TWI734799B - 具有失真匹配的密集線極紫外光微影系統以及將圖案轉移至工件上的方法 - Google Patents

Abstract

一種在工件上形成具有多條密集排列的平行線的新圖案 的極紫外光微影系統，系統包括：圖案化元件；極紫外光照射系統，將極紫外光束引導至圖案化元件上；投影光學總成，在第一掃描期間將自圖案化元件繞射的極紫外光束引導至工件上，以形成具有大致平行線的第一條紋；以及控制系統。工件包含失真的現有圖案。控制系統在第一掃描期間選擇性地調整控制參數，使得第一條紋失真以更精確地疊蓋現有圖案的位於第一條紋之下的部分。

Description

具有失真匹配的密集線極紫外光微影系統以及 將圖案轉移至工件上的方法

本申請案主張以下美國臨時專利申請案中每一者的優先權：於2016年6月20日提出申請且名稱為「具有失真匹配的密集線極紫外光微影系統(Dense Line Extreme Ultraviolet Lithography System with Distortion Matching)」的美國臨時專利申請案第62/352,545號；於2016年6月22日提出申請且名稱為「利用圖案拼接的極紫外光微影系統(Extreme Ultraviolet Lithography System that Utilizes Pattern Stitching)」的美國臨時專利申請案第62/353,245號；以及於2017年5月11日提出申請且名稱為「供在極紫外光曝光工具中使用的具有彎曲一維圖案化罩幕的照射系統(Illumination System with Curved 1D-Patterned Mask for Use in EUV-Exposure Tool)」的美國臨時專利申請案第62/504,908號。只要被允許，美國臨時專利申請案第62/352,545號、第62/353,245號、及第62/504,908號各自的內容均出於所有目的而併入本案供參考。

本申請案亦主張於2017年5月18日提出申請且名稱為「用於密集線圖案化的極紫外光微影系統(EUV Lithography System for Dense Line Patterning)」的美國專利申請案第15/599,148號的優先權。此外，本申請案亦主張於2017年5月18日提出申請且名稱為「用於密集線圖案化的極紫外光微影系統(EUV Lithography System for Dense Line Patterning)」的美國專利申請案第15/599,197號的優先權。只要被允許，美國專利申請案第15/599,148號及美國專利申請案第15/599,197號各自的內容均出於所有目的而併入本案供參考。

只要被允許，以下美國臨時專利申請案各自的內容均出於所有目的而併入本案供參考：於2016年5月19日提出申請且名稱為「用於密集線圖案化的極紫外光微影系統(EUV Lithography System for Dense Line Patterning)」的美國臨時專利申請案第62/338,893號；於2017年4月19日提出申請且名稱為「在極紫外光譜區中進行密集線圖案化的光學物鏡(Optical Objective for Dense Line Patterning in EUV Spectral Region)」的美國臨時專利申請案第62/487,245號；以及於2017年4月26日提出申請且名稱為「供在極紫外光曝光工具中使用的具有平坦一維圖案化罩幕的照射系統(Illumination System With Flat 1D-Patterned Mask for Use in EUV-Exposure Tool)」的美國臨時專利申請案第62/490,313號。

本發明是有關於在半導體工件的微影處理中使用的曝光工具，且更具體而言，是有關於一種被配置成在工件上形成平行 線的圖案的曝光工具，所述平形線彼此分開幾十奈米或更小。

微影系統通常用於在曝光期間將影像自圖案化元件轉移至工件上。下一代微影技術可使用極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)微影術來使得能夠製作具有極小特徵大小的半導體工件。

一個實施例是有關於一種在包含失真的現有圖案的工件(例如，半導體晶圓)上形成具有多條密集排列的平行線的新圖案的極紫外光微影系統。所述微影系統包括：圖案化元件，具有圖案化元件圖案；工件平台移動器總成(workpiece stage mover assembly)，保持並相對於所述圖案化元件移動所述工件；極紫外光照射系統，將極紫外光束(例如，波長為大約13.5奈米(nm)的光)引導至所述圖案化元件上；投影光學總成，將自所述圖案化元件繞射的所述極紫外光束引導至所述工件上，以在所述工件上形成具有密集排列的平行線的第一條紋，所述密集排列的平行線大致沿第一軸線延伸；以及控制系統，控制所述平台總成在所述第一掃描期間沿第一掃描軌跡相對於所述曝光場移動所述工件，所述第一掃描軌跡大致平行於所述第一軸線。如本文中所提供，所述控制系統在所述第一掃描期間選擇性地調整控制參數，使得相對於未調整所述控制參數時而言具有所述平行線的所述第一條紋更精確地疊蓋所述現有圖案的位於具有所述平行線的所述第一條紋之下的部分。

在一個實施例中，所述控制參數包括在所述第一掃描期間將所述第一掃描軌跡選擇性地調整成包括沿與所述第一軸線正交的第二軸線的移動及以與所述第一軸線及所述第二軸線正交的第三軸線為中心的移動，使得具有所述平行線的所述第一條紋更精確地疊蓋所述現有圖案的位於具有所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分。在所述第一掃描期間，沿所述第二軸線的所述移動及以所述第三軸線為中心的所述移動是所述平台沿所述第一軸線的工件位置的函數。

另外或作為另一選擇，所述控制參數可包括在所述第一掃描期間選擇性地調整圖案化元件圖案影像的放大率，使得具有所述平行線的所述第一條紋更精確地疊蓋所述現有圖案的位於具有所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分。此外，所述控制參數可包括在所述第一掃描期間選擇性地調整圖案化元件圖案影像的放大率傾斜(magnification tilt)(即，跨越曝光場的線性放大率變化)，使得具有所述平行線的所述第一條紋更恰當地疊蓋所述現有圖案的位於具有所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分。

在一個實施例中，所述現有圖案包括多個先前被圖案化的晶粒(亦被稱為曝光「射域(shot)」或「場(field)」，乃因每一射域可含有多於一個圖案或半導體裝置)，且所述控制系統控制所述極紫外光照射系統以使得在所述第一掃描期間沿所述第一掃描軌跡的每隔一個晶粒不被曝光。隨後，所述控制系統可控制所 述極紫外光照射系統在第二掃描期間沿所述第一掃描軌跡將所述未被曝光的晶粒曝光。

在另一實施例中，所述控制系統控制所述極紫外光照射系統在相鄰的晶粒的介面處停止所述第一掃描且重設所述第一掃描軌跡。

如本文中所提供，所述控制系統可在所述第一掃描期間選擇性地調整所述第一掃描軌跡及被轉移至所述工件的平行線的節距，使得具有所述平行線的所述第一條紋失真，以更精確地疊蓋所述現有圖案的位於具有所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分。

又一實施例是有關於一種將具有多條密集排列的線的新圖案轉移至包含失真的現有圖案的工件上的方法。所述方法可包括：(i)提供具有圖案化元件圖案的圖案化元件；(ii)使用工件平台移動器總成來移動所述工件；使用極紫外光照射系統將極紫外光束引導至所述圖案化元件上；(iii)使用投影光學總成將自所述圖案化元件繞射的所述極紫外光束引導至所述工件上，以當在第一掃描期間相對於曝光場移動所述工件時在所述工件上形成所述多條密集排列的平行線，具有所述平行線的所述第一條紋大致沿第一軸線延伸；以及(iv)在所述第一掃描期間使用控制系統控制所述平台總成沿第一掃描軌跡相對於所述曝光場移動所述工件，所述第一掃描軌跡大致平行於所述第一軸線；所述控制系統包括處理器；其中所述控制系統在所述第一掃描期間選擇性地調 整控制參數，使得具有所述平行線的所述第一條紋更精確地疊蓋所述現有圖案的位於具有所述平行線的所述第一條紋之下的部分。

