TWI313400B - Method of removing assist features utilized to improve process latitude - Google Patents

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!3l34〇〇 ⑴ f、發明說明 發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡章嘗y; 本發明有關一種微影技術，更特定的係有關一種在微影 叹備中，用於微影光罩之顯影過程的光學鄰近修正法，此 方法包括： '提供放射投射光束的放射系統； '用以支持圖樣化機構的支持構件，此圖樣化機構用以依 據期望的圖樣來製作投射光束的圖樣； 用以支持基板的一基板平台；及 '用以將投射光束投射至基板之目標部位的投射系統。 投射機構"是指可提供具有圖樣切面之入射投射光束的 機構’此切面圖樣對應至建立於基板之目標部位的圖案；，, 光值"一詞亦可用於此文中。一般而言，該圖案係對應到建 上於目標部位之裝置中的一特殊功能層，例如積體電路或 其他裝置。此圖樣化機構包括： 一光罩。光罩係印刷技術中的習知觀念，且光軍的種類 G括數位式，可變相位平移式，衰減相位平移式以及各種 ό的形式=¾此光罩放置於放射光束中時，可依據光罩 上的圖樣’使入射至光罩的放射光作選擇性的穿透（穿透光 罩）或反射（反射光罩）。在光罩的例子中，支持結構一般為 一光罩平台，其確保光罩能保持在放射光束内的期望的位 置處’且當需要時，能相對於光束作移動。 -一可程式的鏡列。此裝置的一例係一可矩陣定址表面， 且具有黏滯彈性奸奋丨爲 ,» . 坪f控制層，以及一反射表面。此装置的基本 原理在於反射表面中的定址區會將入射光反射成繞射光 1313400

線’而未定址的區域則將入射光反射成非繞射光線。利用 一適當的遽波器’可從反射光束中濾掉該非繞射的光線， 而僅留下繞射的光線。依此，依據陣列可定址表面的定址 圖樣’使光束圖樣化。可程式鏡列的一實施例係使用一矩 陣式的微鏡配置，可藉由施加一局部電場或利用壓電致動-機構來使每一微鏡相對一軸作個別的傾轉。反射鏡為可矩* 陣定址式的，如此’定址的反射鏡將以不同於非定址反射 鏡的方向來反射入射的放射光束；依此，依據可矩陣定址 反射鏡的定址圖樣’便可將反射光束圖樣化。可利用適當籲 的電子機構來實施所需的陣列定址。在上述的兩種例子 中’圖樣化機構包括一個或多個可程式的鏡列。可從以下 的文件中蒐集到更多有關鏡列的資訊，如美國專利第 5,296,891號及第5,523，193號及PCT專利中請第WO 98/38597號 及第WO 98/33096號所揭露者’且這些專利皆合併入此。在 ' 可程式鏡列中’该支持結構可為—框架或一平台，例如需 要時可為固定式的或移動式的。 • 一可程式LCD陣列。美國專利第5,229,872號揭露此陣列的_ 一例’且合併於此以作參考。如上所述’此例中的支持結 構可為一框架或一平台，例如需要時可為固定式的或移動 · 式的。 / 為了簡化，本文以下的部分將包含光罩及光罩平台，然 而，應以此例中所討論的一般原理來更廣泛地說明圖樣化 機構。 在製造積體電路（ICs)時，可使用微影投射設備。此時，

1313400 (3) 圖樣化機構可產生對應到各ic層的電路圖樣’並可將此圖 樣成像在已覆有放射線感光材料（光阻）之基板（矽晶圓）的 目標部位（例如·—個或多個晶片）上。通常’早一晶圓含有由 相鄰之目標部位所構成的整個網路，此目標部位係由投射 系統分次連續照射而加以形成。在目前的系統中，利用光 罩平台上的光罩來進行圖樣化的程序，而在兩個不同形式 的設備中會產生差異。在一種微影投射設備中，係一次將 整個光罩圖樣曝光至目標部位上；此種設備通常稱為晶圓 步進機。在另一種設備中一通常稱為步進及掃描設備一， 係在投射光束下，沿一方向（掃描方向）漸進地掃描光罩，同 時平行或反向於前述的方向來掃描基底平台；由於，一般 而言，投射系統具有一放大率Μ(通常<1)，基底平台的掃插 速度V將為光罩平台掃描速度的μ倍。更多有關微影設備的 資訊可由美國專利第6,046,792號中獲得，其合併至此。 在利用微影設備的一製程中，將一圖樣（如光罩）成像在 至少部分由放射感光材、料（光阻）所覆蓋的基底上。在此成像 步驟之前’對基底進行各種程序’如塗底、光阻被覆及軟 烘烤等。在實施曝光之後，可對基底實施其他的製程，如 後曝光製程（ΡΕΒ)、顯影、硬烘烤及成像圖案的量測/檢測。 利用此製程序列來對裝置，如1(：的各層進行圖樣化的糕 序。接著，對此一圖樣化後的半導體層施以各種製程，如 蝕刻、離子植入（摻雜）、金屬化、氧化、化學機械研磨等， 以完成所需的各別層。如果需要多個層，則需對每一新的 層重複整個程序或實施—變換的程序。最後，基底(晶圓) -8-

