以及排列方式的特定实施例或范例,以简化本公开。当然,仅为范例且不限于此。例如,元件的尺寸不只限于本公开的范围或数值,而可依据工艺的状态及/或所要求的装置性质。此外,如果本说明书叙述了第一特征形成于第二特征之上或上方,表示可包括上述第一特征与上述第二特征直接接触的实施例,也可包括了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间,而使上述第一特征与第二特征可未直接接触的实施例。为了简化或阐明,许多特征可任意地以不同的尺度作图。除此之外,之所以使用空间相关用词,例如:“在……下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”等等的用词,为的是便于描述图中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在图中示出的方位外,这些空间相关用词涵盖使用中或操作中的装置的不同方位。装置可被转向不同方位(旋转90度或其他方位),则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。此外,用词“以……制成(madeof)”可意味“包括(comprising)”或是“包含(consistof)”。本公开一般与极紫外光(euv)光刻系统及方法有关,更精确地说,与极紫外光光刻(euvl)机台及控制倍缩遮蔽叶片的定位方法有关。在极紫外光光刻机台,激光产生等离子体(lpp)产生极紫外光辐射用来在基板上图案化光刻胶。在极紫外光光刻机台内,激发激光加热激光产生等离子体腔室内的金属(如锡、锂等)靶材微滴,使微滴游离化成发出极紫外光辐射的等离子体。为了可重复产生极紫外光辐射,到达焦点(本说明书也称为“激发区”)的靶材微滴必须大致上相同大小,且当激发激光的激发脉冲到达时,靶材微滴也同时到达激发区。因此,靶材微滴稳定产生、且由产生器至激发区以均一(或可预测)的速度到达,对于有效率且稳定产生激光产生等离子体极紫外光辐射光源是一大要因。在本公开实施例中靶材微滴可重复产生且不改变大小和形状以均一速度移动。图1是依据本公开的一些实施例,所架构的具有激光产生等离子体(lpp)产生的极紫外光辐射光源的极紫外光光刻机台示意图。极紫外光光刻系统包括产生极紫外光辐射的极紫外光辐射光源100、曝光装置200(如扫描机)、及激发激光光源300。如图1所示,在一些实施例中,极紫外光辐射光源100及曝光装置200被安装在无尘室主楼层mf,激发激光光源300则是安装在主楼下方的底楼层bf。极紫外光辐射光源100及曝光装置200都经由阻尼器dp1及dp2分别放置于垫盘pp1及pp2之上,极紫外光辐射光源100及曝光装置200经由耦接机构互相耦接。此机构可包括聚焦元件。极紫外光光刻机台被设计为用极紫外光(这里也称极紫外光辐射)对光刻胶层曝光。光刻胶层的材料对极紫外光敏感。极紫外光光刻系统用极紫外光辐射光源100产生极紫外光,例如波长范围从约1纳米至约100纳米的极紫外光。在一特例中,极紫外光辐射光源100产生波长中心约13.5纳米的极紫外光。在本实施例中,极紫外光辐射光源100利用激光产生等离子体(lpp)的机构产生极紫外光辐射。曝光装置200包括不同的反射光学元件,如凸透镜/凹面镜/平面镜,掩模支撑机构包括掩模载台及晶圆支撑机构。极紫外光辐射光源100产生的极紫外光辐射euv经由反射光学元件引导至掩模载台上固定的掩模。在一些实施例中,掩模载台包括静电吸座(e-chuck)以固定掩模。