實施例亦是有關於一種使用所述微影系統製造的裝置、及/或一種已藉由所述微影系統在上面形成影像的工件(例如，半導體晶圓)。

1、2、3、4、5、6、7、8、9、260:晶粒

10:極紫外光(EUV)微影系統/系統/極紫外光工具/曝光設備

12:極紫外光照射系統

13A、13B、13C、13D、13E:極紫外光束

14:圖案化元件平台總成

14A:圖案化元件平台

14B:圖案化元件平台移動器

16:圖案化元件

16A:圖案化元件圖案

18:投影光學總成/投影光學系統

20:工件平台總成/平台總成

22:工件/半導體工件

24:控制系統

26:光閘總成

26A:剛性光閘殼體

26B:殼體開口

26C:可移動光閘/光閘

26D:光閘移動器

26E:光閘開口

28:曝光場

29:封閉室

34:極紫外光照射源/照射源/極紫外光源

36:照射光學總成

38:第一照射光學元件/照射光學元件

40:第二照射光學元件/照射光學元件

42:第三照射光學元件/照射光學元件

44:第一投影子總成

44A:第一投影光學元件/光學元件

44B:第一投影光學元件/光學元件

46:第二投影子總成

46A:第二投影光學元件/光學元件

46B:第二投影光學元件/光學元件

48:工件平台

50:工件平台移動器/平台移動器

54:處理器

55:光束路徑

56:中間影像平面

233、330:圖案

262:向量

300、302、304、501、502、503、504、505、506、511、512、513、514、515、516、517、518、519:步驟/方塊

328:Y軸線尺寸

332:線/圖案化元件線

332L:最左側線/線

332R:最右側線/線

364:第一條紋/條紋

365:第一掃描/掃描

366、466:第一掃描軌跡/掃描軌跡

367A:邊界

367B:不連續點

368:第二條紋/條紋

369:第二掃描/掃描

370、470:第二掃描軌跡/掃描軌跡

372:條紋寬度

374L:左側中間寬度/中間寬度

374R:右側中間寬度/中間寬度

464F:第一條紋的第一部分

464S:第一條紋的第二部分

465:第一掃描

467A:邊界/介面

469:第二掃描

480:晶粒行

490:掃描

492:掃描軌跡

X、Y、Z:軸線

依據附圖來閱讀所附說明，將會更佳地理解本發明的新穎特徵以及本發明自身的結構及操作，在附圖中，類似參考字元指代類似部件，且其中：圖1A是說明具有本發明實施例的特徵的極紫外光微影系統的簡化示意圖。

圖1B是具有本發明實施例的特徵的光閘總成(shutter assembly)的簡化側視圖。

圖2A是已被處理成包含現有圖案的工件的簡化俯視圖。

圖2B是說明使用步進與重複(step and repeat)微影系統或步進與掃描(step and scan)微影系統處理的工件的原始寬廣失真資料的簡化圖表。

圖2C是僅說明工件的全域失真資料的簡化圖表。

圖2D是說明工件的每一晶粒的失真資料的簡化圖表。

圖2E包含說明各晶粒的共同失真形狀的圖表。

圖2F包含說明殘餘失真資料的圖表。

圖3A是說明具有本發明實施例的特徵的程序的流程圖。

圖3B是包含平行線的第一條紋的工件的簡化俯視圖。

圖3C是包含平行線的第一條紋及平行線的第二條紋的工件的簡化俯視圖。

圖3D是被投射至工件上的圖案化元件圖案的一部分的簡化俯視圖。

圖3E是被投射至工件上的圖案化元件圖案的另一部分的簡化俯視圖。

圖3F是工件的一部分的簡化俯視圖，其中新圖案的一部分疊蓋現有圖案。

圖4A是具有具平行線的第一條紋的第一部分的工件的簡化俯視圖。

圖4B是具有具平行線的第一條紋的第二部分的工件的簡化俯視圖。

圖4C是工件、以及平行線的又一第一條紋的簡化俯視圖。

圖5A是概述根據本發明實施例製造裝置的製程的流程圖。

圖5B是更詳細地概述裝置處理的流程圖。

圖1A是說明極紫外光(EUV)微影系統10的簡化非專有示意圖，極紫外光(EUV)微影系統10包括：極紫外光照射系 統12(輻照設備)，產生初始極紫外光束13A(使用虛線來說明)；圖案化元件平台總成14，保持具有圖案化元件圖案16A的圖案化元件16；投影光學總成18；工件平台總成20，保持並定位工件22，工件22可為半導體晶圓；控制系統24，對系統10的組件的操作進行控制；以及光閘總成26，在工件22上界定曝光場28的形狀，曝光場28是使用經成形及經繞射的極紫外光束13D、13E而形成。該些組件的設計及位置可依據本文中所提供的教示內容而變化。

另外，應注意，極紫外光微影系統10將通常包括較圖1A中所說明的組件更多的組件。舉例而言，極紫外光微影系統10可包括剛性設備框架(圖中未示出)，以保持所述系統的組件中的一或多者。此外，極紫外光微影系統10可包括一或多個溫度控制系統(圖中未示出)，以控制極紫外光微影系統10的組件中的一或多者的溫度。舉例而言，極紫外光照射系統12、圖案化元件16、投影光學總成18及/或工件平台總成20可需要使用溫度控制系統來進行冷卻。

另外，舉例而言，極紫外光微影系統10可包括封閉室29，以使得極紫外光微影系統10的組件中的許多組件能夠在受控環境(例如真空)中運作。

作為概述，極紫外光微影系統10將曝光場28引導至工件22上，工件22沿掃描軌跡移動以將僅包括多條密集排列的大致平行線332的新圖案330(說明於圖3B中)轉移至已包含現有 圖案233(說明於圖2A中)的半導體工件22上。在某些實施例中，極紫外光微影系統10在對工件22進行掃描及曝光的同時調整一或多個控制參數(例如工件22的掃描軌跡、圖案化元件圖案16A的影像的放大率及/或圖案化元件圖案16A的影像的放大率傾斜)，使得新圖案330遵循且較在未調整所述控制參數中的一或多者時而言更緊密地疊蓋現有圖案233。因此，在一個實施例中，本實施例形成不完整的具有密集排列的大致平行線的新圖案330，以與失真的現有圖案233更佳地匹配且更佳地疊蓋失真的現有圖案233。此外，在某些實施例中，可將極紫外光微影系統10控制成在沿掃描軌跡相鄰的晶粒之間形成不連續點(discontinuities)。更具體而言，可將極紫外光微影系統10控制成使每一平行線的條紋在工件22上進行兩次掃描，進而在第一遍中將每隔一個晶粒曝光且在第二遍中將交替的晶粒曝光。

綜上所述，極紫外光微影系統10被獨特地設計成藉由在對工件22進行掃描及曝光的同時調整圖案化元件圖案16A的掃描軌跡、放大率及「放大率傾斜(magnification tilt)」而使具有線的新圖案330更精確地匹配及疊蓋工件22上失真的現有圖案233。由於工件失真、及現有圖案233的層的形成方式的特性，現有圖案通常會失真。對於本實施例，將新圖案330印刷成以更緊密匹配的方式失真。

本文中所提供的圖中的某些圖包括指定彼此正交的X軸線、Y軸線及Z軸線的定向系統。在該些圖中，Z軸線是沿垂直 方向定向。應理解，所述定向系統僅供參考且可有所變化。舉例而言，X軸線可與Y軸線交換，及/或極紫外光微影系統10可被旋轉。此外，作為另一選擇，該些軸線可被稱為第一軸線、第二軸線或第三軸線。舉例而言，Y軸線可被稱為第一軸線，X軸線可被稱為第二軸線，且Z軸線可被稱為第三軸線。

極紫外光照射系統12包括極紫外光照射源34及照射光學總成36。極紫外光照射源34發射初始極紫外光束13A，且照射光學總成36引導並調節來自照射源34的極紫外光束13A，以提供引導至圖案化元件16上的經調整極紫外光束13C。在圖1A中，極紫外光照射系統12包括單個極紫外光照射源34及單個照射光學總成36。作為另一選擇，可將極紫外光照射系統12設計成包括多個極紫外光照射源34及多個照射光學總成36。

如本文中所提供，極紫外光照射源34發射處於極紫外光譜範圍內的極紫外光束13A。如本文中所提供，「極紫外光譜範圍」應意指且包括介於大約5奈米與15奈米之間且較佳處於13.5奈米附近的窄頻帶內的波長。作為非專有實例，極紫外光照射源34可為電漿系統，例如雷射產生電漿(Laser Produced Plasma，LPP)或放電產生電漿(Discharge Produced Plasma，DPP)。