1313400 上將產生裝置陣列。接著利用切片或切割的技術來分開這 些裝置，隨後可將個別的裝置安裝在承載物上，連接上接 腳等。可由”微晶片製造：半導體製程的實用索引”，第三 版’作者 Peter van Zant，McGraw Hill 出版公司，1997，ISBN 0-07-067250-4等書’獲得有關此部分製程的進一步資訊。 為了簡化起見，以下可將投射系統稱為"透鏡"，然而， 此一名詞應廣義地解釋為包含所有形式的投射系統，例如 包括折射光學系統，反射光學系統，全屈光系統等。放射 系統亦可包括依據這些設計型態來進行操作的元件，以引 導’成型或控制放射的投射光束，且以下此等元件亦可統 稱為"透鏡”。進一步的，微影設備可為包括兩個或多個基 底平台（及/或兩個或多個光罩平台）的形式。在此"多平台” 裝置中’可平行地使用額外的平台，而或當某一或某些平 σ正實施曝光時’可讓另一或另一些平台進行預備操作。 美國專利第5,969,441號及WO 98/40791號揭露一雙平台式的 祕影設備’其將合併至此以作參考。 隨著半導體製程技術快速地推向光學印刷技術的極限， 目前的製程技術已利用臨界尺寸（"CDs")來作為製造Ic電路 圖案的指標，以下’以曝光波長（"λ”）來表示。電路的”臨界 尺寸"定義為圖案的最小寬度，或兩個圖案間的最小間隔。 對於尺寸小於λ的圖案而言’光學鄰近效應變得相當嚴苛， 而對前導的次λ製程而言，幾乎是無法允許的情況。 光學鄰近效應為光學投射曝光系統的一項特性。更特定 的’當以微影技術將間隔極小的圖案轉移至晶圓上的光阻 D13#〇l&134614號專利申請案 卜 -- 中文說:替換年4月） — _ %，便會發生所謂的鄰近致應。間隔極小的電路圖案所產 生的光波會彼此干涉，而使最後的轉移圖案發生變形。換 句話說’繞射使得鄰接的圖案互相交錯，而產生圖案的變 異。光學鄰近效應對一圖案的影響程度係依圖案與圖案間 的位置配置而定。 此鄰近效應所產生的主要問題在於使圖案的臨界尺寸產 生不理想的改變。對於任—前導的半導體製程而言，主要 的製造目標便是對圖案（亦即’電路元件及内接線）的臨界尺 寸達成細微的控制，由於此會對晶圓的良率及最後產品的 電子切換速度產生直接的影響。 習知上，可利用多種方法來減少因光學鄰近效應所產生 電路圖案之臨界尺寸的變化。其中的一種方法係藉由調整 曝光工具的照度來達成。更特定的，藉由仔細的選擇照射 聚光鏡之數值孔徑（"NAC")對成像物鏡之數值孔徑（”NA〇„) 的比值（此比值稱為部分一致率_σ)，便可將光學鄰近效應控 制在一定的程度。 除了使用上述非一致性的照射外，亦可藉由"預修正，ι光 罩圖案來對光學鄰近效應進行補償。此技術通常稱作光學 鄰近修正（OPC)技術。 例如，在美國專利第5,242,770號（'770號）中（合併至此，以 作參考）’描述一種使用分散棒（SBs)來實施光學鄰近修正的 技術。第'770號專利顯示在修正隔離圖案方面，分散棒的方 法相當有效，其能使產生的圖案具有高的密度。藉此，亦 能改善隔離圖案的聚焦深度（DOF) ’而明顯地增加製程的裕 82149-980421.doc •10- 1313伞0Θ/134614號專利申請案