图2是根据本公开的实施例的极紫外光光刻机台的细部简化示意图,显示涂布光刻胶的基板210曝光于图案化极紫外光束。曝光装置200是集成电路光刻机台,如步进机、扫描机、步进及扫描系统、直写系统、利用接触和/或邻近光掩模的装置等。曝光装置200设有一或多个光学元件205a、205b,例如用极紫外光束照射图案化的光学元件205c(如倍缩光掩模),以产生图案化的光束,且曝光装置200设有一个或多个减少投射光学元件205d、205e将图案化光束投射至涂布光刻胶的基板210上。一机械组件(未图示)可提供在涂布光刻胶的基板210和图案化光学元件205c之间以产生可控相对移动。另外如图2所示的那样,极紫外光光刻机台包括一极紫外光辐射光源100,其腔室105内激发区ze的等离子体发出极紫外光,由收集器110收集并反射,沿着路径至曝光装置200,以照射至涂布光刻胶的基板210。如本文所使用,“光学元件”这个词汇可被广泛地解释为包括,一个或多个反射及/或穿透及/或操作在入射光的组件,但不限定于此,且也可包括一或多个透镜、窗、滤镜、劈片(wedges)、棱镜、光栅棱镜、光栅(gratings)、传输纤维(transmissionfibers)、干涉仪、散光器、均化器、感测器及其他的仪器组件、光圈(apertures)、旋转三棱镜及物镜(包括多层膜物镜、接近垂直入射物镜、掠角入射物镜、镜面反射器、漫反射器及其组合),但不限定于此。此外,除非特别指出,在本说明书中所使用的“光学元件”这个词并不意指限于单独用于一个或多个波长范围(如极紫外光输出光波长、辐射激光波长、适用于量测仪器的波长或其他任何特定波长)的组件。因为气体分子会吸收极紫外光,极紫外光光刻图案化的光刻系统维持在真空或低压的环境,以避免极紫外光的强度损失。在本公开中,词汇“掩模(mask)”、“光掩模(photomask)”以及“倍缩光掩模(reticle)”可互换使用。在本实施例中,图3所示的图案化光学元件205c是反射倍缩光掩模,在一实施例中,反射倍缩光掩模205c包括具有合适材料(如低热膨胀的材料或熔融石英)的基板30。在许多例子中,基板30的材料包括掺杂二氧化硅(sio2)的二氧化钛(tio2)或其他合适低热膨胀的材料。反射倍缩光掩模205c包括多反射多层(ml)35沉积在基板上。此多层35包括多个膜对(filmpairs),像是钼硅(mo/si)膜对(例如,每一膜对中有一钼层39在一硅层37的上方或下方)。或者,多层35包括钼铍(mo/be)膜对,或是配置以高度反射极紫外光的其他合适材料。反射倍缩光掩模205c可更包括一覆盖层40(如钌(ru)),沉积在多层35上以保护多层35。反射倍缩光掩模205c更包括一吸收层45(如硼氮化钽层(tabnlayer)),沉积在多层35上。吸收层45被图案化以定义出一集成电路(ic)的一层。反射倍缩光掩模205c包括导电背侧涂层60。或者,另一反射层可沉积在多层35上,且被图案化以定义出一集成电路的一层,进而形成极紫外光相移倍缩光掩模。在另一个实施例中,如图4所示,反射倍缩光掩模205c包括边界65(也被称为黑界65),边界65往下蚀刻至基板30且环绕着图案55,定义出要成像的电路区域及不成像的周围区域。在一些实施例中黑界可减低光漏。本公开的许多实施例中,涂布光刻胶的基板210为半导体晶圆,如硅晶圆或其他种被图案化的晶圆。极紫外光光刻机台在一些实施例中还包括其他模块,或极紫外光光刻机台被整合(或耦接)至其他模块。