照射光學總成36是反射性的，且包括可在極紫外光譜範圍中運作的一或多個光學元件。更具體而言，每一光學元件包括被塗覆成使極紫外光譜範圍中的光反射的工作表面。此外，所述光學元件彼此間隔開。

在圖1A中，照射光學總成36包括第一照射光學元件38、第二照射光學元件40及第三照射光學元件42，第一照射光學元件38、第二照射光學元件40及第三照射光學元件42協同調節初始極紫外光束13A並將經調節極紫外光束13C引導至圖案化元件16上。在一個實施例中，第一照射光學元件38是蠅眼型(fly’s eye type)反射器，其包括被排列成二維陣列的多個個別微反射器(微鏡(micro-mirror)或小面(facet))，其中每一反射器包括被塗覆成使極紫外光譜範圍中的光反射的工作表面。類似地，第二照射光學元件40是蠅眼型反射器，其包括被排列成二維陣列的多個個別微反射器(微鏡或小面)，其中每一反射器包括被塗覆成使極紫外光譜範圍中的光反射的工作表面。此外，第三照射光學元件42是反射器，其包括被塗覆成使極紫外光譜範圍中的光反射的工作表面。在某些實施例中，照射光學元件38、40、42包括用於使極紫外光聚焦的曲面。

在圖1A中，極紫外光照射源34將初始極紫外光束13A大致向下發射至第一照射光學元件38上。第一照射光學元件38的多個微反射器使所述極紫外光束反射並將其大致向上重新引導至第二照射光學元件40上。有些類似地，第二照射光學元件40的多個微反射器使所述極紫外光束反射並將其大致向下重新引導至第三照射光學元件42上。接下來，第三照射光學元件42充當中繼器，以收集經調節極紫外光束13C、使經調節極紫外光束13C反射並大致向上均勻地聚焦至圖案化元件16的圖案化元件16A 上。應注意，第一照射光學元件38的小面式鏡表面在第二照射光學元件40的小面式鏡表面中的每一者上形成極紫外光照射源34的影像。作為回應，第二照射光學元件40的小面式鏡表面經由第三照射光學元件42將第一照射光學元件38的均勻影像反射至圖案化元件16上。在所示實施例中，在照射光學元件40與照射光學元件42之間的中間影像平面56上形成第一照射光學元件38的中間影像。換言之，第二照射光學元件40的每一小面與極紫外光源34及第三照射元件42在光學上共軛(optically conjugate)，而第一照射光學元件38的每一小面與中間影像平面56及圖案化元件16在光學上共軛。對於此種方案，第一照射光學元件38的每一反射器表面的影像場均交疊於圖案化元件16處，以在圖案化元件16上形成足夠均勻的輻照圖案。

圖案化元件平台總成14固持圖案化元件16。在某些實施例中，圖案化元件平台總成14可被設計成對圖案化元件16的位置及/或形狀做出輕微調整，以改良極紫外光微影系統10的成像效能。舉例而言，在某些實施例中，圖案化元件平台總成14可對圖案化元件16進行成形、定位及/或移動，以對曝光場28的放大率做出改變及調整並對曝光場28的放大率傾斜做出改變。在一個非專有實例中，圖案化元件平台總成14可包括圖案化元件平台14A及圖案化元件平台移動器(patterning element stage mover)14B。在圖1A中所說明的非專有實施例中，圖案化元件平台14A是整體式的，且包括固持圖案化元件16的圖案化元件固持器(圖中未 示出)。舉例而言，所述圖案化元件固持器可為靜電吸盤(electrostatic chuck)或某種其他類型的夾具(clamp)。

圖案化元件平台移動器14B控制並調整圖案化元件平台14A及圖案化元件16的位置。舉例而言，圖案化元件平台移動器14B可以六個自由度(例如，沿X軸線、沿Y軸線及沿Z軸線、以及以X軸線為中心、以Y軸線為中心及以Z軸線為中心)來移動圖案化元件16的位置。作為另一選擇，圖案化元件平台移動器14B可被設計成以少於六個自由度(例如，以三個自由度)來移動圖案化元件16。此外，在某些實施例中，控制系統24可控制圖案化元件平台移動器14B及/或圖案化元件固持器，以藉由視需要將圖案化元件16拉伸、彎折或壓縮來使圖案化元件16失真。如本文中所提供，圖案化元件平台移動器14B可包括一或多個壓電致動器、平面馬達、線性馬達、音圈馬達、僅吸力致動器(attraction only actuator)及/或其他類型的致動器。在某些實施例中，圖案化元件平台14A的運動範圍是相對小的。

圖案化元件16使經調節極紫外光束13C繞射，以形成投射至工件22上的影像。舉例而言，圖案化元件16可為繞射光柵。在一個實施例中，圖案化元件16的圖案化元件圖案16A包括使經調節極紫外光束13C沿多個方向反射及繞射(包括遠離圖案化元件16沿不同方向延伸的第一經繞射極紫外光束13D及第二經繞射極紫外光束13E)的週期性結構。在一個實施例中，圖案化元件16的週期性結構包括具有與Y軸線平行的平行線的圖案。在替代 實施例中，圖案化元件16可為使極紫外光束13C的相位及/或強度變更的週期性結構。舉例而言，所述週期性結構可為具有呈適當節距的反射線及非反射線的圖案，以形成所期望的經繞射光束。作為另一選擇，所述週期性結構可為具有使極紫外光的光學相位變化的線的圖案，以形成所期望的經繞射光束。

投影光學總成18引導經繞射極紫外光束13D、13E將圖案化元件16的影像形成至位於投影光學總成18的影像平面處的半導體工件22上的光敏性光阻上。在一個實施例中，投影光學總成18是反射性的，且包括可在極紫外光譜範圍中運作的一或多個光學元件。更具體而言，每一光學元件包括被塗覆成使極紫外光譜範圍中的光反射的工作表面。此外，所述光學元件彼此間隔開。

在圖1A中，投影光學總成18將自圖案化元件16反射的極紫外光(包括第一經繞射極紫外光束13D及第二經繞射極紫外光束13E)引導至工件22上。換言之，對於本實施例，自圖案化元件16繞射或散射的光波由投影光學總成18收集並重新組合，以在工件22上產生圖案化元件16的影像。由於使極紫外光束散射/繞射的圖案化元件16被成像至工件22上，因而各邊緣在工件22的光阻中顯現為清晰的邊界。因此，投影光學系統18的顯著優點之一在於，其為曝光場28達成界限清楚的邊緣。在圖1A中，投影光學總成18包括第一投影子總成44及第二投影子總成46，第一投影子總成44及第二投影子總成46協同在工件22上形成圖案化元件圖案的影像。相較之下，若投影光學系統18僅引導兩條 經繞射極紫外光束13D、13E以在工件22上形成干涉圖案，則各邊緣將顯現為散焦及模糊的。

舉例而言，(i)第一投影子總成44可包括協同引導經反射極紫外光的左側第一投影光學元件44A及右側第一投影光學元件44B；以及(ii)第二投影子總成46可包括協同引導經反射極紫外光的左側第二投影光學元件46A及右側第二投影光學元件46B。在一個實施例中，每一第一投影光學元件44A、44B均為反射器，其包括被塗覆成使極紫外光譜範圍中的光反射的工作表面。類似地，每一第二投影光學元件46A、46B均為反射器，其包括被塗覆成使極紫外光譜範圍中的光反射的工作表面。在某些實施例中，第一投影光學元件44A、44B被形成為單個極紫外光鏡的部分。類似地，第二投影光學元件46A、46B可被形成為單個極紫外光鏡的部分。視特定應用而定，第一投影光學元件44A、44B可為單個曲面鏡的兩個部分，或者其可為單獨的組件。類似地，第二投影光學元件46A、46B可為單個曲面鏡的兩個部分，或者其可為單獨的組件。

工件平台總成20固持工件22、相對於曝光場28來定位及移動工件22，以在工件22上形成具有密集分佈的平行線的圖案330。作為一個非專有實例，工件平台總成20可包括工件平台48及工件平台移動器50(被說明為方框)。