Vi 孤号π τ 睛系 j—-.-.…… ____ 中文說^替換頁(料4月）齡…日修^ 度。/刀散棒（亦稱為強度準位 M ^ ^ ^ 飞辅助棒）係放置在光罩之隔 離圖案的邊緣，以調整隔離邊 ^ 遠緣的邊緣強度梯度。較佳的， s隔離圖案經過調整之後， 其5周整後的邊緣強度梯度與高 捃度圖案邊緣的邊緣強度梯片一 饰度一致’因此當以分散棒對隔 離圖案進行調整之後，圖牵沾* ☆人上 圖案的見度會接近高密度的槽狀圖 案。 對於大尺寸的圖案而t ’在習知的照射方式下，高密度 結構的製程裕度較隔離結構的製程裕度為佳、然而，近來， 環形照射及多極照射等先進的照射方式已可用來提高解析 度，且在此種照射方式下，光學鄰近修正的技術並非一定 能產生期望的效果。 進一步的’當印製具有半密度節距的圖案時，”阻止節距” 常常會降低聚寒、深度。當使用雙極照射的強離軸照射時， 此種問題尤為明顯。美國專利第09/840,305號，2001年4月24 曰申請，已描述阻止節距的問題，且其内容合併至此。如 '3 05號專利所述’藉由在光罩圖案中插入輔助圖案（AF)，可 有效地降低阻止節距的問題，進而改善聚焦深度。然而， 使用此種辅助圖案常常會在晶圓上印製出不期望的殘留圖 案。因此，對於阻止節距的問題，輔助圖案並無法提供永 久可行的解決方案。 發明總結 依此，本發明的目的在於提供一種方法，可在不降低製 程裕度的前提下，有效地從晶圓上消除輔助圖案所產生的 不期望的殘留。 82149-980421.doc -11 - 1313400

用以利用微影設備將 ⑺ 更特定的，本發明有關一種方法 微影圖案轉移至基底上。此方法包括步驟：（1)定義要印製 基底上的圖案；（2)決定需在哪一圖案的附近設置輔助圖 案，以便在定義的解析度限制内，印製出圖案；（3)產生含 有要印製之圖案及輔助圖案的光罩；（4)實施第一照射程序 以將圖案印製到基底上，第一照射程序在該基底上造成該 輔助圖案的部分印製；及（5)實施第二照射程序，以減少印 製在基底上的輔助圖案；第二照射程序包括利用專用的格

線（格線區）實施四極照射。 在較佳的實施例中’本發明在第二照射程序中利用 QUASARTM照射以移除輔助圖案。如1999年4月6日申請的美 國專利第09/287,014號（合併至此）所述，QUASART'q?、射是由 四極照射及環形照射所產生的照射模式。 進一步的，本發明明顯地優於習知的技術。更重要的， 本發明提供一種簡單而有效的程序來移除輔助圖案（AFs)以 解決阻止節距的問題。因此，本發明可防止聚焦深度及製 程裕度的降低，此降低係因從晶圓上移除輔助圖案所造 成。此外’利用"清洗”步騾中的四極照射，可在單一曝光 步驟終將垂直及水平圖案移除。 進一步的’藉由本發明’可從整個焦距範圍内移除輔助 圖案’且在輔助移除程序（亦即’主圖案處理窗不會減少）. 中’不會造成主圖案的退化。此係由於在清洗步驟中，主 圖案的部位具有極少光線甚至沒有光線（即使針對失焦值 亦然）。 -12 - 1313400(8)

在本發明中，”光罩圖樣"可在光罩中實施，但亦可利其 他的圖樣化機構來實施’如上述者。在此”光罩圖樣，，一詞 係為了便於描述，但並不代表一定需要光罩。 雖然依據本發明來製造比時，需要對所使用的工具作特 足的參考說明，但應知此一設備具有多種可能的其他應 用。例如，可用於製造積體光學系統，磁性記憶體的圖樣 導引及偵測，製造液晶顯示面板，薄膜磁頭等’本文中的