如图1所示,极紫外光辐射光源100包括靶材微滴产生器115及在腔室105内的激光产生等离子体收集器110。在一些实施例中,靶材微滴产生器115包括用以保持来源材料的槽、及喷嘴120,来源材料的靶材微滴dp通过喷嘴120供应至腔室105。在一些实施例中,靶材微滴dp是锡(sn)微滴、锂(li)微滴或锡和锂的合金微滴。在一些实施例中,每个靶材微滴dp的直径范围从约10微米(μm)到约100微米。例如在一个实施例中,靶材微滴dp为锡微滴,直径约25微米到约50微米。在一些实施例中,靶材微滴dp经由喷嘴120被供应,速率范围从约每秒50微滴(亦即喷射频率约50赫兹)至约每秒50千微滴(亦即喷射频率约50千赫兹)。在一些实施例中,靶材微滴dp以约100赫兹到约25千赫兹的喷射频率被供应。在其他实施例中,靶材微滴dp以约500赫兹到约10千赫兹的喷射频率被供应。在一些实施例中,靶材微滴dp经由喷嘴120以范围从约每秒10米(m/s)到约每秒100米的速率被喷射至激发区ze。在一些实施例中,靶材微滴dp速率范围从约每秒10米(m/s)到约每秒75米。在其他实施例中,靶材微滴dp速度范围从约每秒25米(m/s)到约每秒50米。参考回图1,经由激发激光光源300产生的激发激光lr2为脉冲激光。激光脉冲lr2由激发激光光源300产生。激发激光光源300可包括激光产生器310、激光引导光学元件320及聚焦设备330。在一些实施例中,激发激光光源300包括二氧化碳(co2)或波长在电磁光谱中红外线区的掺钕的钇铝石榴石(nd:yag)激光光源。例如在一实施例中,激发激光光源300波长为9.4微米或10.6微米。经由激光产生器310产生的激光光lr1,经由激光引导光学元件320引导,且经由聚焦设备330聚焦成激发激光lr2,然后进入极紫外光辐射光源100。在一些实施例中,激发激光lr2包括预热(pre-heat)激光及主要激光。在这样的实施例中,利用预热激光脉冲(这里可互换使用称为预脉冲)去加热(或预热)给定的靶材微滴以产生低密度含大量较小微滴的靶材烟(plume)。靶材烟紧接着经由主要激光的脉冲被加热(或重复加热)产生更多极紫外光放射。在许多实施例中,预热激光脉冲光点(spot)大小约100微米或小于100微米,主要激光脉冲光点大小范围约150微米到约300微米。在一些实施例中,预热激光及主要激光脉冲脉的脉冲期间范围从约10纳秒到约50纳秒,而脉冲频率范围从约1千赫兹到约100千赫兹。在许多实施例中,预热激光及主要激光平均功率范围从1千瓦特(kw)到50千瓦特。在一实施例中,激发激光lr2的脉冲频率和靶材微滴dp的喷射频率相符。激发激光lr2被引导通过窗(或透镜)至激发区ze,窗采用大致上对于激光光束透明的合适材料。脉冲激光产生与经由喷嘴120喷射的靶材微滴dp同步。当靶材微滴移动通过激发区ze,预脉冲加热靶材微滴且将靶材微滴转变为低密度靶材烟。控制预脉冲和主脉冲之间的延迟,以允许靶材烟形成或扩张成最佳大小及几何形状。在许多实施例中,预脉冲和主脉冲有相同的脉冲期间及尖峰功率。当主脉冲加热靶材烟时,产生高温等离子体。等离子体发出极紫外光辐射euv,极紫外光辐射euv被收集器110收集,收集器110进一步反射且聚焦极紫外光辐射,以经由曝光装置200进行光刻曝光工艺。微滴捕捉器125用来捕捉过量的靶材微滴,例如一些被激光脉冲刻意遗漏的靶材微滴。参考回图1,收集器110被设计具适当的涂布材料及形状,以发挥收集、反射、聚焦极紫外光的反射镜功能。