在圖1A中所說明的非專有實施例中，工件平台48是整體式的，且包括保持工件22的工件固持器(圖中未示出)。舉例 而言，所述工件固持器可為靜電吸盤或某種其他類型的夾具。

工件平台移動器50相對於曝光場28以及極紫外光微影系統10的其餘部分來控制並調整工件平台48及工件22的位置。舉例而言，工件平台移動器50可以六個自由度(例如，沿X軸線、沿Y軸線及沿Z軸線、以及以X軸線為中心、以Y軸線為中心、及以Z軸線為中心)來移動工件22的位置。作為另一選擇，工件平台移動器50可被設計成以少於六個自由度(例如以三個自由度)來移動工件22。如本文中所提供，工件平台移動器50可包括一或多個平面馬達、線性馬達、音圈馬達、僅吸力致動器及/或其他類型的致動器。

在某些實施例中，掃描速度可根據曝光場28的大小而變化。此外，在某些實施例中，工件平台移動器50在每一掃描過程期間以實質上恆定的速度來移動工件22。

控制系統24：(i)電性連接至工件平台總成20，並引導及控制去往工件平台總成20的電流以控制工件22的位置；(ii)電性連接至圖案化元件平台總成14，並引導及控制去往圖案化元件平台總成14的電流以控制圖案化元件16的位置及/或形狀；(iii)電性連接至極紫外光照射系統12，並引導及控制極紫外光照射系統12以控制極紫外光束13B；以及(iv)電性連接至光閘總成26，並引導及控制光閘總成26以調整曝光場28的形狀。控制系統24可包括一或多個處理器54且包括電子資料儲存器。

光閘總成26對極紫外光束13A進行成形，並界定成像於 工件22上的曝光場28的形狀。在一個非專有實施例中，光閘總成26將極紫外光束進行成形成使得曝光場28具有大致矩形形狀。

圖1B是光閘總成26的非專有實例的簡化側視圖。在此實施例中，光閘總成26包括剛性光閘殼體26A、可移動光閘26C(使用方框來說明)及光閘移動器26D(使用方框來說明)，剛性光閘殼體26A界定殼體開口26B(使用虛線來說明)。在此實施例中，殼體開口26B大致界定曝光場28(說明於圖1A中)的形狀及大小。然而，在此實施例中，光閘移動器26D可相對於殼體開口26B來選擇性地移動可移動光閘26C，以選擇性地覆蓋殼體開口26B的一部分、覆蓋殼體開口26B的全部、或不覆蓋殼體開口26B，以沿Y軸線(說明於圖1A中)調整曝光場28的大小。

在圖1B中，可移動光閘26C包括光閘開口26E。對於此種設計，可移動光閘26C可來回移動，以沿Y軸線(掃描方向)自兩個方向選擇性地且交替地調整曝光場28的大小。

此外，光閘移動器26D可為由控制系統24(說明於圖1A中)控制的馬達，以在掃描過程期間依據掃描方向而沿Y軸線自兩個方向選擇性地且交替地調整曝光場28的大小。在替代實施例中，光閘總成26可包括額外致動器或移動部件，以使得能夠修改曝光場28的形狀，進而校正極紫外光照射的非均勻性或達成其他效應。

返回參照圖1A，光閘總成26可沿極紫外光照射源34與工件22之間的光束路徑55位於數個不同位置中。舉例而言，光 閘總成26可沿光束路徑55定位成：(i)接近圖案化元件16，(ii)接近工件22，或(iii)位於中間影像平面上或附近。在圖1A中所說明的實施例，光閘總成26沿光束路徑55位於第二照射光學元件40與第三照射光學元件42之間的中間影像平面56上。因此，被引導至圖案化元件16上的經調節極紫外光束13C已被成形。於在另一位置(例如在圖案化元件16與工件22之間)具有中間影像平面的替代實施例中，光閘總成26可沿光束路徑55位於所述中間影像平面(圖中未示出)上。

應注意，極紫外光束13A、13C、13D、13E中的任一者均可被統稱為極紫外光束。此外，本文中所使用的術語「光束路徑55」將指代極紫外光束自照射源34行進至工件22的路徑。

圖2A是已被處理成包括現有圖案233(以小的圓形說明瞭僅一部分)的工件22的簡化俯視圖，在工件22上具有多個相鄰的晶粒260(亦被稱為「曝光射域」、「射域」或「晶片」)。現有圖案233的設計以及晶粒260的數目、大小及形狀可有所變化。在圖2A中所說明的非專有實例中，工件22已被處理成包括九十六個矩形晶粒260。此外，對於三百毫米直徑工件22，晶粒260中的每一者可例如為二十六毫米(沿X軸線)乘三十三毫米(沿Y軸線)。然而，可存在其他數目及其他大小。使用加號來辨識每一晶粒260的中心。可使用步進與重複微影系統或步進與掃描微影系統(圖中未示出)在工件22上形成每一晶粒260，所述步進與重複微影系統或步進與掃描微影系統將工件22上的一個區域曝 光以形成晶粒260中的一者且隨後步進至另一區域以形成另一晶粒260。此種過程重複至整個現有圖案233完成為止。

不幸地，如本文中所提供，工件22上的現有圖案233常常會失真。作為非專有實例，現有圖案233的失真可由以下引起：在各種處理步驟期間工件22的溫度改變、工件22中的殘餘應力、對工件22的夾持、對工件22的蝕刻、對在步進與重複微影系統中所使用的光罩的夾持及/或步進與重複微影系統的投影光學總成中的不規則性。

圖2B是說明使用步進與重複微影系統處理的工件22的原始寬廣失真資料的簡化圖表。應注意，對於每一工件22，原始失真資料將為不同的。在圖2B中，由工件22上的多個交替的間隔開的位置處的多個微小向量(vector)(箭頭)262來表示失真。該些向量262說明瞭現有圖案233(說明於圖2A中)是如何在該些特定位置處相對於所期望圖案(圖中未示出)失真的。一般而言，向量262的大小表示失真的大小，且方向表示失真相對於其恰當位置而言的方向。

在圖2B中，亦說明工件22的X軸線尺寸及Y軸線尺寸供參考。在此實例中，工件22具有三百毫米直徑。應注意，對於圖2B中所說明的工件22，失真在右下象限中是最高的且在左上象限中是最低的。

作為非專有實例，可藉由準確地量測現有圖案233並將現有圖案233與所期望圖案進行比較來產生失真資料。

應注意，圖2B中所說明的寬廣失真資料包含兩個主要效應，即(i)工件22在全域上是如何拉伸或失真的，及(ii)晶粒260中的每一者是如何失真的。

圖2C是僅說明所述工件22的全域失真資料(使用小箭頭)的簡化圖表。換言之，圖2C是對說明整個工件22是如何失真的資料的線性擬合。此亦可被稱為射域間失真資料(inter-shot distortion data)或工件失真資料。

應注意，對於圖2C中所說明的工件22，工件22的全域失真在右下象限中是最高的且在左上象限中是最低的。

舉例而言，可藉由將X失真分量及Y失真分量的線性方程式與圖2B中所示的原始資料擬合來產生圖2C中的全域失真資料。

圖2D是說明所述工件22的每一晶粒260的失真資料(使用小箭頭)的圖表。應注意，對於圖2D中所說明的工件22，每一晶粒260的失真是近似相同的(一致且重複的)。此乃因步進與重複曝光過程或步進與掃描曝光過程中的晶粒失真通常是由以下引起：在曝光期間所使用的光罩(圖中未示出)的重力下垂、光罩的溫度波動、因夾持引起的光罩的失真及微影系統的投影透鏡總成的失真特性。晶粒失真亦可被稱為射域內失真資料(intra-shot distortion data)。

應注意，可藉由自圖2B所示寬廣整體失真資料減去圖2C所示工件失真資料來計算晶粒失真資料。

圖2E示出藉由使用圖2D所示晶粒失真資料來為九十六個晶粒260中的每一者估計共同失真形狀而產生的圖表。在圖2E中，所述圖表說明使用線性多項式方程式(一階校正)為每一晶粒產生的共同失真形狀。