格線，，曰曰圓或’’晶片"可分別以更廣義的"光罩"，，，基底， 及”目標部位”來取代。 - 在本說明書中，"放射”及"光束"用以含括所有電磁放射 的領域’包括紫外線（具有365，248，193，^或奈米的 波長）及EUV(極紫外線，如具有5_2〇奈米波長的紫外線），粒 子波’如離子波或電子波。 由以下的圖不及較佳實例的說明，熟悉相關技術之人應 可更明瞭本發明的其他特徵及優點β 圖示之簡單描述 藉由以下的詳細描述及較佳實施例，可更容易瞭解本發鲁 明進一步的目的及優點。 圖1顯示一微影投射設備。 · 圖2a-2c顯·^阻止節距現象如何造成聚焦深度的退化。 · 圖3a_3b顯不如何以輔助圖案降低阻止節距的現象。 . 圖4a-4d顯示利用卜雙極照射，來消除輔助圖案。 圖5a 5d顯不依據本發明，利用quasar照射，來消除輔助 圖案的製程。 -13- 月、修正替換頁 13134001134614 號專利申請荦 中文說If替換頁(98年4'月） 圖 6a-6d顯示如何弊 M " 文良清洗製程中的光罩來進一步使 聚焦深度及製程裕度最佳化。 圖7在移除辅助圖案殘 戈留物的”清洗"步驟中，利用雙極 照射的結果。 α w :8顯不利用本發明之辅助圖案殘留物的移 焦深度及整個製程曝光松 尤裕度中所獲得的改良 較佳實施例的詳細說明 圖1顯示用於本發明 輔助圖案移除製程的一微影投身 設備。此設備包括： -一照射系統Ex，IL，田，、，t 用以提供照射的投射夫 此 特殊的例子中，昭射备& + ^ …、#糸統亦包括一放射源L A ; )MT ’提供用以保持光罩μα 並連接至第一定位機構，以 -一第一物件平台（光罩平台 (如，細劃線）的一光罩保持器， 精確地相對於PL來將光罩定位。 _ 一第一物件平台（基底平台）WT ,提供用以保持基底w (如，一覆上光阻的矽晶圓）的一基底保持器，並連接至第二 定位機構’以精確地相對於PL來將基底定位。 -一投射系統（”透鏡”）PL，（如折射，反射或屈光光學系 統），用以將光罩MA照射部位的影像形成在基底诃的目標部 位C (如，包括一個或多個晶片）上。 在此’設備為透光式的。（例如，具有一可透光的光罩）。 然而，一般而言，設備亦可為反射式的（具有反射光罩）。此 外’設備可利用其他種類的圖樣化機構來取代光罩；包括 可規劃的鏡列及LCD陣列。 82149-980421.doc -14-

!313400 光源LA(例如水銀燈或激光）產生一照射光束。此光束直 接或經由調整機構，如光束擴展器Ex，而被導入一照射系 統（照射器）IL中。照射器IL可包括用以設定光束強度分部之 外及/或内徑向範圍（外σ ’内σ)的調整機構am。此外，其亦 包括各種其他的元件，如整合器IN及聚光器CO。依此，入、 射至光罩ΜΑ上的光束PB在斷面上具有期望的均勻性及強* 度分布。 在圖1中，可將光源LA設置於微影投射設備的外殼中（尤 其是當光源LA為水銀燈的情形），但亦可將光源移至微影投鲁 射設備之外。光源所產生的照射光束被導入設備中（例如， 藉由導引鏡的輔助）’當光源LA為激光（例如KrF，ArF或F2 雷射）時’則常使用外部的光源。本發明同時包括上述的兩 種情形。 光束PB接著截入保持在光罩平台mt上的光罩MA。橫越光 罩MA ’當光束PB穿過透鏡PL後，透鏡將光束PB聚焦在基底 W的目標部位C。藉由第二定位機構P1，P2(及干涉度量測機 構IF) ’可精確地移動基底平台WT，以便將不同的目標部位鲁 C定位在光束PB的路徑上，類似的，當由光罩庫取得光罩 MA或正進行掃描時，可使用第一定位機構mi，m2將光罩 · MA精確地定位在光束PB的路徑上。通常，藉由長行程模組 : (粗定位）及短行程模組（精細定位）（並未描述於圖1中）的輔 助便可實現目標平sMT、WT的移動。然而，在晶圓步進器 的例子中（相對於單步及掃描工具）’光罩平台MT可連接至 一短·ί亍程制動器，而或可為固定的。 -15-

