專利名稱：一種曝光的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曝光的方法，簡言之，本發(fā)明涉及一種曝光的方法，可 以避免當(dāng)曝光光束通過透鏡組時，因為透鏡組中透鏡溫度不對稱升高而造成
曝光影像扭曲(distortion)的問題。
背景技術(shù)：
曝光技術(shù)在工業(yè)界具有舉足輕重的地位，因為良好的曝光技術(shù)能夠?qū)㈩A(yù) 定圖案從光掩模準確地轉(zhuǎn)移至基材上。曝光系統(tǒng)的規(guī)格限定了制作工藝的臨 界尺寸(critical dimension),而光源本身是決定曝光系統(tǒng)所能達成臨界尺寸的 最主要因素。光源的波長越短，通常曝光系統(tǒng)的臨界尺寸也隨之降低。通過 一些光學(xué)輔助設(shè)施，例如在透鏡系統(tǒng)的離軸照明(OAI， Off Axis Illumination), 能將曝光系統(tǒng)的臨界尺寸進一 步降低。
這些光學(xué)輔助措施或者是改善了曝光機臺的能力，或者是提高了將圖形 自光掩模移轉(zhuǎn)時的準確及清晰程度。以離軸照明為例，曝光時不是整個領(lǐng)域 (field)的曝光，而是由光線來回掃描圖形。由于光線掃描時只用到透鏡的一 部分，比較不會受到透鏡缺陷的影響。
但是，光是能量的一種形式。波長越短的光能量也越高。當(dāng)光線通過曝 光系統(tǒng)中的投影光學(xué)系統(tǒng)(proj ection optical system)時，4殳影光學(xué)系統(tǒng)中的透 鏡多多少少會吸收光線而轉(zhuǎn)換成熱。熱會造成透鏡的物理性質(zhì)改變，于是改 變光線的成像路徑，而使得曝光影像扭曲。特別是離軸照明在曝光時只用到 透鏡的一部分，使得影像不對稱扭曲的問題更加明顯，影響到圖形自光掩模 移轉(zhuǎn)時的準確及清晰程度。
于是急需一種新穎的曝光方法，可以避免當(dāng)曝光光束通過投影光學(xué)系統(tǒng) 時，因為光束經(jīng)由具有不對稱開口的孔徑盤，例如雙口孔徑盤(dipole aperture),使得投影光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡，經(jīng)過一段時間的不對稱受光，造成 透4竟受熱(lens heating)而在光瞳面(pupil plane)上呈現(xiàn)光強度分布(intensity profile or intensity distribution )不均的問題，導(dǎo)致曝光影^象扭曲(distortion)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新穎的曝光方法，可以避免當(dāng)曝光光束經(jīng)由 具有不對稱開口的孔徑盤而通過投影光學(xué)系統(tǒng)時，因為投影光學(xué)系統(tǒng)中的透 鏡，經(jīng)過一段時間的不對稱受光，造成透鏡受熱而導(dǎo)致曝光影像扭曲。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即提供一種曝光的方法。首先，提供準備 接受圖案轉(zhuǎn)換的基材、可讓該光束通過，并將圖案轉(zhuǎn)換至基材上的投影光學(xué) 系統(tǒng)與光束。在投影光學(xué)系統(tǒng)中至少提供對應(yīng)于該第一圖案的第一受光區(qū)域 以及對應(yīng)于第二圖案的第二受光區(qū)域，將光束通過該第一受光區(qū)域，而可將 第 一 圖案曝光在基材上將光束通過第二受光區(qū)域，而可將第二圖案曝光在基 材上。


圖1-圖3例示本發(fā)明一種新穎的曝光方法的較佳實施例,
主要元件符號說明
101基材
111第一受光區(qū)域 113、 113，、 113'，透鏡 114孔徑盤 116光瞳面 120光束 140光掩模
110投影光學(xué)系統(tǒng) 112第二受光區(qū)域
115第三受光區(qū)域 118開口 121光源
具體實施例方式
本發(fā)明所提供的新穎曝光方法，可以避免曝光光束造成透鏡溫度不對稱 升高，產(chǎn)生曝光影像扭曲的問題，確保圖形自光掩模移轉(zhuǎn)時的準確及清晰程度。
圖1-圖2例示本發(fā)明一種新穎的曝光方法的較佳實施例。圖1-圖2的例 示經(jīng)過簡化，僅列出部分曝光裝置，以便清楚說明。首先，如圖l所示，曝 光系統(tǒng)100包含光源121、孔徑盤114(aperture)、光掩模140(reticle or photomask)、投影光學(xué)系統(tǒng)110、光瞳面116與基材101。自光源121產(chǎn)生光束120透過孔徑盤114,再經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)110而將光掩模140上預(yù)定的 圖案(圖未示)轉(zhuǎn)移至基材101上。光瞳面116位在投影光學(xué)系統(tǒng)110之內(nèi)， 透鏡113的下面。
