專利名稱：光刻法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻法，特別涉及一種減少污染的光刻法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造過程技術(shù)持續(xù)不斷地進(jìn)行以降低特征尺寸，例如65nm、45nm到更小的尺寸，則須采用浸潤式光刻(immersion lithography)方式。然而，利用浸潤式光刻系統(tǒng)的光刻處理期間，例如氣泡(bubble)、顆粒(particle)和水痕(water residue)等污染會進(jìn)入浸潤式光刻系統(tǒng)中，且會污染將要進(jìn)行制造過程的半導(dǎo)體芯片。這種污染會導(dǎo)致缺陷(defect)和成品率下降。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的目的在于可以降低或大體上消除在光刻法處理期間的污染。
為實現(xiàn)發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供一種光刻法，以圖案化位于一基板上的多個區(qū)域。所述光刻法包括利用一輻射束沿著一第一方向掃描一第一區(qū)域；然后步進(jìn)至鄰接于該第一區(qū)域的一第二區(qū)域，且當(dāng)該第一區(qū)域和該第二區(qū)域兩者沿該第一方向觀看時，該第二區(qū)域位于該第一區(qū)域之后；然后利用所述輻射束沿著該第一方向掃描該第二區(qū)域。
所述光刻法還可包括步進(jìn)至鄰接于該第二區(qū)域的一第三區(qū)域，該第三區(qū)域設(shè)置于包括該第一區(qū)域和該第二區(qū)域的一長條區(qū)中，且當(dāng)該第二區(qū)域和該第三區(qū)域兩者沿該第一方向觀看時，該第三區(qū)域位于該第二區(qū)域之后。然后利用所述輻射束沿著該第一方向掃描該第三區(qū)域。所述光刻制造方法還可包括圖案化位于該基板上另一長條區(qū)中的多個區(qū)域，包括下列步驟利用一輻射束沿一第二方向掃描一第五區(qū)域；步進(jìn)至鄰接于該第五區(qū)域的一第六區(qū)域，且當(dāng)該第五區(qū)域和該第六區(qū)域兩者沿該第二方向觀看時，該第六區(qū)域位于該第五區(qū)域之后；以及利用所述輻射束沿該第二方向掃描該第六區(qū)域。該第二方向可接近平行于該第一方向。另一實施例中該第二方向可接近相反于該第一方向。所述掃描該第一區(qū)域或掃描該第二區(qū)域可包括掃描包括一浸泡液的每一個區(qū)域，該浸泡液位于該基板和一物鏡系統(tǒng)之間。該輻射束可包括紫外線。該基板包括一影像層，鍍于該基板上。所述步進(jìn)至該第二區(qū)域的步驟包括沿著接近平行于該第一方向的一步進(jìn)方向從該第一區(qū)域步進(jìn)至該第二區(qū)域。所述步進(jìn)方向接近平行于該第一方向，該步進(jìn)方向與該第一方向之間的夾角小于20°。該基板包括一半導(dǎo)體芯片。所述掃描該第一區(qū)域和步進(jìn)至該第二區(qū)域的步驟包括一掃描速度和一步進(jìn)速度，該步進(jìn)速度小于該掃描速度。
本發(fā)明又提供一種光刻法，用以圖案化一基板，所述光刻法包括步驟圖案化一基板的一第一面積，該第一面積具有多個區(qū)域，所述多個區(qū)域設(shè)置于沿第一方向延伸的一長條區(qū)的多個空間位置中，所述圖案化一基板的該第一面積包括步驟沿著接近平行于該第一方向的一(掃描)方向掃描每一個區(qū)域；以及沿著接近平行于該第一方向的一(步進(jìn))方向從每一個所述區(qū)域步進(jìn)至下一個區(qū)域。
所述光刻法還可包括步驟圖案化該基板的一第二面積，其中該第二面積大體上包圍該第一面積，且該第二面積接近于該基板的邊緣。所述圖案化該第二面積的步驟可包括掃描每一個區(qū)域；以及以最小步進(jìn)距離從一區(qū)域步進(jìn)至另一區(qū)域。該第二面積可以兩個同心圓之間的面積定義。所述兩個同心圓的半徑差值可小于55mm。
本發(fā)明又提供一種光刻法，用以監(jiān)控制造過程污染，所述光刻法包括步驟圖案化一第一基板，其具有多個互斥區(qū)域，所述多個互斥區(qū)域包括相鄰的一第一區(qū)域和一第二區(qū)域，所述圖案化該第一基板的步驟包括以具有一第一移動量的一掃描動作，掃描該第一區(qū)域；然后以具有一第二移動量一第一步進(jìn)動作步進(jìn)；以及以具有一第三移動量的一掃描動作，掃描該第二區(qū)域，該第二移動量大體上小于該第一移動量和該第三移動量；圖案化一第二基板，該第二基板具有其它的多個互斥區(qū)域，所述其它的多個互斥區(qū)域包括相鄰的一第三區(qū)域和一第四區(qū)域，所述圖案化該第二基板的步驟包括以具有一第四移動量的一掃描動作，掃描該第三區(qū)域；然后以具有一第五移動量一第二步進(jìn)動作步進(jìn)；以及以具有一第六移動量的一掃描動作，掃描該第四區(qū)域，該第五移動量大體上小于該第四移動量和第六移動量；所述光刻制造方法還可包括比較該第一基板的一污染結(jié)果和該第二基板的一污染結(jié)果。