1313400 可以兩種不同的方法來使用描畫工具： -在步進模式中，光罩平台MT基本上保持固定，益將整 個光罩影像一次（亦即，單一"閃光"）投射至目標部位c。接 著，在X及/或y方向上移動基底平台，使得光束pB可照射不 同的目標部位C ; -在掃描模式中，除了並未以單次"閃光，，曝照給定的目 標部位c外，其餘皆利用相同的方式。此外光罩平台MT可 在給定的方向（所謂的”掃描方向，，，如y方向）上以速度乂移 動，使得投射光束PB可掃描整個光罩影像；同時，基底平 台WT在相同或相反的方向上以速度v=Mv移動，其中M為透 鏡PL的放大率（典型值為m=1/4或1/5)。依此，可曝照較大的 部位C而不會造成解析度的降低。 如上所述’圖2a-2c說明阻止節距現象如何造成聚焦深度 的退化。更特定的，圖2a對應至一線段：間隔圖樣的成像 結果：此圖樣具有線寬70奈米及節距ι7〇奈米，使用照射設 定ΝΑ=0·85 ;曝光波長=193奈米；雙極35χ ;外σ=〇_82，内 σ=0.52。雙極35χ相當於極點位於χ軸的雙極照射，藉此每一 極的外緣相對於原點（位於兩極的中點）呈35度《此外，外σ 相當於一致性因子σ的最大值，而内σ相當於一致性因子σ 的最小值。如圖2a所示，在影像開始退化前，利用此線： 間隔圖樣所能獲得的適當聚焦深度在Z方向上近似+/_350奈 米（圖2c中的ED曝光裕度-聚焦深度）圖顯示聚焦深度大於 700奈米）。 圖2b顯示在阻止節距處，可接受之聚焦深度的問題/退化 -16· 1313400

(12) 情形。更特疋的，圖2b顯示—線段：間隔圖樣的成像結果： 此圖樣具有·•泉寬7〇奈米及節距340奈米，且照射設定相同於 圖2a。如圖所示，在此340奈米的，，阻止節距，，中，可接受的 聚焦深度在z方向明顯地降至約+/_1〇〇奈米。當使用強離軸 技術，如雙極照射時，"阻止節距”的問題更為明顯。

圖2c顯示一比較圖’其中繪出在阻止節距處，聚焦深度 的退化情形。如圖所示，7〇/17〇的線：間隔比在2〇〇奈米的

聚焦冰度處呈現將近24%的曝光裕度，而阻止節距（亦即 70/340的線：空間比）呈現將近8%的曝光裕度。 - 圖3a-3b顯示輔助圖案如何改善阻止節距處的聚焦深度， 一如前述'305申請案所述者。圖3丑為一線段：間隔圖樣的成

像結果’此圖樣具有線寬70奈米及節距340奈米，且照射設 定相同於圖2a，另外在圖樣線段的附近設置40奈米的輔助 圖案。如圖3b所示’在光罩上所加的額外輔助圖案可實質 地改善聚焦深度，而使成像的結果更接近於圖2a的高密度 圖案。然而，雖然能改善聚焦深度，但會有輔助圖案殘留 在晶圓上。換句話說，一部份不期望的輔助圖案會被印製 到

圖3b顯示使用各種尺寸的輔助圖案來改善阻止節距處之 聚焦深度的結果圖，阻止節距對應到70:340的線段：間隔 比。如圖所示，當輔助圖案的尺寸（亦即寬度）增加時，阻止 節距處的聚焦深度增加而具有相同於圖2a的高密度圖案。 然而’對於每—輔助圖案而言，亦會有不期望的輔助圖案 被印製（亦即，殘留）。 -17- (13) 1313400

通常’當使用雙極照射時 先實施X雙極照射以印製垂直 圖案’接著再實施y雙極照射以印製水平圖案。然而，即使 使用實貝的y雙極照垂4的輔助圖案仍無法完全地移

除。進一步的，為了使7雙極曝光有機會將輔助圖案移除， 必須先使用在辅助圖案殘留處形成開口的一光罩來進行曝 光。此程序顯示於圖4a-4d中。用以產生圖4a_4d之圖樣的照 射條件相同於圖2a-2c者，且使用的輔助圖案具有4〇奈米的 寬度。圖4a顯示x雙極照射所產生的影像結果，其相同於圖 3a者"圖4c顯示由二照射之組合所造成之影像。圖仆顯示 使用相同光罩並以y雙極照射所產生的影像結果。圖4d顯示 對應至圖4c影像的處理窗。如圖所示，當利用x雙極及y雙 極照射時’仍會將輔助圖案殘留印至晶圓上，因而限制了 聚焦深度。 參考圖4d，X軸代表焦距且y軸代表移除輔助圖案殘留所 需的取小flb量。白色區域12代表印製辅助圖案時所需的焦 距及能量條件。白色薄邊所表示的區域14係指能量劑量與 焦距的結合’其形成一主圖案且尺寸足夠獲得有效的鎖 _ 定。由圖中可看到，聚焦深度被限制在約+/_ 150奈米》另外， 圖4d中的錐狀部位代表有效的製程裕度。 _ 更特定的’由線段14所圍繞的中央區形成處理窗。在處 理窗内，所有焦距及曝光劑量的結合將產生一可接受的臨 界尺寸（通常可接受的臨界尺寸落於+/-10%的範圍内）。在理 想的狀沉下’處理窗愈大愈好，此表示處理程序對劑量及 聚焦錯誤愈不敏感。圖底部的區域12表示結合焦距及處 • 18 · 1313400