基材101可以是任何需要形成預(yù)定圖案的物件，例如晶片、彩色濾光片... 等，并可接受例如第一圖案(圖未示)即/或第二圖案(圖未示)的圖案轉(zhuǎn)換。 投影光學(xué)系統(tǒng)110則作為光掩模140上預(yù)定圖案的投影成像之用，其可包含 多個透鏡，在此僅以透鏡113做說明。投影光學(xué)系統(tǒng)110中可以包含數(shù)個區(qū) 域，以供光束120通過，一般光束通過的區(qū)域會依據(jù)孔徑盤114中的開口 118， 來經(jīng)過投影光學(xué)系統(tǒng)110中的透鏡113，并依據(jù)光瞳面116上的成像得知光 強度分布。所以在使用不對稱孔徑盤時，會造成在透鏡113上的受光區(qū)域不 對稱，而有受熱不均的問題，導(dǎo)致透鏡受熱。光束120即為一般的曝光光源。 例如，光束120可源自離軸照明(OAI, Off Axis Illumination)。
舉例來i兌，在此4吏用的不對稱開口的孔徑盤114為雙孔孔徑盤，光束120 通過雙孔孔徑盤114上的開口 118、 一具有預(yù)定成形圖案的元件，諸如是在 本實施例中的光掩模140、投影光學(xué)系統(tǒng)110,以及該基材101等所形成的 光學(xué)路徑，而將諸如是預(yù)定成形的圖案轉(zhuǎn)換到該基材101上；通過投影光學(xué) 系統(tǒng)110中的透鏡113時，透鏡113提供第一受光區(qū)域111使光束通過，使 得對應(yīng)于第一受光區(qū)域lll的第一圖案(圖未示)曝光在基材上。第一圖案 可以為任何需要轉(zhuǎn)移或是限定在基材101上的圖案，例如主動區(qū)域圖案或是 閘極圖案。由于光束120具有能量，所以當(dāng)光束120通過透鏡113中的第一 受光區(qū)域lll時，第一受光區(qū)域111的溫度便會上升。當(dāng)?shù)谝皇芄鈪^(qū)域lll 的溫度明顯上升時，透鏡受熱會使得光強度分布不均，便會影響光瞳面116 上的成像，而導(dǎo)致第一圖案扭曲。為了維持成^f象的品質(zhì)，在透鏡受熱影響成 像品質(zhì)前，提出一新的曝光方法，在不改變前述光學(xué)路徑下，透鏡113提供 不同受光區(qū)域以提供光束120通過。
于是，在不改變光束120通過投影光學(xué)系統(tǒng)110的光學(xué)路徑下，換言之， 透鏡113提供不同的受光區(qū)域讓光束120在維持相同的光學(xué)路徑下通過，可 以使用批次式或是連續(xù)式的方式來改變透鏡113中的受光位置，例如第一受 光區(qū)域lll。改變透鏡113中的第一受光區(qū)域111的方式，例如以水平式旋 轉(zhuǎn)透鏡113,旋轉(zhuǎn)方式可為順時針水平式旋轉(zhuǎn)或是逆時針水平式旋轉(zhuǎn)。通過 調(diào)整透鏡113以使第一受光區(qū)域111完全離開原來的受光位置，提供另一受光位置，讓同樣維持和第一受光區(qū)域lll相同的光學(xué)路徑光束120通過，例
如第二受光區(qū)域112，以避免透鏡113中的第一受光區(qū)域111溫度上升，導(dǎo) 致透鏡受熱，進而影響成像的問題。
較佳者，在改變透鏡113的第一受光區(qū)域111為第二受光區(qū)域112時， 光束120不通過投影光學(xué)系統(tǒng)110,此外，只要第一圖案的品質(zhì)仍在可接受 的范圍內(nèi)，還可以視情況需要重復(fù)使光束120通過第一受光區(qū)域111若干次 后，再將第一受光區(qū)域111的位置改以第二受光區(qū)域112，亦即批次式(Batch) 的方式；而連續(xù)式(Continuous)的方式則是光束120通過第一受光區(qū)域111 一次，即改以第二受光區(qū)域112通過一次，使每次光束120通過透鏡113的 受光區(qū)域皆不相同，如圖l所示。在此僅以第一受光區(qū)域lll及第二受光區(qū) 域112舉例說明，受光區(qū)域的多寡可取決于透《竟113的面積，例如還可以有 第三受光區(qū)域115、第四受光區(qū)域117…等，如圖2所示。