所述光刻法中，所述圖案化該第一基板的步驟可包括利用沿著一第一方向的一掃描動作，掃描該第一區(qū)域；利用沿著一接近平行于該第一方向的一第二方向的步進(jìn)動作，從該第一區(qū)域步進(jìn)至該第二區(qū)域；以及利用沿著該第一方向的一掃描動作，掃描該第二區(qū)域。所述圖案化該第二基板的步驟包括利用沿著一第三方向的一掃描動作，掃描該第三區(qū)域；利用沿著一接近相反于第三方向的一第四方向的步進(jìn)動作，從該第三區(qū)域步進(jìn)至該第四區(qū)域；以及利用沿著一第三方向的一掃描動作，掃描該第四區(qū)域。
通過本發(fā)明中所給出的掃描方向以及步進(jìn)動作中的步進(jìn)移動值，可以降低或大體上消除在浸潤式光刻法處理期間的污染。


圖1為本發(fā)明實施例的浸潤式光刻系統(tǒng)的示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例的利用圖1的浸潤式光刻系統(tǒng)掃描的半導(dǎo)體芯片的的俯視圖。
圖3為光刻圖案化過程中，應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片的步進(jìn)-掃描過程。
圖4至圖9為本發(fā)明不同實施例的示意圖，其為光刻圖案化過程中，應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片的步進(jìn)-掃描過程。
其中，附圖標(biāo)記說明如下100浸潤式光刻系統(tǒng)110基板載座115基板120透鏡系統(tǒng)130浸潤液儲存模塊132、134、136孔洞140浸潤液150控制器220、220a、220b、220c、220d區(qū)域210缺口610線1-36區(qū)域具體實施方式
以下利用過程剖面圖，以更詳細(xì)地說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的光刻過程。在本發(fā)明各實施例中，相同的符號表示相同的組件。
參考圖1，其顯示本發(fā)明實施例的浸潤式光刻系統(tǒng)100的示意圖。浸潤式光刻系統(tǒng)100包括一以固定欲圖案化的基板115的基板載座110。基板載座110為可操作，以保護(hù)和移動浸潤式光刻系統(tǒng)100的基板115。舉例來說，基板載座110可被設(shè)計為可以傳遞及/或旋轉(zhuǎn)移位，以做為基板的對準(zhǔn)、步進(jìn)和掃描?；遢d座110可包括不同零件以適于進(jìn)行精確的移動。
可利用基板載座110以固定基板115，且利用系統(tǒng)110執(zhí)行所述過程。基板115可為一例如硅芯片的半導(dǎo)體芯片。在另一實施例中，該半導(dǎo)體芯片可包括一元素半導(dǎo)體(elementary semiconductor)、一化合物半導(dǎo)體(compoundsemiconductor)、一合金半導(dǎo)體(alloy semiconductor)或它們的組合。該半導(dǎo)體芯片可包括一層或多層用以被圖案化的材料層，例如多晶硅(poly-silicon)、金屬及/或介電質(zhì)。基板115還包括一形成于其上的影像層(imaging layer)。影像層可為一光阻層(阻抗層(resist layer)、感光層(photo sensitive layer)或圖案層(patteming layer))，該感光層會對曝光過程反應(yīng)以形成圖案。該影像層可為一正型或負(fù)型光阻材料，且可具有一多層結(jié)構(gòu)。例如一化學(xué)增幅型(chemicalamplifier，CA)光阻。
浸潤式光刻系統(tǒng)100包括一或多個影像透鏡(image len)(視為一透鏡系統(tǒng))120?；?15還可包括或可結(jié)合一照明系統(tǒng)(illumination system)(例如一聚光器，condenser)，該照明系統(tǒng)可具有一單一透鏡或多重透鏡及/或其它透鏡組合。舉例來說，該照明系統(tǒng)可包括微透鏡陣列(microlens array)、屏蔽(shadowmask)及/或其它結(jié)構(gòu)。透鏡系統(tǒng)120還可包括一物鏡(object len)，該物鏡可具有一單一透鏡組件或多個透鏡組件。每一個透鏡組件可包括一透光基板，且還可包括多層鍍層(coating layer)。該透光基板可為一傳統(tǒng)透鏡，且可利用熔凝硅砂(fused silica，SiO2)、氟化鈣(calcium-fluoride，CaF2)、氟化鋰(lithium-fluoride，LiF2)、氟化鋇(barium-fluoride，BaF2)或其它適當(dāng)?shù)牟牧现瞥??？蛇x擇在光刻法中用基準(zhǔn)波長的材料做為透鏡組件，以使光吸收和光散射減到最少。