理劑量的部位，此部位會導致輔助圖案的印製。圖4d係由 非實質的影像計算所獲得的結果。在實際的系統中，被覆 的性質將會影響此區域12。然而，此#實質的影像計算對 於行為的預測以及改變照射程序所造成的變化相當有效。 參考圖4d,有兩個限制聚焦深度的主要因予。第一是處 理窗相當窄。此係由於y雙極曝光（如圖4b所示）在主圖案部 位（亦即，圖中x=〇的部位）有失焦的情況，而產生一些明亮 的區域。這些明：¾區將會使失焦的主圖案產生影像退化的 情泥，而減少聚焦深度。第二，主圖案處理窗中的某些結 s將會印製出輔助圖案。如此會使焦距/劑量的結合"失效·，， 因而限制到處理的裕度。 本發明的申請人已確認利用反雙極劑量的第二曝光無法 有效將輔助圖案移除的原因，其包括清洗曝光時不當的聚 焦深度，以及為了形成失焦，在主圖案部位所產生的不反 暗部。 依此’如上所述’最佳的清洗條件是在主圖案中形成極 暗的部位’且聚焦深度能與目標聚焦深度的主圖案一致。 換句話說，最佳的清洗條件為：（A)在主圖案的整個焦距範 圍内能形成極暗的部位（為了不使主圖案退化），及（B)具有 足夠的清洗”亮度”以在所有存在輔助圖案的焦距值下，移 除輔助圖案的殘留影像°當分別以X雙極’ γ雙極照射來實 施晶圓的第一及第二曝光後，可在清洗步驟中利用四植照 射來達成此標準。在本發明的較佳實施例中，四極照射利 用 / QUASARTM照射。 -19· 1313400 _ (15) 更特定的，依據本發明的製程，在分別以ν格線及η格線 實施χ雙極照射及y雙極照射之後，利用另一格線，以 QUASART^?、射法來實施第三照射（如果晶片夠小，而使三個 格線皆落於一光罩上，則三種格線可結合在單個格線上， 此時’光罩的其他部位被加以曝光）。如下所述，qUasartm * 照射為一種”清洗"曝光，其可有效地移除前述χ雙極曝光所》 留下的輔助圖案殘留。因此，藉由實施quasartm照射，可 在最小的聚焦深度下提供明顯的改善，並在給定的照射步 驟下’提供所需的裕度。 ^ 參考圖5a-5d，圖5a顯示利用具有相同於圖4a設定的χ雙極 照射’以及輔助圖案所獲得的影像。雖然圖5a_5d中未顯示· 但在實施例中亦實施圖4b中的y雙極照射。 是否需要進行兩種印製照射（亦即’ χ雙極照射及y雙極照 射）係依應用而定。在一些情況下，僅應用單一的印製照 射’並配合清洗照射。因此，如果設計的主圖案需要兩個 雙極照射，則亦可使用y雙極照射。然而，不使用第二雙極 照射來貫施清洗。換句話說，即使使用y雙極照射來曝光部看 分的水平主圖案，曝光時所使用的格線將在其他雙極曝光 中的輔助圖案部位產生暗部。 進一步的’曝光的順序不會造成任何的影響，因此可加 以變換。依此，可能的照射程序包括：雙極χ +雙極y + quasar;雙極 x+ quasar+ 雙極 y; quasar+ 雙極 y+ 雙極 χ; 加 +雙極x+雙極y ;雙極y+雙極x+ quasar及雙極y+ quasar + 雙極x。 -20- (16) 1313400 的 圖5b顯示用以移除輔助 一例’以及其結果。如圖

圖案殘留之QUASART'^射設定 所示，quasartm照射設定包括 使用 影像 應至 0.60的數值孔徑（NA)。圖氕顯示結合三個照射所產 結果（亦即X雙極，y雙極及quasarTM)，且圖以顯 圖5c必像的處理窗。清洗步騾中的最佳照射設定 生的 示對 係依 據格線配線及輔助圖案的正確性而定