圖2F說明殘餘失真資料。更具體而言，圖2F中所說明的殘餘失真資料是藉由自圖2D所示晶粒失真資料減去圖2E所示圖表而獲得。

圖3A是說明為使由圖1A所示極紫外光微影系統10產生的新圖案330疊蓋並匹配現有圖案233而採取的步驟的簡化流程圖。更具體而言，在方塊300處，確定工件上的現有圖案的失真資料。一旦確定出工件的失真資料，便在方塊302處確定為使新圖案疊蓋現有圖案233而需要的一或多個控制參數。換言之，使用現有圖案233的失真資料，可確定新圖案330的所期望位置及特性，進而使得新圖案330的多條線匹配並疊蓋失真的現有圖案233。如本文中所提供，可確定形成新圖案330的每次掃描的一或多個控制參數，使得新圖案330疊蓋失真的現有圖案233。可在線下且在開始對新圖案330的曝光之前執行步驟300及302。

作為非專有實例，在產生新圖案330期間極紫外光微影系統10的控制參數可包括：對每一掃描軌跡的調整(例如，工件的X軸線偏移、工件的西塔Z軸線(θz)旋轉)、在一或多次掃描期間圖案化元件圖案的放大率改變及/或在一或多次掃描期間圖案化元件圖案的放大率傾斜。此外，可依據工件的X軸線位置及/ 或Y軸線位置來確定該些控制參數。可藉由若干種潛在方法來確定所期望的新圖案且求得該些控制參數中的每一者：(i)將多項式或其他解析式與所量測資料擬合；(ii)在各量測點之間進行內插並使任何不連續點平滑；(iii)求解最佳化問題，以在維持滿足關於速度、加速度及急沖(jerk)的平台限制的軌跡的同時使殘餘誤差最小化；以及(iv)使用數位濾波器來使軌跡平滑。

接下來，在方塊304處，使用控制參數將新圖案330轉移至工件22。更具體而言，可控制圖1A中所說明的極紫外光微影系統10，以藉由如下方式來使跨越整個工件22的新密集線圖案330匹配並疊蓋現有圖案233：在對工件22進行掃描及曝光的同時調整掃描軌跡、圖案化元件圖案的放大率及放大率傾斜，以補償工件22在前一處理期間的失真。對於此種設計，極紫外光微影系統10將產生新圖案330並以匹配的方式使新圖案330失真，使得較未調整控制參數時而言，新圖案330更精確地對準已存在於工件22上的現有圖案233。

圖3B是工件22的簡化圖，工件22包括使用圖1A所示極紫外光微影系統10形成的平行線332的新圖案330的一部分。此時，僅將具有密集排列的大致平行線332的第一條紋364轉移至工件22。然而，當完成時，工件22的幾乎整個表面將包括密集排列的大致平行線332。應注意，在圖3B中，為清晰起見，線332的X軸線間距及形狀被大幅擴大。在此實施例中，平行線332中的每一者跨越整個工件22實質上平行於Y軸線且正交於X軸線 延伸。應注意，圖3B中所示的平行線332僅為說明性的。應理解，在一個(即，半導體晶圓)非專有實施例中，相鄰的平行線332之間的間距(節距)可介於自十(10)奈米至四十(40)奈米的範圍內。然而，應理解，此節距範圍不應被理解為具限制性。可使用極紫外光工具10將節距小於十(10)奈米(舉例而言)或大於四十(40)奈米(舉例而言)的平行線332圖案化至工件22上。在替代非專有實例中，相鄰的平行線332可具有小於七十奈米、六十奈米、五十奈米、四十奈米、三十奈米、二十奈米、十奈米、或五奈米的節距。此外，本文中所使用的片語「密集排列的(densely packed)」意指實質上連續的線圖案。儘管在大多數情形中，密集排列的線將覆蓋實質上整個工件表面，但此決非是要求。在替代實施例中，平行線可具有週期性間隙及/或節距變化。

圖3B亦說明由圖1A所示極紫外光微影系統10在工件22上形成的矩形曝光場28。在此實例中，在相對於曝光場28對工件22進行的第一掃描365期間，平行線332的第一條紋364被轉移至工件22。在第一掃描365期間，平台移動器50(說明於圖1A中)被控制成沿第一掃描軌跡366(使用較粗的虛線來說明)相對於曝光場28來移動工件22(在圖3B中的頁面上向下)來形成平行線332的第一條紋364。在圖3B中，第一掃描軌跡366是鋸齒形狀(jagged shaped)且大致平行於Y軸線延伸。更具體而言，在第一掃描中，第一掃描軌跡366大致沿Y軸線，但包括沿X軸線的移動及以Z軸線為中心的移動，使得新圖案330與現有 圖案233匹配。如本文中所提供，工件22在第一掃描期間沿X軸線的移動及以Z軸線為中心的移動可為工件22沿Y軸線的位置的函數。

另外，如本文中所提供，圖案化元件圖案16A(說明於圖1A中)的放大率及圖案化元件圖案16A的圖案化元件傾斜的放大率可在第一掃描365期間變化，使得新圖案330緊密地疊蓋現有圖案233。舉例而言，在某些實施例中，調整圖案化元件16(說明於圖1A中)或工件22的聚焦位置將會產生平行線332的放大率改變。使用此種效應，圖案化元件16及/或工件22可沿聚焦方向輕微地移動，以對所印刷線332的節距做出小的改變。此外，藉由使圖案化元件16及/或工件22以Y軸線為中心輕微地傾斜，可形成「放大率傾斜」，其中印刷節距跨越曝光場28在X方向上線性地改變。

此外，在圖3B中，第一條紋364包括八條間隔開的線，該些線僅代表在沿著第一掃描軌跡366進行的單次掃描期間被印刷至工件22上的極大數目(例如，數百萬)的密集排列的線。在一個實施例中，具有線332的第一條紋364(以及工件22上的曝光場28)的寬度可為數毫米。舉例而言，曝光場28的寬度可為大約五毫米。作為替代非專有實例，相鄰的平行線332之間的間距(節距)可小於大約5奈米、10奈米、20奈米、30奈米、40奈米、50奈米、60奈米或70奈米。如本文中所提供，「密集排列的」意指無任何間隙或在間距上無顯著變化的實質上連續的線圖案。

如圖3B中所說明，在某些實施例中，於使用極紫外光微影系統10跨越工件22印刷連續的第一條紋364期間，需要在相鄰的晶粒260(說明於圖2A中)的每一邊界367A(使用虛線橢圓說明瞭一個邊界)處對第一掃描軌跡366做出相對突然的改變。換言之，在第一掃描365期間，第一掃描軌跡366可大致沿Y軸線延伸，其中在相鄰的晶粒260的每一邊界367A處具有突然的不連續點367B。需要該些不連續點367B來在該些邊界367A處調整第一掃描軌跡366，以使第一條紋364疊蓋使用步進與重複微影系統或步進與掃描微影系統印刷於晶粒260上的現有圖案233。應注意，在圖3B中，新圖案330是跨越對準於一行中的九個晶粒260來加以轉移。因此，存在八個邊界367A，且第一掃描軌跡366包括八個不連續點367B。

在某些實施例中，為連續地轉移第一條紋364，可需要使工件22在第一掃描365期間緩慢地移動及/或需要將系統設計成使得曝光場28具有相對小的Y軸線尺寸328。舉例而言，在替代非專有實例中，Y軸線尺寸328可小於大約0.2毫米、1毫米、2毫米、3毫米、5毫米或10毫米。

在形成第一條紋364之後，可使工件22沿X軸線步進且隨後沿相反方向對工件22進行掃描，以形成平行線的下一條紋。交替地執行掃描過程及步進過程，直至在工件22上形成平行線332的整個圖案330為止。

更具體而言，圖3C是工件22的簡化圖，除使用圖1A 所示極紫外光微影系統10形成的第一條紋364以外，工件22亦包括平行線332的第二條紋368(使用短虛線來說明)。