浸潤式光刻系統(tǒng)100包括一浸潤液儲存模塊130，其用以儲存一浸潤液140。浸潤液儲存模塊130可接近于(例如環(huán)繞)透鏡系統(tǒng)120，除儲存浸潤液140之外，透鏡系統(tǒng)120可設(shè)計做為其它功能之用。浸潤液儲存模塊130和透鏡系統(tǒng)120組成(至少在某種程度上)一浸潤頭(immersion head)。浸潤液140可包括水(水溶液、去離子水(de-ionized water，DIW)或超純水(ultra purewater))、高n流體(其在給定的光波長下具有一折射率n，其值高于1.44)、汽油或其它適當(dāng)?shù)牧黧w。
浸潤液儲存模塊130可包括不同的孔洞(或噴孔)，用以提供顯影過程用的浸潤液、提供干燥用的清除氣體、移除任何外來的流體及/或進(jìn)行其它的功能。特別地，浸潤液儲存模塊130可包括一孔洞132做為一浸潤液的入口，用以提供和傳遞浸潤液至介于透鏡系統(tǒng)120和位于基板載座110上的基板115的一空間中。浸潤液儲存模塊130可包括一孔洞134做為一浸潤液的出口，用以移除浸潤液，或其它被清除的流體。浸潤液儲存模塊130可包括一孔洞136，其用以提供做為清除任何殘留流體和干燥清潔后的表面的一干燥氣體。
浸潤式光刻系統(tǒng)100可包括一控制器150，其設(shè)計做為控制浸潤式光刻系統(tǒng)100的各種零件，例如基板載座110和透鏡系統(tǒng)120，以進(jìn)行例如對準(zhǔn)、步進(jìn)移動、掃描移動和放置浸潤液等不同的動作?？刂破?50可被一制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing executive system，MES)合并或組合?？刂破?50可包括各種零件，其分布于浸潤式光刻系統(tǒng)100及/或制造執(zhí)行系統(tǒng)中。舉例來說，控制器150可包括例如微處理器(microprocessor)、半導(dǎo)體內(nèi)存(semiconductormemory)和連接接口(communication interface)?？刂破?50可包括例如宏指令(macro instruction)、微處理器編碼(microprocessor code)和配方(recipe)的程序化軟件(preprogrammed software)。控制器150被設(shè)計及程序化以執(zhí)行如圖4至圖9所示的不同的步進(jìn)-掃描過程。
浸潤式光刻系統(tǒng)100還可包括一放射光源。放射光源可為一適當(dāng)?shù)淖贤夤庠?ultraviolet，UV)或超紫外光源(extra UV，EUV)。舉例來說，放射光源可為一水銀燈(mercury lamp)，其波長為436nm(G-line)或365nm(I-Line)；氟化氪準(zhǔn)分子激光(krypton fluoride(KrF)excimer laser)，其波長為248nm；氟化氬準(zhǔn)分子激光(argon fluoride(ArF)excimer laser)，其波長為193nm；氟準(zhǔn)分子激光(fluoride(F2)excimer laser)，其波長為157nm或其它具有理想波長的放射光源(例如波長約小于100nm)。
在浸潤式光刻處理期間，可采用一光罩(也可視為一屏蔽(reticle))于浸潤式光刻系統(tǒng)100中。光罩可包括一透明基板和一圖案化吸收層?？衫美缗鸸璨Ａ?borosilicate glass)和鈉玻璃(sodalime glass)的熔凝硅砂(fused silica，SiO2)做為透明基板以防止缺陷。透明基板可包括氟化鈣及/或其它適當(dāng)?shù)牟牧稀？衫枚嗟捞幚砘蚨鄠€材料形成圖案化吸收層，例如沉積鉻(Cr)或氧化鐵(iron oxide)制成的材料薄膜，或為硅化鉬(MoSi)、鋯氧化硅(ZrSiO)、氮化硅(SiN)及/或氮化鈦(TiN)等無機薄膜?？稍O(shè)計具有其它特征或增強分辨率技術(shù)的光罩，例如光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(optical proximity correction，OPC)及/或相變化光罩(phase shift mask，PSM)。
該浸潤式光刻系統(tǒng)100可用以進(jìn)行一浸潤式曝光工藝(immersionexposure process)。另一實施例中，浸潤式光刻系統(tǒng)100可用以進(jìn)行干式光刻圖案化過程，且可設(shè)計不同的浸潤液儲存模塊130或不設(shè)置浸潤液儲存模塊130。利用放射光源射出的放射光，以操作浸潤式光刻系統(tǒng)100，將鍍于基板115上的影像層(imaging layer)曝光。