在一些实施例中,收集器110被设计为椭圆形。在一些实施例中,收集器110的涂布材料和极紫外光掩模的反射多层类似。在一些实施例中,收集器110的涂布材料包括多层(如多个钼硅膜对)且可还包括涂布在多层上的覆盖层(如钌),以大致上反射极紫外光。在一些实施例中,收集器110可还包括光栅结构,设计以有效地散射引导至收集器110上的激光光束。例如涂布在收集器110的氮化硅层,被图案化以具有光栅图案。在极紫外光辐射光源,经由激光装置生成物理碎屑,如离子、气体、原子微滴以及所需的极紫外光辐射。防止材料累积在收集器110、及防止物理碎屑逸出腔室105而进入曝光装置200是必要的。如图1所示,在本实施例中,第一缓冲气体供应器130,经由开口供应缓冲气体至收集器110。收集器110将脉冲激光传至锡微滴。在一些实施例中,缓冲气体是氢、氦、氩、氮或其他惰性气体。在特定的实施例中,经由缓冲气体游离化氢气产生氢基,可用于清洁目的。缓冲气体可经由一个或多个第二缓冲气体供应器135被提供至收集器110,及/或至收集器110的边缘附近。更进一步,腔室105包括一个或多个气体输出口140,以排出缓冲气体至腔室105外。氢气对极紫外光辐射具低吸收性。氢气到达收集器110的涂布表面,与金属微滴行化学反应形成氢化物(如金属氢化物)。当锡(sn)用作微滴,在极紫外光产生过程中,形成气体副产物氢化锡(snh4)。此气体氢化锡接着经由输出口140被抽出。在一些实施例中,半导体的涂布光刻胶的半导体基板210的第一区,曝光于反射自反射倍缩光掩模205c的极紫外光辐射,以形成第一曝光(扫描)区15,如图5所示。在一些实施例中,涂布光刻胶的半导体基板210置于移动载台98(如图10),移动载台98在每次曝光后将涂布光刻胶的半导体基板210移动至新的点位,因此大致上涂布光刻胶的半导体基板210所有的表面区域用以形成半导体装置。当涂布光刻胶的半导体基板210的不同的部分被成像,因为成像光的半影(penumbra),在涂布光刻胶的半导体基板210的靠近相邻区域具有非期望的重叠曝光。如图5所示,包围第一曝光区15的第二曝光区20在边界区25有重叠区域,边界区25是来自于第一和第二曝光区的半影光的反射曝光重叠处。因此,边界区25接收到多次曝光,可能导致在或靠近边界区25的临界尺寸劣化。在曝光角落区28,角落区接收到四次曝光。此曝光区大致上以长方形图示,然而本公开并不限于长方形曝光区。第一曝光区15的细部图如图6所示,第一曝光区15的中心区18接收一次曝光剂量。因为成像光的半影,第一曝光区15的边界区25接收到额外的曝光剂量,且因为成像光的半影,角落区28接收到更进一步的曝光剂量。在一些实施例中,在x及y方向重叠边界区25的宽度范围从约50微米到约500微米。在一些实施例中,重叠边界区的宽度范围从约200微米到约400微米。在一些实施例中,在某一方向的重叠量大于其他方向。例如在一些实施例中,x方向的重叠量w2约250微米,而y方向的重叠量w1约350微米。图7a为一理想极紫外光曝光操作的示意图,在理想状况下,入射极紫外光75反射倍缩光掩模205c的图案特征,且接触至涂布光刻胶的基板210上。显影后,光刻胶上形成定义清楚的图案510,如图所示。如图7b所示,在一些实施例中,利用倍缩遮蔽叶片(reticlemaskingblade)70以遮挡来自倍缩光掩模205c成像边界的光。利用倍缩遮蔽叶片70以阻挡倍缩光掩模205c不被曝光的区段,因此,图案周围被成像。利用倍缩遮蔽叶片70以遮挡来自成像边界的光以容许密集排列的晶粒的印制(printing)。