圖3C亦說明由圖1A所示極紫外光微影系統10在工件22上形成的矩形曝光場28。在此實例中，平行線332的第二條紋368是在相對於曝光場28對工件22進行的第二掃描369期間被轉移至工件22。在第二掃描369中，平台總成20(說明於圖1A中)被控制成相對於曝光場28沿第二掃描軌跡370(使用較粗的虛線來說明)來移動(在圖式中向上)工件22，以形成平行線332的第二條紋368。在圖3B中，第二掃描軌跡370具有鋸齒形狀且大致平行於Y軸線延伸。更具體而言，在第二掃描369中，第二掃描軌跡370大致沿Y軸線，但包括沿X軸線的移動及以Z軸線為中心的移動，使得新圖案330與現有圖案233匹配。如本文中所提供，沿X軸線的移動及以Z軸線為中心的移動可為工件22沿Y軸線的位置的函數。該些調整將能夠使所印刷的新圖案330對準現有圖案233在X方向上的平均位移，並能夠在跨越工件22的直徑印刷圖案化元件線332時使圖案化元件線332「轉向(steering)」。

另外，如本文中所提供，圖案化元件圖案16A(說明於圖1A中)的放大率及圖案化元件圖案16A的放大率傾斜可在第二掃描369期間變化，使得較未做出該些調整時而言，新圖案330更緊密地疊蓋現有圖案233。

應注意，第二掃描軌跡370略微不同於第一掃描軌跡366，乃因工件22的失真在此區域中不同。因此，第二條紋368 略微不同於第一條紋364。

因此，如本文中所提供，可為每次掃描365、369且在每次掃描365、369期間使工件22相對於曝光場28的掃描軌跡366、370變化、使放大率及/或放大率傾斜變化，以將每一條紋364、368修整成更精確地疊蓋現有圖案233。換言之，基於現有圖案233的失真量，掃描軌跡366、370、放大率及放大率傾斜將對於不同區域而不同。

圖3D是被轉移至工件22的第一條紋364的一部分的簡化圖。在此圖中，使用較粗的虛線來說明第一掃描軌跡366的一部分，且說明最左側線332L及最右側線332R。在此實施例中，第一掃描軌跡366大致沿Y軸線，但包括沿X軸線的移動及以Z軸線為中心的移動，使得新圖案330與現有圖案233匹配。

應注意，第一條紋364具有大致沿X軸線在線332L、332R之間量測的條紋寬度372。如本文中所提供，本文中所提供的曝光設備10被控制成在掃描期間選擇性地調整引導至工件22上的圖案化元件圖案16A的放大率，以沿掃描軌跡366選擇性地調整第一條紋364的條紋寬度372，使得第一條紋364與現有圖案233匹配。在圖3D中，條紋寬度372自頂部至底部減小。然而，條紋寬度372可視需要沿第一掃描軌跡366以任何方式變化，使得較未進行放大率調整時而言，第一條紋364更精確地疊蓋現有圖案233。

作為非專有實例，對圖案化元件16(說明於圖1中)或 工件22的聚焦位置進行調整將產生放大率改變，以沿第一掃描軌跡366改變條紋寬度372。利用此種效應，可使用相應平台總成沿聚焦方向(沿Z軸線向上或向下)輕微地移動圖案化元件16及/或工件22，以對所印刷線332L、332R的節距做出小的改變(選擇性地調整所述節距)。在另一實施例中，圖案化元件平台總成14可沿X軸線選擇性地在機械上拉伸或壓縮圖案化元件圖案16A(說明於圖1A中)，以改變放大率。又一選擇為，可調整圖案化元件16的溫度，以在機械上改變圖案化元件圖案16A的節距。

圖3E是被轉移至工件22的第一條紋364的另一部分的簡化圖。在此圖中，使用較粗的虛線來說明第一掃描軌跡366的一部分，且同樣說明最左側線332L及最右側線332R。在此實施例中，第一掃描軌跡366同樣大致沿Y軸線，但包括沿X軸線的移動及以Z軸線為中心的移動，使得較未調整掃描軌跡時而言，新圖案330與現有圖案233更緊密地匹配。

應注意，第一條紋364具有：(i)大致沿X軸線在最左側線332L與掃描軌跡366之間量測的左側中間寬度(left intermediate width)374L，及(ii)大致沿X軸線在最右側線332R與掃描軌跡366之間量測的右側中間寬度(right intermediate width)374R。如本文中所提供，本文中所提供的曝光設備10被控制成在掃描期間選擇性地調整引導至工件22上的圖案化元件圖案16A的放大率傾斜，以選擇性地調整左側中間寬度374L及右側中間寬度374R，使得第一條紋364與現有圖案233匹配。在圖3E 中，(i)中間寬度374L、374R在頂部處近似相等，且(ii)由於對放大率傾斜的調整，左側中間寬度374L在底部附近大於右側中間寬度374R。然而，中間寬度374L、374R可視需要沿第一掃描軌跡366以任何方式變化，使得第一條紋364疊蓋現有圖案233。

作為非專有實例，可藉由使用圖案化元件平台移動器14B(說明於圖1A中)以Y軸線為中心來旋轉圖案化元件圖案16A或使用平台總成20(說明於圖1A中)以Y軸線為中心來旋轉工件22而達成對放大率傾斜的調整。藉由使圖案化元件16及/或工件22以Y軸線為中心輕微地傾斜，可形成「放大率傾斜」，其中所印刷的線332L、332R的節距跨越曝光場沿X方向線性地改變。舉例而言，可以Y軸線為中心沿第一方向輕微地旋轉圖案化元件16，以減小左側中間寬度374L，且可以Y軸線為中心沿相反的第二方向輕微地旋轉圖案化元件16，以增大左側中間寬度374L。

本文中所提供的所有調整將使得能夠改良所印刷的新圖案330與現有圖案233在X方向上的平均位移的對準，並能夠在跨越工件22印刷圖案化元件線332時將圖案化元件線332「轉向」。

圖3F是現有圖案233(使用代表現有圖案上的點的小圓形來說明)的一部分以及被轉移至工件22的新圖案330的第一條紋364的一部分的放大簡化圖。圖3F說明第一條紋364是如何被修整成使得其緊密地疊蓋現有圖案233。應注意，在晶粒中的每一者的中間，第一條紋364緊密地疊蓋現有圖案233。然而，在相鄰的晶粒260(使用虛線說明瞭兩個晶粒)的邊界367A(使用虛線 橢圓突顯了一個邊界)處，由於相鄰的晶粒260的邊界367A處的迅速改變，在第一條紋364與現有圖案233之間可存在某些差異。

本文中提供用於控制極紫外光微影系統10以使得第一條紋364能夠在邊界367A處更佳地遵循現有圖案233的幾種替代方法。

舉例而言，圖4A是工件22的簡化圖，其說明對工件22沿第一掃描軌跡466經過曝光場28的又一第一掃描465。在此實施例中，極紫外光微影系統10(說明於圖1A中)被控制成使得沿第一掃描軌跡466的晶粒行480中每隔一個晶粒260(被說明為虛線矩形)在第一掃描465期間不被曝光。在此實例中，於第一掃描465期間，移動工件22，使得沿Y軸線對準於晶粒行480中的九個晶粒260在曝光場28之下經過。應注意，該些晶粒260是先前形成的，且為清晰起見，在圖4A中僅說明晶粒行480中的一者。此外，自晶粒行480的底部向頂部移動，為易於論述，已將晶粒260標示為1至9。

在此實例中，極紫外光微影系統10被控制成使得每一具有奇數編號的晶粒260(例如，晶粒1、3、5、7、9)在沿第一掃描軌跡466的第一掃描465期間被曝光以形成第一條紋的第一部分464F，且使得每一具有偶數編號的晶粒260(例如，晶粒2、4、6、8)在沿第一掃描軌跡466的第一掃描465期間不被曝光。對於此種設計，平台總成20可在第一掃描465期間被控制成使第一部分464F在具有奇數編號的晶粒260的邊界467A處與現有圖案 233(說明於圖2A中)更佳地匹配。基本上，在第一掃描465期間，具有偶數編號的晶粒260的面積為使工件22移動至適於精確地印刷下一具有奇數編號的晶粒260的相對位置提供了時間。綜上所述，在第一掃描465中，藉由在經過「偶數編號」晶粒260時在用於曝光的光被關閉(及/或被圖1A中所說明的光閘總成26阻擋)的情況下內插出平滑軌跡，僅將「奇數編號」晶粒260曝光。