參考圖2，其顯示本發(fā)明一實施例的圖1和一步進(jìn)-掃描過程的基板115的俯視圖。基板115直徑的尺寸可以不同，例如為200nm或300nm?；?15可包括例如缺口(notch)210的定位物。在基板115上定義多個面積220，且也稱為例如區(qū)域220a至區(qū)域220d等多個區(qū)域。將預(yù)先定義于光罩或以其它方法定義的一圖案(pattem)，利用一光刻過程形成于每一個區(qū)域220中，所述光刻過程可視為一步進(jìn)-掃描過程(step-and-scan process)。步進(jìn)-掃描過程敘述如后，另外可參考圖1。
在步進(jìn)-掃描過程中，透鏡系統(tǒng)120從一區(qū)域至另一區(qū)域的方式步進(jìn)(step)基板115。步進(jìn)至一區(qū)域后，利用一輻射束掃描該區(qū)域，以在基板115上形成預(yù)先定義的圖案。在一步進(jìn)動作期間，移動與基板載座110一起的基板115，以定位基板的下一區(qū)域以供掃描。在一掃描動作期間，基板115和一光罩以不同方向或以相同方向移動，該光罩具有預(yù)先定義的圖案，該預(yù)先定義的圖案用以形成于基板的每一個區(qū)域上。在后續(xù)描述中，“掃描動作”一詞表示透鏡系統(tǒng)和基板的相對動作，即使在掃描動作期間，透鏡系統(tǒng)實際上可不移動。掃描動作方向以同樣方式定義。類似地，“步進(jìn)動作”一詞表示透鏡系統(tǒng)(以及光罩)和基板的相對動作，即使在步進(jìn)動作期間，透鏡系統(tǒng)(以及光罩)實際上可不移動。然而，“沿一方向從一區(qū)域至另一區(qū)域步進(jìn)”表示沿著剛掃描完的區(qū)域(just-scanned field)傳遞移動的方向，所述的傳遞移動可使剛掃描完的區(qū)域和接著要被掃描的鄰接區(qū)域部分重迭。
在本發(fā)明的一實施例中，沿y方向掃描區(qū)域220a。之后透鏡系統(tǒng)沿x方向從區(qū)域220a步進(jìn)至區(qū)域220b。之后沿y方向掃描區(qū)域220b。之后透鏡系統(tǒng)沿x方向從區(qū)域220b步進(jìn)至區(qū)域220c，之后沿y方向掃描區(qū)域220c。之后透鏡系統(tǒng)沿x方向從區(qū)域220c步進(jìn)至區(qū)域220d，之后沿y方向掃描區(qū)域220d。由于區(qū)域220a至220d設(shè)置為同一列且依序掃描，區(qū)域220a至220d可視為一長條區(qū)。然后透鏡系統(tǒng)步進(jìn)至下一長條區(qū)。依序掃描下一長條區(qū)中的每一個區(qū)域。步進(jìn)-掃描過程從一區(qū)域至另一區(qū)域，從一長條區(qū)至另一長條區(qū)持續(xù)進(jìn)行，直到基板上的所有區(qū)域都進(jìn)行完畢為止。
參考圖3，其顯示一實施例的基板115的俯視圖以及依照前述的步進(jìn)-掃描過程。位于基板115中的多個區(qū)域是依其掃描順序標(biāo)號為1至36。舉例來說，第一個掃描區(qū)域1，接著掃描區(qū)域2，接著掃描區(qū)域3，直到掃描區(qū)域36。一第一長條區(qū)，其包括區(qū)域1至4，下一長條區(qū)包括區(qū)域5至10，以此類推。在每一區(qū)域中的箭頭用以標(biāo)示掃描方向。以第一長條區(qū)為例，沿y方向掃描區(qū)域1；然后透鏡系統(tǒng)沿x方向從區(qū)域1步進(jìn)至區(qū)域2，接著沿y方向掃描區(qū)域2；然后透鏡系統(tǒng)沿x方向從區(qū)域2步進(jìn)至區(qū)域3，接著沿y方向掃描區(qū)域3；然后步進(jìn)至區(qū)域4，接著掃描區(qū)域4；然后透鏡系統(tǒng)步進(jìn)至下一長條區(qū)的區(qū)域5。在此一長條區(qū)中，類似的步進(jìn)-掃描過程繼續(xù)用于所有的區(qū)域，直到基板115上所有的區(qū)域都被掃描為止。依照所述過程，每一長條區(qū)中的步進(jìn)和掃描動作為互相垂直或接近垂直。然而，所述過程中的每一個步進(jìn)動作會掃描到剛掃描完區(qū)域約一半的寬度，因此具有引起污染或散布污染的高可能性。
參考圖4，其顯示一實施例的基板115的俯視圖以及依照本發(fā)明揭示的一實施例的步進(jìn)-掃描過程。位于基板115上的多個區(qū)域依其掃描順序標(biāo)號為1至36。在每一區(qū)域中的箭頭用以標(biāo)示掃描方向。由于同一長條區(qū)的所有區(qū)域是以同一方向掃描，此一方向可視為長條區(qū)的掃描方向。第一長條區(qū)包括區(qū)域1和2。首先沿y方向掃描區(qū)域1，然后透鏡系統(tǒng)沿第一長條區(qū)的掃描方向從區(qū)域1步進(jìn)至位于區(qū)域1之后的區(qū)域2。換句話說，透鏡系統(tǒng)沿第一長條區(qū)的掃描方向從區(qū)域1步進(jìn)至區(qū)域2。掃描區(qū)域1后，透鏡系統(tǒng)(相對于基板)可超過一小段距離。因此，從區(qū)域1至區(qū)域2的步進(jìn)動作期間，透鏡系統(tǒng)可需要拉回(back off)一小段距離，以使透鏡系統(tǒng)位于區(qū)域2的起始掃描位置。再者，所有動作為相對動作，例如，即使實際上為基板移動。