当晶粒被密集印制,每个邻近晶粒的成像边界与特定晶粒边缘重叠,造成剂量增加,在场域边缘特征过曝。此特征称为场域边缘效应。如图7b所示,倍缩遮蔽叶片70边缘的绕射在反射倍缩光掩模205c产生成像光的半影250。此外,倍缩遮蔽叶片70边缘的表面粗糙度影响半影250的大小。成像光的半影250也从反射倍缩光掩模205c反射,且反射半影光252曝光在涂布光刻胶的基板210上曝光区的边界区。半影光曝光边界区降低形成在光刻胶上的图案520的清晰度。如图7c所示,改变倍缩遮蔽叶片70的位置可造成图案530的边界区的大量曝光剂量重叠。前述图案530形成在涂布光刻胶的基板210上。图8a为极紫外光曝光对于图案特征的临界尺寸的示意图。如图所示,被曝光光刻胶图案540在两邻近曝光区大致上的重叠。图8b为累积的极紫外光曝光对于图案特征的临界尺寸的示意图。如图所示,光刻胶图案550在两邻近曝光区的边界区,图案特征的临界尺寸显著增加。另一方面,如同这里所讨论,根据本公开的实施例,如图8c所示,控制遮蔽叶片定位提供光刻胶图案560大致上均一的临界尺寸。在一些实施例中,利用光学邻近校正(opc)以补偿因绕射或工艺影响的成像错误。在一些实施例中,控制倍缩遮蔽叶片的定位,以最小化当实施光学邻近校正时对临界尺寸均匀度的冲击。图9显示倍缩遮蔽叶片偏移量对形成于被图案化的基板上的临界尺寸的影响。此图显示倍缩遮蔽叶片以几种不同的半影宽度(单位是微米)偏移的影响。当倍缩遮蔽叶片偏移量减小,临界尺寸均匀度变化量就越小。倍缩遮蔽叶片70(参考图10)用以阻挡反射倍缩光掩模205c不被曝光的区段,因此,周遭图案被成像。如图10所示,反射倍缩光掩模205c由反射倍缩光掩模支撑台62支撑,来自极紫外光光源的入射极紫外光75在反射倍缩光掩模205c反射,且此反射光80曝光在半导体基板210上的第一区90,半导体基板210由移动载台98支撑。因为倍缩遮蔽叶片70不能被重复精确设定在相同位置,所以入射极紫外光75只接触反射倍缩光掩模205c的成像场域(位置a),一部分的入射极紫外光75在位置a和位置b之间的成像边界曝光且被反射,因此部分从成像边界反射的辐射85与涂布光刻胶的基板210上相邻区95的一部分重叠。倍缩遮蔽叶片的位置有一公差与前述内容相关,且并非每次必须都放在相同位置。如图11所示,倍缩遮蔽叶片70的边缘绕射在反射倍缩光掩模205c上生成成像光的半影250。此外,倍缩遮蔽叶片的边缘的表面粗糙度会影响半影250的大小。半影250也被倍缩光掩模205c反射,而反射半影光252曝光在涂布光刻胶的基板210上的边界区25(图6)。如图9所示,减小倍缩遮蔽叶片偏移量,增进涂布光刻胶的半导体基板上图案化成像的临界尺寸均匀度。例如,如果倍缩遮蔽叶片偏移量控制在100微米以内的话,临界尺寸均匀度可被控制在1纳米以内。此外,增加半影大小增进临界尺寸均匀度。当成像光的半影250增加、半影光就会更分散,换句话说,半影光的强度减弱,因此较少来自于成像光的半影250的光被反射倍缩光掩模205c边界反射而到达光刻胶。如果反射光低于阈值强度的话,将不足以引发光刻胶内光感材料的光化反应,从而限制在曝光区的边界区25(图6)的不要的光刻胶成像。另一个劣化临界尺寸均匀度的因素为波段外(oob)辐射。极紫外光光源被设计以发出13.5纳米的辐射,然而极紫外光光源也会发出波段外辐射,特别是在深紫外光(duv)的范围。在一些实施例中,罩膜255被放置在反射倍缩光掩模205c和倍缩遮蔽叶片70之间以保护倍缩光掩模不被污染。