隨後，極紫外光微影系統10被控制成在第二掃描469期間沿第一掃描軌跡466將未被曝光的晶粒曝光。圖4B是工件22的簡化圖，其說明對工件22沿第二掃描軌跡470經過曝光場28的第二掃描469。在此實施例中，極紫外光微影系統10(說明於圖1A中)同樣被控制成使得沿第二掃描軌跡470的晶粒行480中每隔一個晶粒260(被說明為虛線矩形)在第二掃描469期間不被曝光。

在此實例中，極紫外光微影系統10被控制成使得每一具有偶數編號的晶粒260(例如，晶粒2、4、6、8)在沿第二掃描軌跡470的第二掃描469期間被曝光以形成第一條紋的第二部分464S，且使得每一具有奇數編號的晶粒260(例如，晶粒1、3、5、7、9)在第二掃描469期間不被曝光。對於此種設計，平台總成20可在第二掃描469期間被控制成使第二部分464S在具有偶數編號的晶粒260的邊界467A處與現有圖案233更佳地匹配。基本上，在第二掃描469期間，具有奇數編號的晶粒260的面積為使 工件22移動至適於印刷下一具有偶數編號的晶粒260的相對位置提供了時間。因此，在第二遍經過同一區域時，藉由在經過已被曝光的具有奇數編號的晶粒260時使用平滑內插法而將具有偶數編號的晶粒260曝光。

應注意，為清晰起見，在圖4B中未示出先前所印刷的第一部分464F。然而，參考圖4A及圖4B，第一部分464F與第二部分464S協同形成具有大致平行線的完整的第一條紋。亦應注意，掃描軌跡466、470局部地交疊，但並不完全相同。對於此種設計，工件22必須由曝光場28掃描兩次，以完全形成新圖案。

在某些實施例中，可使用光閘總成26(說明於圖1A中)在晶粒260的邊界467A處準確地開始及停止曝光。在此實施例中，使用光閘26C來選擇性地界定曝光場28的Y軸線邊緣。對於此種設計，光閘26C可結合掃描而用於開啟及關閉。更具體而言，光閘26C可被控制成隨著接近邊界467A而逐漸關閉且在邊界467A處完全關閉。隨後，光閘26C可被控制成在下一晶粒260的開始處逐漸開啟。作為另一選擇，舉例而言，可視需要接通及關斷極紫外光照射源34以開始及停止曝光。

對於此種設計，藉由使每一條紋在工件上進行兩次掃描、進而在第一遍次中將每隔一個射域曝光且在第二遍次中將交替的射域曝光，解決了使連續掃描曝光與使用會在相鄰的射域之間形成不連續點的傳統工具所印刷的層進行失真匹配的問題。

在又一實施例中，參照圖4C，若相對於曝光場28以相 對低的掃描速度對工件22進行掃描且平台總成20(說明於圖1A中)具有高的加速能力，則可在每一晶粒260的邊界467A處停止曝光且可使工件22停止及後退。隨後，可在下一晶粒260處開始曝光。對於此種設計，圖1A中所說明的極紫外光微影系統10被控制成在相鄰的晶粒260的介面467A處停止曝光且重設掃描軌跡492。在一個實施例中，在曝光場28到達介面467A時，光閘26開始關閉，使得相鄰的晶粒260不被曝光。一旦光閘關閉且曝光已停止，便使平台減速並沿相反的Y方向在反向移動中加速。當平台已足夠反轉其位置時，其被再次減速且沿掃描方向加速，使得其在再次到達介面467A時被恰當地定位。在曝光場28開始經過介面467A時，極紫外光微影系統10被控制成恢復照射且光閘總成26開始開啟。因此，在掃描490期間，掃描軌跡492(使用粗實線來說明)包括在第一條紋494(使用虛線僅說明瞭外線)的曝光期間沿Y軸線的反向移動。

對於此種設計，藉由在每一晶粒260處停止並進行重設，解決了使連續掃描曝光與使用會在相鄰的晶粒260之間形成不連續點的傳統工具所印刷的層進行失真匹配的問題。因此，第一條紋494及後續條紋將在邊界467A處更佳地疊蓋現有圖案233。

如上所述，可藉由將各種子系統(包括在隨附申請專利範圍中所列出的每一元件)組裝成使得規定的機械精確度、電性精確度及光學精確度得以維持來構建根據上述實施例的光微影系統。為維持各種精確度，在組裝之前及之後，對每一光學系統進 行調整以達成其光學精確度。類似地，對每一機械系統及每一電性系統進行調整，以達成其各自的機械精確度及電性精確度。將每一子系統組裝至光微影系統中的過程包括在每一子系統之間進行機械介接、電路佈線連接、及空氣壓力管道連接。不用說，在自各種子系統組裝出光微影系統之前，亦存在其中組裝每一子系統的過程。一旦使用各種子系統組裝出光微影系統，便執行總體調整，以確保在完整的光微影系統中維持精確度。另外，期望在溫度及潔淨度受到控制的潔淨室中製造曝光系統。

此外，可使用上述系統藉由圖5A中大體所示的製程來製作半導體裝置。在步驟501中，設計裝置的功能及效能特性。接下來，在步驟502中，根據前一設計步驟來設計具有圖案的罩幕(光罩)，且在並行步驟503中，由矽材料製成工件。在步驟504中，藉由上文中根據本發明實施例所述的光微影系統將在步驟502中所設計的罩幕圖案曝光至來自步驟503的工件。在步驟505中，組裝半導體裝置(包括切割製程、接合製程、及封裝製程)，最後，接著在步驟506中檢驗所述裝置。

圖5B說明在製作半導體裝置的情形中上述步驟504的詳細流程圖實例。在圖5B中，於步驟511(氧化步驟)中，將工件表面氧化。在步驟512(化學氣相沈積(CVD)步驟)中，在工件表面上形成絕緣膜。在步驟513(電極形成步驟)中，藉由氣相沈積在工件上形成電極。在步驟514(離子植入步驟)中，在工件中植入離子。上述步驟511至514在工件處理期間形成工件的預 處理步驟，且在每一步驟處根據處理要求來做出選擇。

在工件處理的每一階段處，當已完成上述預處理步驟時，會實施以下後處理步驟。在後處理期間，首先，在步驟515(光阻形成步驟)中，對工件施加光阻。接下來，在步驟516(曝光步驟)中，使用上述曝光裝置將罩幕(光罩)的電路圖案轉移至工件。接著，在步驟517(顯影步驟)中，將被曝光的工件顯影，且在步驟518(蝕刻步驟)中，藉由蝕刻來移除除殘餘光阻以外的部分(被曝光的材料表面)。在步驟519(光阻移除步驟)中，移除在蝕刻之後剩餘的不必要的光阻。

藉由重複該些預處理步驟及後處理步驟來形成多個電路圖案。

儘管本文中所示出及所揭露的總成完全能夠獲得在上文中所述的目標並提供在上文中所述的優點，然而，應理解，該總成僅說明目前較佳的實施例，且並非旨在僅限於除隨附申請專利範圍中所述者以外的本文所示構造或設計的細節。

10:極紫外光(EUV)微影系統/系統/極紫外光工具/曝光設備

12:極紫外光照射系統

13A、13B、13C、13D、13E:極紫外光束

14:圖案化元件平台總成

14A:圖案化元件平台

14B:圖案化元件平台移動器

16:圖案化元件

16A:圖案化元件圖案

18:投影光學總成/投影光學系統

20:工件平台總成/平台總成

22:工件/半導體工件

24:控制系統

26:光閘總成

28:曝光場

29:封閉室

34:極紫外光照射源/照射源/極紫外光源

36:照射光學總成

38:第一照射光學元件/照射光學元件

40:第二照射光學元件/照射光學元件

42:第三照射光學元件/照射光學元件

44:第一投影子總成

44A:第一投影光學元件/光學元件

44B:第一投影光學元件/光學元件

46:第二投影子總成

46A:第二投影光學元件/光學元件

46B:第二投影光學元件/光學元件

48:工件平台

50:工件平台移動器/平台移動器

54:處理器

55:光束路徑

56:中間影像平面

X、Y、Z:軸線

Claims (23)