接著，透鏡系統(tǒng)步進(jìn)至位于第二長條區(qū)的區(qū)域3，且沿y方向掃描區(qū)域3。接著透鏡系統(tǒng)沿y方向從區(qū)域3步進(jìn)至區(qū)域4，且沿y方向掃描區(qū)域4；接著透鏡系統(tǒng)沿y方向從區(qū)域4步進(jìn)至區(qū)域5，且沿y方向掃描區(qū)域5；且接著步進(jìn)至位于第三長條區(qū)的區(qū)域7。類似的步進(jìn)-掃描過程用于第三長條區(qū)，第四長條區(qū)以及其它的長條區(qū)直到所有的長條區(qū)都進(jìn)行完畢為止。如圖4所示的上述步進(jìn)-掃描過程期間，在同一長條區(qū)中，從一區(qū)域到另一區(qū)域的步進(jìn)動作具有一方向，其平行或至少接近平行于長條區(qū)的掃描方向，且步進(jìn)動作具有一最小的步進(jìn)移動值。因此，可以降低或大體上消除在浸潤式光刻法處理期間的污染。
圖5為本發(fā)明的另一實施例的基板115的俯視圖。本發(fā)明實施例中的基板115上的區(qū)域1至36是依掃描順序標(biāo)號。在每一區(qū)域中的箭頭用以標(biāo)示掃描方向。圖5所示的步進(jìn)-掃描過程相似于圖4所示的步進(jìn)-掃描過程。上述兩實施例中，一長條區(qū)中的透鏡系統(tǒng)沿一方向掃描每一區(qū)域，且沿相同方向從一區(qū)域步進(jìn)到另一區(qū)域。然而，圖5的步進(jìn)-掃描過程，其從一長條區(qū)至另一長條區(qū)的步進(jìn)方向可以不同。同樣地，由于從一區(qū)域到另一區(qū)域的步進(jìn)動作具有一最小的步進(jìn)移動值，可以降低或大體上消除在浸潤式光刻法處理期間的污染。
圖4和圖5所示的本發(fā)明的其它實施例的步進(jìn)-掃描過程分別可具有不同的組合。舉例來說，在一長條區(qū)中，透鏡系統(tǒng)沿一方向掃描每一區(qū)域，且仍沿著相同方向從長條區(qū)中的一區(qū)域步進(jìn)到另一區(qū)域。從一長條區(qū)至另一長條區(qū)可設(shè)計為不同方向，例如彼此鄰接的長條區(qū)的步進(jìn)動作可為相同方向，或在其它實施例中可為相反方向。同樣地，由于在同一長條區(qū)中，從一區(qū)域到另一區(qū)域的步進(jìn)動作具有一最小的步進(jìn)移動值，可以降低或大體上消除在浸潤式光刻法處理期間的污染。
參考圖6，其顯示一實施例的基板115的俯視圖以及依照本發(fā)明揭示的一實施例的步進(jìn)-掃描過程。定義于基板115上的多個區(qū)域是以線610分為兩個族群(線610為虛構(gòu)的線，因此用虛線繪制)。在本實施例中，線610為一圓圈，其定義區(qū)域的第一族群和第二族群，區(qū)域的第一族群位于被線610圍住的內(nèi)部面積中，區(qū)域的第二族群位于或部分位于邊緣面積中。通常區(qū)域的第二族群位于或部分位于第二面積中，第二面積是以線610和另一個同心圓定義而成，所述同心圓具有一半徑，其值大于圓圈610的半徑。在一實施例中，第二面積可具有沿半徑方向的一寬度，其值約為50nm。在進(jìn)行步進(jìn)-掃描過程期間，先進(jìn)行內(nèi)部面積中的區(qū)域的第一族群，然后再進(jìn)行邊緣面積中的區(qū)域的第二族群。用于進(jìn)行區(qū)域的第一族群時的步進(jìn)-掃描過程，其圖4、圖5或其組合的過程類似。舉例來說，進(jìn)行區(qū)域的第一族群時，透鏡系統(tǒng)沿一方向掃描一長條區(qū)的所有區(qū)域，且沿著相同方向從該長條區(qū)中的一區(qū)域步進(jìn)到另一區(qū)域。在鄰接長條區(qū)的步進(jìn)動作可沿同一方向，或在其它實施例中可沿相反方向。邊緣面積中的區(qū)域的第二族群以一方式進(jìn)行，以使從一區(qū)域到另一區(qū)域步進(jìn)移動值最小化，或步進(jìn)-掃描過程造成的污染減到最少。用于邊緣面積的區(qū)域的步進(jìn)-掃描過程是在用于內(nèi)部面積的區(qū)域的步進(jìn)-掃描過程之后進(jìn)行。因此，可使邊緣面積造成的污染減到最少，且可防止污染影響到內(nèi)部面積的區(qū)域。因此，使用上述的步進(jìn)-掃描過程，可使浸潤式光刻法處理造成的污染減到最少。
圖7示出一實施例的基板115的俯視圖以及依照本發(fā)明揭示的一實施例的步進(jìn)-掃描過程。基板115包括位于內(nèi)部面積的第一族群，其包括區(qū)域1至21，以及位于邊緣面積中區(qū)域的第二族群，其包括區(qū)域22至36。區(qū)域1至36是全部依掃描順序標(biāo)號。在每一區(qū)域中的箭頭用以標(biāo)示掃描方向。透鏡系統(tǒng)以類似圖4的過程方式掃描內(nèi)部面積的區(qū)域，接著以減少的步進(jìn)移動值掃描位于邊緣面積中的所有區(qū)域，且減少的步進(jìn)移動值遍及之前掃描過的區(qū)域。