罩膜255保护反射倍缩光掩模205c不被污染如图12所示。罩膜255的材料层厚度约25纳米到约125纳米,前述材料层对极紫外光而言为透明的。在一些实施例中,罩膜255以碳化硅、多晶硅、氮化硅或石墨制成。罩膜255有一缺点为罩膜反射深紫外辐射。因此,产生于极紫外光光源的波段外深紫外辐射被反射至涂布光刻胶的基板210(图10)。在一些实施例中,因为大部分极紫外光光刻胶也对波段外深紫外辐射敏感,较长波长的深紫外辐射(比极紫外光辐射长)被罩膜反射至涂布光刻胶的基板,会劣化临界尺寸均匀度。当部分半影250在位置b和c之间,深紫外辐射被罩膜255反射如图12所示。在一些实施例中,深紫外辐射被罩膜255反射、加强半影光252接触至涂布光刻胶的基板210上。适当地定位倍缩遮蔽叶片降低波段外深紫外辐射有害影响。如图13所示,每一次极紫外光机台重置会变动倍缩遮蔽叶片70的位置。倍缩遮蔽叶片70的目标点位260如图示。根据当一个新倍缩光掩模安装至机台、制造产品之前的掩模资料以判断目标点位260。判断目标点位260可经由涂布光刻胶的基板的曝光部分,及在多次曝光之间调整倍缩遮蔽叶片的位置以分析成像图案形成,并判断哪一个位置提供最佳结果。倍缩遮蔽叶片的位置可在水平面(x-y平面)δx或δy改变,或在垂直平面(z方向)δz改变。相较于z方向的改变,水平面的偏移对于临界尺寸均匀度有较大的影响。图14为根据本公开的实施例的倍缩遮蔽叶片70的平面图,以经由倍缩遮蔽叶片的开口向上看反射倍缩光掩模205c的方向。在此实施例中,四个倍缩遮蔽叶片70a、70b、70c、70d被互相重叠排列以提供长方形开口在反射倍缩光掩模205c曝光图案55。在另一个实施例中,如图15所示,两个倍缩遮蔽叶片70a’和70b’被配置以提供一长方形开口在反射倍缩光掩模205c曝光图案55。图15为方向以经由倍缩遮蔽叶片的开口向上看反射倍缩光掩模205c的平面图。在如图14及图15所示的实施例,在一些实施例中每一个叶片的定位为个别控制。图16为根据本公开的实施例为了控制倍缩遮蔽叶片定位的装置。每一个倍缩遮蔽叶片70的位置由控制器265个别控制。在一些实施例中,位置感测器270感测每一个倍缩遮蔽叶片70的位置。在一些实施例中,位置感测器270光学上感测倍缩遮蔽叶片70的位置。在一些实施例中,位置感测器270为激光干涉仪。激光干涉仪在判断一物件(如倍缩遮蔽叶片)位置时可提供纳米尺度的精确性。在一些实施例中,反射器275(如反射镜)被附加至倍缩遮蔽叶片70。位置感测器270引导光束280(如激光)至反射器275,而光束被反射回位置感测器270。当位置感测器270为激光干涉仪时,位置感测器270利用干涉仪去准确判断倍缩遮蔽叶片70的位置。控制器265分析倍缩遮蔽叶片位置资料,且如果倍缩遮蔽叶片70在设定公差之外,控制器265启动制动器285去移动倍缩遮蔽叶片70至一新位置。在一些实施例中,控制器265利用反馈回圈去连续监控并调整倍缩遮蔽叶片70的位置,使倍缩遮蔽叶片70在曝光工艺时定位至正确的位置。在一些实施例中,一个或多个制动器285被耦接至每一个倍缩遮蔽叶片70,以在水平或垂直方向移动倍缩遮蔽叶片70。图17为根据本公开的实施例,控制倍缩遮蔽叶片定位的方法400的流程图。为了说明目的,方法400中的操作可参考如图6及图16所示的不同元件及特征以描述。在操作410,判断倍缩遮蔽叶片的目标点位。目标点位可被判断在给定的一组倍缩遮蔽叶片70及反射倍缩光掩模205c。