接著，再提供光束120通過透鏡113中的第二受光區(qū)域112，而將第二 圖案(圖未示)曝光在基材101上。由于現(xiàn)在的受光位置已經(jīng)完全離開原來 第一受光區(qū)域111的位置，所以當(dāng)光束120通過透鏡113時，光束120即通 過透鏡113中的第二受光區(qū)域112。較佳者，第一受光區(qū)域111與第二受光 區(qū)域112完全不重疊。由于此時光束120不再通過第一受光區(qū)域111,所以 第一受光區(qū)域111的溫度下降，使得透鏡113中的第一受光區(qū)域111的物理 性質(zhì)回復(fù)正常。
第二圖案可以為任何需要轉(zhuǎn)移或是限定在基材101上的圖案，例如主動 區(qū)域圖案或是閘極圖案。第二圖案與第一圖案可以相同也可以不同。
在其他較佳實施例中，投影光學(xué)系統(tǒng)110中的多個透鏡，在此，簡稱透 鏡組，如圖3所示。透鏡組中的多個透鏡113、 113，、 113"間相互具有光學(xué) 對稱性，在不改變前述所限定的光束120通過透鏡組的光學(xué)路徑下，透鏡組 的受光位置相互對應(yīng)，便可直接水平式旋轉(zhuǎn)投影光學(xué)系統(tǒng)110來將透鏡組中 的受光位置移開。透鏡組中透鏡的旋轉(zhuǎn)方式可為順時針水平式旋轉(zhuǎn)或是逆時 針水平式旋轉(zhuǎn)。各別透鏡的旋轉(zhuǎn)方向可以相同也可以不同。
在本發(fā)明所提供的新穎曝光方法中，由于光束經(jīng)由具有不對稱開口的孔 徑盤而通過投影光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡，而有不對稱的受光區(qū)域，在受光區(qū)域的 溫度升高而影響成像品質(zhì)前即移開原本的受光區(qū)域，使光束穿過投影光學(xué)系 統(tǒng)中的透鏡的其他區(qū)域，作為受光區(qū)域，以避免透鏡中的同 一 區(qū)域受光過久，
6導(dǎo)致透鏡受熱。本發(fā)明因而解決了曝光影像扭曲的問題，確保了曝光圖案的品質(zhì)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變 化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種曝光的方法，包含提供一可接受包括了第一圖案以及第二圖案的圖案轉(zhuǎn)換的基材、一光束與一可讓該光束通過，并將圖案轉(zhuǎn)換至基材上的投影光學(xué)系統(tǒng)；在該投影光學(xué)系統(tǒng)中至少提供一第一受光區(qū)域以及一第二受光區(qū)域，其中該第一受光區(qū)域?qū)?yīng)于該第一圖案，并該第二受光區(qū)域?qū)?yīng)于該第二圖案；將該光束通過該第一受光區(qū)域，而可將該第一圖案曝光在該基材上；以及將該光束通過該第二受光區(qū)域，而可將該第二圖案曝光在該基材上。
2. 如權(quán)利要求1所述的曝光的方法，其中進一步包含一非對稱孔徑盤， 使得該光束藉由該非對稱孔徑盤通過該投影光學(xué)系統(tǒng)中的該第一受光區(qū)域。
3. 如權(quán)利要求2所述的曝光的方法，其中該非對稱孔徑盤為雙孔孔徑盤。
4. 如權(quán)利要求1所述的曝光的方法，其中該投影光學(xué)系統(tǒng)包含一透鏡。
5. 如權(quán)利要求1所述的曝光的方法，其中該投影光學(xué)系統(tǒng)包含多個透鏡。
6. 如權(quán)利要求4所述的曝光的方法，其中該第一受光區(qū)域由該透鏡提供。
7. 如權(quán)利要求5所述的曝光的方法，其中該第一受光區(qū)域由該多個透鏡 提供。
8. 如權(quán)利要求1所述的曝光的方法，其中尚包括將該光束由該第一受光 區(qū)域改變?yōu)榈诙芄鈪^(qū)域的方法，其中包括了以水平式旋轉(zhuǎn)該投影光學(xué)系 統(tǒng)，使得原為該第一受光區(qū)域的位置變更為該第二受光區(qū)域。
9. 如權(quán)利要求8所述的曝光的方法，其中使用一批次式來改變該第一受 光區(qū)域。
10.如權(quán)利要求8所述的曝光的方法，其中使用一連續(xù)式來改變該第一 受光區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開一種曝光的方法，用來避免曝光過程中透鏡組溫度升高所產(chǎn)生的負面影響。首先，使光束通過透鏡組的第一受光區(qū)域，而將圖案曝光在基材上，此時第一受光區(qū)域的溫度升高。移開第一受光區(qū)域。再使光束穿過透鏡組的第二受光區(qū)域，使得第一受光區(qū)域的溫度降低。
文檔編號G03F7/20GK101609261SQ20081012597
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者周國耀, 施江林 申請人:南亞科技股份有限公司