1. 一種極紫外光微影系統，將平行線的圖案轉移至包含現有圖案的工件上，所述極紫外光微影系統包括：工件平台總成，具有平台且保持並移動所述工件；極紫外光照射系統，將極紫外光束引導至圖案化元件，所述圖案化元件界定所述平行線的所述圖案且具有圖案化元件圖案；投影光學總成，在第一掃描期間，隨著所述工件相對於曝光場移動而在所述曝光場內將多條所述平行線的影像投射並轉移至所述工件上，曝光得到大致沿第一軸線延伸的被成像的多條所述平行線的第一條紋；以及控制系統，控制所述工件平台總成在所述第一掃描期間沿第一掃描軌跡相對於所述曝光場移動所述工件，所述第一掃描軌跡大致沿所述第一軸線；其中所述控制系統在所述第一掃描期間選擇性地調整控制參數，使得相對於未調整所述控制參數時而言所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的部分的失真，且在所述第一掃描期間，所述極紫外光束與所述圖案化元件的沿著所述第一軸線的位置關係不變。
2. 如申請專利範圍第1項所述的極紫外光微影系統，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間將所述第一掃描軌跡選擇性地調整成包括沿與所述第一軸線正交的第二軸線的移動，使得 相對於未執行沿所述第二軸線的所述移動時而言，所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
3. 如申請專利範圍第2項所述的極紫外光微影系統，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間將所述第一掃描軌跡選擇性地調整成包括以與所述第一軸線及所述第二軸線正交的第三軸線為中心的移動，使得所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
4. 如申請專利範圍第3項所述的極紫外光微影系統，其中在所述第一掃描期間，沿所述第二軸線的所述移動或者以所述第三軸線為中心的所述移動是相對於未執行沿所述第二軸線的所述移動或者以所述第三軸線為中心的所述移動時而言所述工件沿所述第一軸線的工件位置的函數。
5. 如申請專利範圍第1項所述的極紫外光微影系統，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間選擇性地調整多條所述平行線的放大率，使得相對於未調整所述放大率時而言，所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
6. 如申請專利範圍第1項所述的極紫外光微影系統，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間選擇性地調整多條所述平行線的放大率傾斜，使得所述平行線的所述第一條紋失真而更精 確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
7. 如申請專利範圍第1項所述的極紫外光微影系統，其中所述控制參數包括選擇性地調整以下中的一或多者：(i)在所述第一掃描期間將所述第一掃描軌跡調整成包括沿與所述第一軸線正交的第二軸線的移動以及以與所述第一軸線及所述第二軸線正交的第三軸線為中心的移動；(ii)在所述第一掃描期間調整所述圖案化元件圖案的放大率；以及(iii)在所述第一掃描期間調整所述圖案化元件圖案的放大率傾斜。
8. 如申請專利範圍第1項所述的極紫外光微影系統，其中所述現有圖案包括多個晶粒，且其中所述控制系統控制所述極紫外光照射系統以使得在所述第一掃描期間沿所述第一掃描軌跡的每隔一個晶粒不被曝光。
9. 如申請專利範圍第8項所述的極紫外光微影系統，其中所述控制系統控制所述極紫外光照射系統在第二掃描期間沿所述第一掃描軌跡將未被曝光的所述晶粒曝光。
10. 如申請專利範圍第1項所述的極紫外光微影系統，其中所述現有圖案包括多個晶粒，其中所述控制系統在相鄰的晶粒的介面處停止曝光；且其中所述控制系統控制所述工件平台總成移動所述平台以重設所述第一掃描軌跡，進而使得在下一晶粒的曝光期間所述第一條紋疊蓋所述現有圖案。
11. 如申請專利範圍第10項所述的極紫外光微影系統，其 中藉由位於與所述工件在光學上共軛的平面上或附近的光閘總成來停止所述極紫外光照射。
12. 如申請專利範圍第10項所述的極紫外光微影系統，其中所述工件平台總成藉由以下方式重設所述第一掃描軌跡：使所述平台減速，以停止掃描運動；使所述平台在與所述掃描運動相反的方向上加速；使所述平台減速，以停止反向運動；使所述平台加速，以恢復掃描。
13. 如申請專利範圍第1項所述的極紫外光微影系統，其中所述控制系統在所述第一掃描期間選擇性地調整所述第一掃描軌跡及被轉移至所述工件的所述平行線的節距，使得所述平行線的所述第一條紋失真以疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分。
14. 一種將圖案轉移至工件上的方法，所述圖案具有多條平行線，所述工件包含失真的現有圖案，所述方法包括：提供具有圖案化元件圖案的圖案化元件；使用工件平台總成來移動所述工件；使用極紫外光照射系統將極紫外光束引導至所述圖案化元件上；使用投影光學總成將所述圖案化元件圖案成像至所述工件上，藉此當在第一掃描期間相對於曝光場移動所述工件時，在所述工件上形成多條所述平行線的第一條紋，所述平行線的所述第 一條紋大致沿第一軸線延伸；以及在所述第一掃描期間使用控制系統控制所述工件平台總成沿第一掃描軌跡相對於所述曝光場移動所述工件，所述第一掃描軌跡大致沿所述第一軸線；其中所述控制系統在所述第一掃描期間選擇性地調整控制參數，使得相對於未調整所述控制參數時而言所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的部分的失真，且在所述第一掃描期間，所述極紫外光束與所述圖案化元件的沿著所述第一軸線的位置關係不變。
15. 如申請專利範圍第14項所述將圖案轉移至工件上的方法，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間控制所述工件平台總成以使所述第一掃描軌跡包括沿與所述第一軸線正交的第二軸線的移動，使得所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
16. 如申請專利範圍第15項所述的將圖案轉移至工件上方法，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間控制所述工件平台總成以使所述第一掃描軌跡包括以與所述第一軸線及所述第二軸線正交的第三軸線為中心的移動，使得所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
17. 如申請專利範圍第16項所述的將圖案轉移至工件上方法，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間選擇性地調整所述圖案化元件圖案的放大率，使得所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
18. 如申請專利範圍第14項所述的將圖案轉移至工件上方法，其中所述控制參數包括在所述第一掃描期間選擇性地調整所述圖案化元件圖案的放大率傾斜，使得所述平行線的所述第一條紋失真而更精確地匹配及疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分的失真。
19. 如申請專利範圍第14項所述的將圖案轉移至工件上方法，其中所述控制參數包括選擇性地調整以下中的至少一者：(i)在所述第一掃描期間將所述第一掃描軌跡調整成包括沿與所述第一軸線正交的第二軸線的移動及/或以與所述第一軸線及所述第二軸線正交的第三軸線為中心的移動；(ii)在所述第一掃描期間調整所述圖案化元件圖案的放大率；以及(iii)在所述第一掃描期間調整所述圖案化元件圖案的放大率傾斜。
20. 如申請專利範圍第14項所述的將圖案轉移至工件上方法，其中所述現有圖案包括多個晶粒，且其中所述控制參數包括控制所述極紫外光照射系統以使得在所述第一掃描期間沿所述第一掃描軌跡的每隔一個晶粒不被曝光。
21. 如申請專利範圍第20項所述的將圖案轉移至工件上方 法，更包括控制所述極紫外光照射系統在第二掃描期間沿所述第一掃描軌跡將未被曝光的所述晶粒曝光。
22. 如申請專利範圍第14項所述的將圖案轉移至工件上方法，其中所述現有圖案包括多個晶粒，且其中所述方法包括使用所述控制系統來控制所述極紫外光照射系統在相鄰的晶粒的介面處停止並重設所述第一掃描軌跡。
23. 如申請專利範圍第14項所述的將圖案轉移至工件上方法，包括使用所述控制系統在所述第一掃描期間選擇性地調整所述第一掃描軌跡及被轉移至所述工件的所述平行線的節距，使得所述平行線的所述第一條紋失真以疊蓋所述現有圖案的位於所述平行線的所述第一條紋之下的所述部分。

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