例如’依據雙極模式中最適當的輔助圖案節距設定，而 將本例的數值孔徑設為0·^此表示輔助圖案距離（不包括主 圖案)的節距為雙極模式之最小節距的兩倍。為了實施具有 同反差及聚焦深度的雙節距清洗曝光，照射極點相對於》 軸的實體位置應為雙極的一半。當在相同的數值孔徑下， 以QUASART^?'射來取代雙極照射時，極點在χ方向上移動 一次方的因子。因此，為了將極點正確地放置在離y軸的半 個距離上，亦需將數值孔徑縮減一二次因子。 當然，其他種數值孔徑與σ的結合亦能產生相同的結果。-只要數值孔徑* σ為定值，光束照射到格線的物理角度便相 同。換句話說’數值孔徑=〇 6，外σ=〇.82，内σ=0·52相同於_ 數值孔徑=0.62及外σ=0.82*0.6/0.62=0.79及内 σ=〇.52*0.6/0.62=0.5。 比較圖5d及4d，利用四極QUASART'q?、射可使"清洗，，照射 所產生的殘田輔助圖案明顯地減少。如前述，比較圖及 4d，產生的處理窗明顯的變寬（由於在圖汕的影像中，不存 在如圖4d中，在χ=〇處稍微失焦的"光團，，）。 當在"清洗"步驟中選擇四極照射的設定時，先將"清洗間 隔·•調整至最低，而將輔助圖案從處理窗中移除。清洗間隔 -21 - 1313400

(亦稱作清洗切口）為格線的開口部位，並用於清洗曝光的程 厚。清洗切口位於印刷曝光時輔助圖案的相同部位。參考 圖5a及5b以及圖中鄭近雙極的部位，區域16代表開口（亦 即，通光部位），且黑暗的區域18代表光罩上的鉻。 清洗間隔應夠大以成功地移除輔助圖案的殘留，但亦不 能過大而造成副作用（例如，對主圖案產生負面衝擊或耀 斑）。此顯示於圖8中。參考圖8 ’當清洗間隔僅70或80奈米 時’仍會印製出輔助圖案殘留’而限制到處理窗。然而， 藉由90奈米的清洗間隔’可實質地將輔助圖案殘留移除， 而對最大處理窗有實質的改進。將清洗間隔進一步増加至 9〇奈米並不會進一步對處理窗有所改善。 圖6a-6d當清洗間隔設為110奈米時’ ·，清洗"曝光的結果。 所有的照射設定相同於圖5a-5d者。參考圖6d，藉由將清洗 間隔調整至110奈米，可明顯地減少輔助圖案殘留的印製 量，而能在給定的照射條件下進—步提升聚焦深度（利用較 大的輔助圖案來達成聚焦深度的增益，此輔助圖案具有相 同於主圖案的尺寸）及製程裕度。藉由比較圖5 d及圖6d可以 清楚地瞭解前述的内容。基本觀念在於由要於移除殘留 物’所以殘留物本身的尺寸可能很大。此允許使用很大的 輔助圖案（例如分散棒）。實際上，輔助圖案可大到相同於主 圖案的尺寸《然而，當使用大的輔助圖案時，需要增強清 洗曝光（亦即，放大清洗間隔以洗淨殘留物）的程度，在此例 中使用110奈米的清洗間隔。 當利用quasartm照射來實施’’清洗"曝光時，所使用的光 -22 - (18) 1313400

光及y雙極曝光中，▽格 片。V格線主要僅含有 平的圖案。 罩（亦P格綠）係簡單的為X雙極曝 線及Η格線所含之所有輔助圖案的負 垂直的圖案，而Η格線主要僅含有水 ，丨圖7及8顯示利用本發明的技術可提升聚焦深度以及整個 製牙9裕度。更特定的’圖7顯示利用y雙極照射來實施辅 助圖案，，清洗•，曝光所得到的聚焦深度。圖7對應至—具有 70:340線段間隔比的圖樣，其利用4〇奈米的輔助圖案，並以 相同於圖23的照射條件來進行照射。it -步的，如圖7所 示，清洗層中的切口（亦即，清洗_間隔）在5〇、7〇及9〇奈米

變化。 P 圖8顯示利用依據本發明之quasarT、射來實施第三 ”清洗"曝光時，所獲得的聚焦深度。獲得的”清洗-間隔”尺 寸為70 ' 80、90、11〇及13〇奈米。如圖所示相較於圖7中 利用y雙極照射的清洗步驟，以quasarTM照射作為第三"清 洗"曝光可明顯地得到改善。 ^ 如上所述，相較於習知技術，本發明提供明顯的優點。 更重要的，本發明提供一簡單有效的程序來移除輔助圖 案，此輔助圖案係用以解決阻止節距的問@，藉此防止因 輔助圖案殘留而造成聚焦深度及製程裕度的降低。進—步 的，藉由QUASARTM照射，可利用單—的"清洗"曝光來移除 垂直輔助圖案及水平輔助圖案。 雖然已描述本發明的特定實施例，應知在不偏離本發明 的前提下，可以其他的形式來實施本發明。本實施例僅供 說明之用而不作任何的限制，本發明的範圍由所附申請專 -23·