在不同倍缩遮蔽叶片位置下,可得到涂布光刻胶半导体基板的一系列的曝光,且在光刻胶显影后,可分析光刻胶图案以判断哪一个倍缩遮蔽叶片的位置给予最佳结果。在一些实施例中,倍缩遮蔽叶片的位置被最佳化,以最小化在边界区25和角落区28(图6)的半影曝光剂量的变化。在操作420,倍缩遮蔽叶片依据操作410中的最佳化位置被定位于目标点位。在一些实施例中如操作430,在极紫外光曝光工艺期间,利用位置感测器270监控倍缩遮蔽叶片70的位置。在操作440,比较倍缩遮蔽叶片70的位置和目标点位。在一些实施例中,利用控制器265去比较倍缩遮蔽叶片70的位置和目标点位。在操作450,判断倍缩光掩模遮蔽叶片70的位置是否在目标点位的公差外。在操作460,如果倍缩遮蔽叶片70的位置在目标点位的公差外,制动器285调整倍缩遮蔽叶片70的位置。而如果倍缩遮蔽叶片70的位置在公差内,则位置感测器270持续监控倍缩遮蔽叶片70的位置。在制动器285调整倍缩遮蔽叶片70的位置,位置感测器270也持续去监控倍缩遮蔽叶片70的位置,且控制器265判断是否有必要更进一步调整。在一些实施例中,控制器265使用反馈回圈去连续监控且调整倍缩遮蔽叶片70的位置。在一些实施例中,周期性地测量倍缩遮蔽叶片70的位置,例如在基板被成像的特定量或是在一个设定的周期后。根据本实施例,提供控制倍缩光掩模叶片的定位方法、制造一半导体装置、及用以控制倍缩光掩模叶片位置的装置,以改善临界尺寸均匀度。在一些实施例中,即使在半影光反射重叠的边界和角落区域,曝光区的曝光剂量在基板不同位置大致上相同。在一些实施例中,控制倍缩光掩模叶片偏移在100微米内提供临界尺寸均匀度在1纳米内。本公开的实施例为控制倍缩光掩模叶片的定位方法,以最小化临界尺寸均匀度的冲击。此方法包括判断倍缩遮蔽叶片相对于反射倍缩光掩模的目标点位;将倍缩遮蔽叶片定位于目标点位;在成像操作时监控倍缩遮蔽叶片的位置;比较倍缩遮蔽叶片的位置和目标点位,如果倍缩遮蔽叶片的位置在目标点位的公差外,调整倍缩遮蔽叶片的位置。在一实施例中,利用位置感测器来进行监控。在一实施例中,利用激光干涉仪来进行监控。在一实施例中,调整倍缩遮蔽叶片的位置包括启动一个或多个机械上耦接至倍缩遮蔽叶片的制动器。在一实施例中,监控倍缩遮蔽叶片的位置、比较倍缩遮蔽叶片的位置及调整倍缩遮蔽叶片的位置利用控制器进行。在一实施例中,进行控制倍缩遮蔽叶片的位置同时实施光学邻近校正。在一实施例中,此方法包括调整倍缩遮蔽叶片的位置,以调整反射倍缩光掩模反射的辐射半影大小。在一实施例中,调整倍缩遮蔽叶片包括在平行于反射倍缩光掩模主表面的方向上,调整倍缩遮蔽叶片,或在垂直于反射倍缩光掩模主表面的方向上,调整倍缩遮蔽叶片。本公开的另一实施例为一种控制极紫外光光刻机台的曝光区域的装置。此装置包括极紫外光辐射光源、移动载台、一个或多个倍缩遮蔽叶片、一个或多个制动器、以及位置感测器。移动载台配置以承载一涂布光刻胶的基板。一个或多个倍缩遮蔽叶片被配置于极紫外光辐射光源及反射倍缩光掩模载台之间。一个或多个制动器被耦接至一个或多个倍缩遮蔽叶片,配置以移动倍缩遮蔽叶片。位置感测器被配置以判断一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。在一实施例中,此装置包括控制器,配置以控制位置感测器及一个或多个制动器。在一实施例中,位置感测器包括激光干涉仪。在一实施例中,一个或多个制动器,被配置以在平行于反射倍缩光掩模载台主表面的方向、或在垂直于反射倍缩光掩模载台主表面的方向,移动倍缩遮蔽叶片。