參考圖8，其示出基板115的俯視圖，其上具有多個已定義區(qū)域，該俯視圖用以說明監(jiān)控浸潤式光刻法處理導(dǎo)致的污染的方法。區(qū)域1至36是依掃描順序標(biāo)號。在每一區(qū)域中的箭頭用以標(biāo)示掃描方向。利用具有區(qū)域1和2的第一長條區(qū)作為例子，以敘述和解釋所述過程，透鏡系統(tǒng)沿y方向掃描區(qū)域1。然后透鏡系統(tǒng)步進(jìn)至區(qū)域2，當(dāng)區(qū)域1和區(qū)域2兩者沿第一長條區(qū)的掃描方向觀看時，區(qū)域2位于區(qū)域1之后(在本實施例中為y方向)，然后沿著y方向掃描區(qū)域2。由于在同一長條區(qū)中，從一區(qū)域到另一區(qū)域的步進(jìn)動作沿一方向，其相反于長條區(qū)的掃描方向，因此透鏡系統(tǒng)幾乎掃描過所有剛掃描完和將要掃描的區(qū)域(在本實施例中為區(qū)域1)，擴大從步進(jìn)動作產(chǎn)生的污染。因此，此種步進(jìn)-掃描過程可用于監(jiān)控及控制光刻法處理期間的污染，特別是浸潤式光刻法處理期間的污染。
圖9為另一實施例的基板115的俯視圖和步進(jìn)-掃描過程。在圖9中，區(qū)域1至36是全部依掃描順序標(biāo)號。在每一區(qū)域中的箭頭用以表示掃描方向。在步進(jìn)-掃描過程期間，在同一長條區(qū)中，從一區(qū)域到另一區(qū)域的步進(jìn)動作是沿一方向，其相反于長條區(qū)的掃描方向，因此透鏡系統(tǒng)幾乎掃描過所有剛掃描完和將要掃描的區(qū)域，同樣地，擴大了從步進(jìn)動作產(chǎn)生的污染。
在一監(jiān)控污染方法的實施例中，第一基板利用圖4至圖7所示的那些步進(jìn)-掃描過程的其中之一進(jìn)行。第二基板利用圖8和圖9所示的那些步進(jìn)-掃描過程的其中之一進(jìn)行。然后量測及比較第一基板和第二基板的污染，以得到污染信息、測定污染等級、當(dāng)污染量將到界限或超出界限時做出過程警示及/或起動修正動作。舉例來說，上述的監(jiān)控方法可包含在例行的認(rèn)證程序(routine qualification procedure)中，例如每日認(rèn)證程序(daily qualificationprocedure)、維護(hù)認(rèn)證程序(maintenance qualification procedure)及/或機臺認(rèn)證程序(tool qualification procedure)。上述的方法可有其它不同的變化。舉例來說，第二基板可利用步進(jìn)-掃描過程，以圖3所示的另一種方式進(jìn)行。
再者，可在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許更動與潤飾。舉例來說，圖4至圖7所示的步進(jìn)-掃描過程，透鏡系統(tǒng)沿同一掃描方向掃描一長條區(qū)的所有區(qū)域，且沿著相同方向或接近平行的步進(jìn)方向從所述長條區(qū)中的一區(qū)域步進(jìn)到另一區(qū)域，掃描方向和步進(jìn)方向之間的夾角小于20°。本發(fā)明可應(yīng)用于干式光刻過程的干式光刻法制造系統(tǒng)。用以定位的缺口示出在實施例的每一基板中。相對于區(qū)域或長條區(qū)而言，缺口可置于不同的相對位置。定位缺口可設(shè)計為例如平口(flat)等不同的幾何形狀。在一實施例中，步進(jìn)速度大體上可小于掃描速度，以減少污染。
因此，本發(fā)明實施例提供一種光刻法，以圖案化位于一基板上的多個區(qū)域。所述光刻法包括利用一輻射束沿著一第一方向掃描一第一區(qū)域；然后步進(jìn)至鄰接于該第一區(qū)域的一第二二區(qū)域，且當(dāng)該第一區(qū)域和該第二區(qū)域兩者沿該第一方向觀看時，該第二區(qū)域位于該第一區(qū)域之后；然后利用所述輻射束沿著該第一方向掃描該第二區(qū)域。
所述光刻法還可包括步進(jìn)至鄰接于該第二區(qū)域的一第三區(qū)域，該第三區(qū)域設(shè)置于包括該第一區(qū)域和該第二區(qū)域的一長條區(qū)中，且當(dāng)該第二區(qū)域和該第三區(qū)域兩者沿該第一方向觀看時，該第三區(qū)域位于該第二區(qū)域之后。然后利用所述輻射束沿著該第一方向掃描該第三區(qū)域。所述光刻法還可包括圖案化位于該基板上另一長條區(qū)中的多個區(qū)域，包括下列步驟利用一輻射束沿一第二方向掃描一第五區(qū)域；步進(jìn)至鄰接于該第五區(qū)域的一第六區(qū)域，且當(dāng)該第五區(qū)域和該第六區(qū)域兩者沿該第二方向觀看時，該第六區(qū)域位于該第五區(qū)域之后；以及利用所述輻射束沿該第二方向掃描該第六區(qū)域。該第二方向可接近平行于該第一方向。另一實施例中，該第二方向可接近相反于該第一方向。所述掃描該第一區(qū)域或掃描該第二區(qū)域的步驟可包括掃描包括一浸泡液的每一個區(qū)域，該浸泡液位于該基板和一物鏡系統(tǒng)之間。所述輻射束可包括紫外線。該基板包括一影像層，鍍于該基板上。所述步進(jìn)至該第二區(qū)域的步驟包括沿著接近平行于該第一方向的一步進(jìn)方向從該第一區(qū)域步進(jìn)至該第二區(qū)域。該步進(jìn)方向接近平行于該第一方向，該步進(jìn)方向與該第一方向之間的夾角小于20°。該基板包括一半導(dǎo)體芯片。所述掃描該第一區(qū)域和步進(jìn)至該第二區(qū)域的步驟包括一掃描速度和一步進(jìn)速度，該步進(jìn)速度小于該掃描速度。