1313400 (19) 利範圍來加以界定，且所有的變化及等效物皆落於本發明 的範圍中。 圖式代表符號說明

LA 放 射 源 MA 光 罩 W 基 底 WT 基 底 平 台 PL 投 射 系 統 IL 照 射 系 統 IN 整 合 器 CO 聚 光 器 PB 光 束 MT 光 罩 平 台

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Claims (1)

1313辱〇0134614號專利申請案 雙^本(98 年 4 月;） 月Wb修正本 i _ τ _ . ' _ 1 ___ 1 ' __ _ 拾、申請專利範圍 '-'： ...... 】用微影设備將微影圖樣轉移至基底的方法，該方 法包括步驟： Λ 定義要印製到基底上的圖案； 決疋需在哪一圖案的附近設置輔助圖案，以便在定義 的解析度限制内，印製出圖案； 另要印製之圖案及辅助圖案的光罩； 射程照射程序以將圖案印製到基底Λ，該第—昭 =序在該基底上造成該輔助圖案的部分印製，該第‘、'’ 照射程序包括對該基底實施雙極照射；及^該第― :施第二照射料’以減少印製在基底上的輔助圖案 2. 、置4第—照射程序包括實施四極照射的步驟。 如申明專利範圍第1項之方法，其中該第二 QUASAR"^照射。 不厅包括 丄：甲㈣專利範圍第旧之方法，其中該第一照射程序及 弟一照射程序的操作順序可以互換。 I;:請專利範㈣1項之方法，其中該第-照射程序包 ^用—X雙極照射對該基底實施m以及_ y雙極照射對該基底實施一第二曝光。 5· 利範圍第1項之方法，其中該第二照射程序利 有圖樣的一光罩，該形成的圖案為該光罩所人之 助圖案的偏光負片。 罩所3之 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第 地移除在該第一照射程序中印製到該 一照射程序實 基底上的所有 質 圖 82149-980421.doc 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該輔助圖樣包括 J >Γ 於第一方向的輔助圖案，以及對齊於第二方向的輔助圖 案’該第一方向與該第二方向相互正交。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該第二照射裎序實質 地移除對齊於該第一方向的輔助圖案以及對齊於該第_ 方向的輔助圖案。 9. 一種裝置製造方法，包括步驟： 提供一基底’其至少部分由放射感光料所覆蓋； 利用投射系統提供一放射的投射光束； 利用圖樣化機構將圖樣加至投射光束的截面上，該圖 樣化機構包括要印製到該基底的圖案，以及設置於要印 製之至少一該圖案旁的輔助圖案，該輔助圖案實施光學 鄰近修正； 將圖樣化的照射光束投射至放射感光材料層的目標部 位’其包括第一照射程序以將該圖案印製到該基底上’ 該第一照射程序在該基底上造成該輔助圖案的部分印 製，該第一照射程序包括對該基底的雙極照射；及 實施第二照射程序’以減少印製在該基底上的該輔助 圖案，該第二照射程序包括實施四極照射的步驟。 10. 如申請專利範圍第9項之裝置製造方法，其中該第二照射 程序包括QUASARTM照射。 11·如申凊專利範圍第9項之裝置製造方法，其中該第一照射 程序及該第二照射程序的操作順序可以互換。 82149-980421 .doc -申會尊利範圍讀-頁· 1313400 12. 如申請專利範圍第9項之裝置製造方法，其中該第一照射 程序包括利用一 X雙極照射對該基底實施一第一曝光，以 及利用一 y雙極照射對該基底實施一第二曝光。 13. 如申請專利範圍第9項之裝置製造方法，其中該第二照射 程序利用形成有圖樣的一光罩，該形成的圖案為該光罩 所含之輔助圖案的偏光負片。 14. 如申請專利範圍第9項之裝置製造方法，其中該第二照射 程序實質地移除在該第一照射程序中印製到該基底上的 所有圖案。 15. 如申請專利範圍第9項之裝置製造方法，其中該輔助圖樣 包括對齊於第一方向的輔助圖案，以及對齊於第二方向 的輔助圖案，該第一方向與該第二方向相互正交。 16. 如申請專利範圍第15項之裝置製造方法，其中該第二照 射程序實質地移除對齊於該第一方向的輔助圖案以及對 齊於該第二方向的輔助圖案。 82149-980421.doc