在一实施例中,一个或多个倍缩遮蔽叶片包括两个到四个倍缩遮蔽叶片,排列形成大致上为长方形开口。在一实施例中,位置感测器被配置以引导光束至一个或多个倍缩遮蔽叶片,而一个或多个倍缩遮蔽叶片被配置以反射来自位置感测器的光束。在一实施例中,此装置包括罩膜,位于一个或多个倍缩遮蔽叶片及反射倍缩光掩模载台之间。本公开的另一个实施例为一种极紫外光光刻机台,此机台包括极紫外光辐射光源、移动载台、一个或多个倍缩遮蔽叶片、位置感测器、一个或多个制动器、以及控制器。移动载台配置以承载涂布光刻胶的基板。一个或多个倍缩遮蔽叶片位于极紫外光辐射光源及反射倍缩光掩模载台之间。位置感测器被配置以在选择性光刻胶曝光操作时监控一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。一个或多个制动器配置以如果一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置在公差外时,调整一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。控制器配置以判断一个或多个倍缩遮蔽叶片是否位于公差内,且配置以控制制动器。在一实施例中,控制器被配置以控制位置感测器,比较一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置,且调整一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。在一实施例中,罩膜位于一个或多个倍缩遮蔽叶片和反射倍缩光掩模载台之间。在一实施例中,极紫外光光刻机台包括多个光学元件,配置以将极紫外光辐射引导至移动载台。在一实施例中,一个或多个倍缩遮蔽叶片包括两个到四个倍缩遮蔽叶片。本公开的另一个实施例为一种利用极紫外光光刻机台制造半导体装置的方法。极紫外光光刻机台包括极紫外光辐射光源、移动载台、一个或多个倍缩遮蔽叶片。移动载台配置以承载涂布光刻胶的基板、一个或多个倍缩遮蔽叶片位于极紫外光辐射光源及反射倍缩光掩模载台之间,在一设定公差内,一或多个倍缩遮蔽叶片被定位于第一个位置。此方法包括在极紫外光光刻机台内,选择性曝光涂布光刻胶的基板的第一区于反射倍缩光掩模反射的极紫外光;操作选择性曝光时监控倍缩遮蔽叶片的位置;判断一个或多个倍缩遮蔽叶片是否位于设定的公差内;如果一个或多个倍缩遮蔽叶片在设定的公差外,调整一个或多个倍缩遮蔽叶片的位置。在一实施例中,至少一个涂布光刻胶的基板的第二区被选择性曝光且至少一个涂布光刻胶的基板的第二区接界第一区。在一实施例中,当第一区的曝光和第二区的曝光重叠在第一区和第二区的边界区时产生半影反射。在一实施例中,控制倍缩遮蔽叶片的位置,因此第一区及第二区接受大致上相同的曝光剂量。前面概述数个实施例或举例的特征,使得本
技术领域
:中具有通常知识者可更好地理解本公开的各方面。本
技术领域
:中具有通常知识者应理解的是,可轻易地使用本公开作为设计或修改其他工艺以及结构的基础,以实现在此介绍的实施例的相同目的及/或达到相同优点。本
技术领域
:中具有通常知识者还应理解的是,这样的等同配置不背离本公开的精神以及范围,且在不背离本公开的精神以及范围的情况下,可对本公开进行各种改变、替换以及更改。当前第1页12当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1