本發(fā)明又提供一種光刻法，其用以圖案化一基板，包括圖案化一基板的一第一面積，其具有多個區(qū)域，所述多個區(qū)域設(shè)置于沿第一方向延伸的一長條區(qū)的多個空間位置中，包括沿著接近平行于該第一方向的一掃描方向掃描每一個區(qū)域；以及沿著接近平行于該第一方向的一步進(jìn)方向從每一個該區(qū)域步進(jìn)至下一個區(qū)域。
所述光刻法還可包括步驟然后圖案化該基板的一第二面積，其中該第二面積大體上包圍該第一面積，且該第二面積接近于該基板的邊緣。圖案化該第二面積可包括掃描每一個區(qū)域；以及以最小步進(jìn)距離從一區(qū)域步進(jìn)至另一區(qū)域。該第二面積可以兩個同心圓之間的面積定義。所述兩個同心圓的半徑差值可小于55mm。
本發(fā)明又提供一種光刻法，其用以監(jiān)控過程污染，包括圖案化一第一基板，其具有多個互斥區(qū)域，其包括相鄰的一第一區(qū)域和一第二區(qū)域，包括以具有一第一移動量的一掃描動作，掃描該第一區(qū)域；然后以具有一第二移動量一第一步進(jìn)動作步進(jìn)；以及以具有一第三移動量的一掃描動作，掃描該第二區(qū)域，該第二移動量大體上小于該第一移動量和第三移動量；圖案化一第二基板，其具有其它的多個互斥區(qū)域，其包括相鄰的一第三區(qū)域和一第四區(qū)域，包括以具有一第四移動量的一掃描動作，掃描該第三區(qū)域；然后以具有一第五移動量一第二步進(jìn)動作步進(jìn)；以及以具有一第六移動量的一掃描動作，掃描該第四區(qū)域，該第五移動量大體上小于該第四移動量和第六移動量；所述光刻法還可包括步驟比較該第一基板的一污染結(jié)果和該第二基板的一污染結(jié)果。
所述光刻法中，圖案化該第一基板可包括利用沿著一第一方向的一掃描動作，掃描該第一區(qū)域；利用沿著一接近平行于該第一方向的一第二方向的步進(jìn)動作，從該第一區(qū)域步進(jìn)至該第二區(qū)域；以及利用沿著該第一方向的一掃描動作，掃描該第二區(qū)域。圖案化該第二基板包括利用沿著一第三方向的一掃描動作，掃描該第三區(qū)域；利用沿著一接近相反于第三方向的一第四方向的步進(jìn)動作，從該第三區(qū)域步進(jìn)至該第四區(qū)域；以及利用沿著一第三方向的一掃描動作，掃描該第四區(qū)域。
本發(fā)明提供一種光刻裝置。所述光刻裝置包括一透鏡系統(tǒng)；一基板載座，其設(shè)置于該透鏡系統(tǒng)下方；以及一控制器，其耦接于該透鏡系統(tǒng)和該基板載座。該透鏡系統(tǒng)、該基板載座和該控制器為可被設(shè)計或程序化，利用沿著接近平行于該第一方向的一掃描方向掃描每一個區(qū)域；以及沿著接近平行于該第一方向的一步進(jìn)方向從每一個該區(qū)域步進(jìn)至下一個區(qū)域的方式，圖案化一基板，該基板具有多個區(qū)域，所述多個區(qū)域設(shè)置于沿第一方向延伸的一長條區(qū)的多個空間位置中。所述光刻裝置還可包括一浸潤液儲存模塊，該浸潤液儲存模塊用以儲存一流體，該流體至少部分填入介于該透鏡系統(tǒng)和該基板之間，且位于該基板載座上的一空間中。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可做些許更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以隨附的權(quán)利要求書所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光刻法，其用以圖案化多個位于一基板上的區(qū)域，依序包括步驟利用一輻射束沿一第一方向掃描一第一區(qū)域；步進(jìn)至鄰接于該第一區(qū)域的一第二區(qū)域，且當(dāng)該第一區(qū)域和一第二區(qū)域沿該第一方向觀看時，該第二區(qū)域位于該第一區(qū)域之后；以及利用所述輻射束沿該第一方向掃描該第二區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻法，其中，所述光刻法還包括步驟步進(jìn)至鄰接于該第二區(qū)域的一第三區(qū)域，該第三區(qū)域、該第一區(qū)域和該第二區(qū)域為一長條區(qū)，且所述第二區(qū)域和所述第三區(qū)域兩者沿該第一方向觀看時，該第三區(qū)域位于該第二區(qū)域之后；以及利用該輻射束沿該第一方向掃描該第三區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的光刻法，其中，所述光刻法還包括圖案化位于該基板上另一長條區(qū)中的多個區(qū)域的步驟，該步驟包括利用該輻射束沿一第二方向掃描一第五區(qū)域；步進(jìn)至鄰接于該第五區(qū)域的一第六區(qū)域，且該第五區(qū)域和該第六區(qū)域兩者沿該第二方向觀看時，該第六區(qū)域位于該第五區(qū)域之后；以及利用該輻射束沿該第二方向掃描該第六區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的光刻法，其中，該第二方向近似平行于該第一方向。
5.如權(quán)利要求3所述的光刻法，其中，該第二方向相反于該第一方向。
6.如權(quán)利要求1所述的光刻法，其中，所述掃描該第一區(qū)域和掃描該第二區(qū)域分別包括掃描包括一浸泡液的每一個區(qū)域，該浸泡液位于該基板和一物鏡系統(tǒng)之間。
7.如權(quán)利要求1所述的光刻法，其中，所述步進(jìn)至該第二區(qū)域包括沿著接近平行于該第一方向的一步進(jìn)方向從該第一區(qū)域步進(jìn)至該第二區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的光刻法，其中，該步進(jìn)方向接近平行于該第一方向，該步進(jìn)方向與該第一方向之間的夾角小于20°。
9.如權(quán)利要求1所述的光刻法，其中，所述掃描該第一區(qū)域和步進(jìn)至該第二區(qū)域包括一掃描速度和一步進(jìn)速度，該步進(jìn)速度小于該掃描速度。
10.一種光刻法，用以圖案化一基板，所述光刻法包括步驟圖案化一基板的一第一面積，該第一面積具有多個區(qū)域，該多個區(qū)域設(shè)置于沿第一方向延伸的一長條區(qū)的多個空間位置中，包括沿著接近平行于該第一方向的一掃描方向掃描每一個區(qū)域；以及沿著接近平行于該第一方向的一步進(jìn)方向從每一個該區(qū)域步進(jìn)至下一個區(qū)域。
11.如權(quán)利要求10所述的光刻法，其中，所述光刻法還包括圖案化該基板的一第二面積，該第二面積大體上包圍該第一面積，且該第二面積接近于該基板的邊緣。
12.如權(quán)利要求11所述的光刻法，其中，所述圖案化該第二面積包括掃描每一個區(qū)域；以及以最小步進(jìn)距離從一區(qū)域步進(jìn)至另一區(qū)域。
13.如權(quán)利要求11所述的光刻法，其中，該第二面積以兩個同心圓之間的面積定義。
14.如權(quán)利要求13所述的光刻法，其中，所述兩個同心圓的半徑差值小于55mm。
15.一種光刻法，用以監(jiān)控制造過程污染，所述光刻法包括圖案化一第一基板，其具有多個互斥區(qū)域，所述多個互斥區(qū)域包括相鄰的一第一區(qū)域和一第二區(qū)域，所述圖案化該第一基板的步驟包括以具有一第一移動量的一掃描動作，掃描該第一區(qū)域；然后以具有一第二移動量一第一步進(jìn)動作步進(jìn)；以及以具有一第三移動量的一掃描動作，掃描該第二區(qū)域，該第二移動量大體上小于該第一移動量和第三移動量；圖案化一第二基板，第二基板具有其它的多個互斥區(qū)域，所述其它的多個互斥區(qū)域包括相鄰的一第三區(qū)域和一第四區(qū)域，所述圖案化該第二基板的步驟包括以具有一第四移動量的一掃描動作，掃描該第三區(qū)域；然后以具有一第五移動量一第二步進(jìn)動作步進(jìn)；以及以具有一第六移動量的一掃描動作，掃描該第四區(qū)域，該第五移動量大體上小于該第四移動量和第六移動量；以及比較該第一基板的一污染結(jié)果和該第二基板的一污染結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光刻法，以圖案化位于一基板上的多個區(qū)域。所述光刻法包括利用一輻射束沿著一第一方向掃描一第一區(qū)域；然后步進(jìn)至鄰接于所述第一區(qū)域的一第二區(qū)域，且當(dāng)所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域兩者沿所述第一方向觀看時，所述第二區(qū)域位于所述第一區(qū)域之后；然后利用所述輻射束沿著所述第一方向掃描所述第二區(qū)域。通過本發(fā)明中所給出的掃描方向以及步進(jìn)動作中的步進(jìn)移動值，可以降低或大體上消除在浸潤式光刻法處理期間的污染。
文檔編號H01L21/027GK101086626SQ20071000530
公開日2007年12月12日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者梁輔杰, 許林弘, 陳俊光, 高蔡勝, 林本堅 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司