微影方法、微影制程与微影系统与流程

1.本揭示案实施例是有关于微影方法、微影制程以及应用此微影方法或微影制程的微影系统。


背景技术：

2.半导体集成电路(integrated circuit,ic)产业已历经了指数成长。ic材料及设计的技术性进步已产生了数个世代的ics，其中各世代都比前一世代具有更小且更复杂的电路。在ic演进的历程中，功能密度(即单位晶片面积的内连线装置数目)通常会增加，而几何尺寸(即可使用制程生产的最小元件(或线))却减少。此微缩化(scaling down)的制程通常通过提高生产效率及降低相关成本来提供效益。此微缩化亦增加ic制程的复杂性。
3.例如，需要执行更高解析度的微影制程。有一种微影技术是极紫外微影技术(extreme ultraviolet lithodgraphy,euvl)。极紫外微影技术中采用的扫描器是使用在极紫外(extreme ultraviolet,euv)区域波段的光，其波长大约1至100纳米。euv光源的其中一种类型是激光激发电浆(laser-produced plasma,lpp)。lpp技术产生euv光线是透过聚焦高能激光束至小目标液滴以形成高离子化电浆，其中此高离子化电浆发射出具有最大发光峰值在13.5nm的euv辐射。接着，集光器收集euv光线，以及光学元件反射euv光线至微影曝光目标，例如基材。
4.虽然目前微影设备的方法和设备足以符合原本预期的使用目的，但未必能满足各方面的要求。因此，为了改善临界尺寸变异，如何减少euv光罩上的污染是需解决的问题。


技术实现要素：

5.根据本揭示案的一个实施例，一种微影方法包括得到污染层厚度和补偿能量之间的关系，其中污染层形成在光罩上且补偿能量可移除污染层。微影方法还包括从厚度量测装置得到第一污染层的第一厚度，其中第一污染层形成在光罩上。微影方法还包括对引导至光罩的光施加第一补偿能量，其中通过前述的关系而计算出第一补偿能量。
6.根据本揭示案的另一实施例，一种微影制程包括进行微影制程在微影系统中。微影系统包括第一光源、光罩载台、基材载台、以及厚度量测装置，厚度量测装置设置以量测污染层厚度，其中污染层形成在光罩上且光罩配置在光罩载台上。
7.根据本揭示案的又一实施例，一种微影系统包括光源、光罩载台、基材载台、以及光罩储存库。光罩储存库包括数个储存单元以及第一厚度量测装置，第一厚度量测装置设置以量测污染层厚度，其中污染层形成在光罩上且光罩配置在光罩储存库中。
附图说明
8.阅读以下实施方法时搭配附图以清楚理解本揭示案的观点。应注意的是，根据业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种特征的尺寸可能任意地放大或缩小。
9.图1根据本揭示案的一些实施例绘示微影系统的示意图；
10.图2根据本揭示案的一些实施例绘示光罩的截面图；
11.图3根据本揭示案的一些实施例绘示污染层厚度和临界尺寸减少量之间的关系的图表；
12.图4a至图4c根据本揭示案的一些实施例绘示如何使用补偿能量以减少临界尺寸变异的图表；
13.图5a至图5b根据本揭示案的另一些实施例绘示微影系统的示意图；
14.图6根据本揭示案的一些实施例绘示光罩储存库的俯视图。
15.【符号说明】
16.10:微影系统
17.12:辐射源/光源
18.14:照明器
19.16:光罩载台
20.18:光罩
21.20:投影光学模块/投影光学盒
22.22:光瞳相位调节器
23.24:投影光瞳平面
24.26:基材
25.28:基材载台
26.30:光源
27.32:侦测器
28.40:基材
29.42:反射多层膜
30.44:薄膜
31.46:薄膜
32.48:覆盖层
33.50:吸收层
34.52:图案
35.54:背侧导电涂层
36.56:污染层
37.80:控制器
38.101:装载端口
39.102:传输模块
40.104:运送载台
41.105:制程装置
42.105a:微影腔室
43.105b:装置腔室
44.105c:开口
45.107:控制器
46.200:光罩
47.250:光源
48.260:投影光学模块/投影光学盒
49.265:厚度量测装置
50.270:轴
51.300:光罩载台
52.302:配适线
53.304:配适线
54.400:基材
55.402:线
56.404:线
57.406:线
58.408:线
59.600:光罩储存库
60.602:储存单元
61.604:门架
62.606:轨道
63.608:支撑件
64.610:机械手臂
65.612:载台
66.614:厚度量测装置
67.1021:控制线路
68.1023:机械手臂
69.1051:基材载台
具体实施方式
70.以下的揭示内容提供许多不同的实施例或范例，以展示本揭示案的不同特征。以下将揭示本揭示案各部件及其排列方式的特定范例，用以简化本揭示案叙述。当然，这些特定范例并非用于限定本揭示案。例如，若是本揭示案以下的发明内容叙述了将形成第一结构于第二结构之上或上方，即表示其包括了所形成的第一及第二结构是直接接触的实施例，亦包括了尚可将附加的结构形成于上述第一及第二结构之间，则第一及第二结构为未直接接触的实施例。此外，本揭示案说明中的各式范例可能使用重复的参照符号及/或用字。这些重复符号或用字的目的在于简化与清晰，并非用以限定各式实施例及/或所述外观结构之间的关系。
71.再者，为了方便描述附图中一元件或特征部件与另一(些)元件或特征部件的关系，可使用空间相关用语，例如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及诸如此类用语。除了附图所绘示的方位外，空间相关用语亦涵盖使用或操作中的装置的不同方位。当装置被转向不同方位时(例如，旋转90度或者其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词亦将依转向后的方位来解释。
72.图1根据本揭示案的一些实施例绘示微影系统10的示意图。微影系统10可被称为扫描器(scanner)，配置的扫描器可依据辐射源和曝光模式进行相应的微影曝光制程。在一些实施例中，微影系统10是极紫外微影技术(extreme ultraviolet lithodgraphy,euvl)系统。举例而言，微影系统10可设计成使用极紫外(extreme ultraviolet,euv)光或euv辐射来曝光光阻。光阻是一种对光敏感的材料。微影系统10使用辐射源12来产生光，例如波长介于约1纳米至约100纳米的euv光。在一实例中，辐射源12产生波长约13.5纳米的euv光。因此，辐射源12可为euv辐射源12。
73.微影系统10亦使用照明器(illuminator)14。在一些实施例中，照明器14包括各种折射光学元件，例如单透镜或具有多个透镜(波带片(zone plate))的透镜系统，又或者照明器14包括各种反射光学元件(针对euv微影系统)，例如单反射镜或具有多个反射镜的反射镜系统。照明器14将来自辐射源12的光引导至光罩载台16上，特别是引导至固定于光罩载台16上的光罩18上。在本实施例中，辐射源12产生波长在euv范围内的光，照明器14使用反射光学元件。在一些实施例中，照明器14包括偶极照明组件(dipole illumination component)。
74.在一些实施例中，可操作照明器14来配置反射镜，以将适当的照明提供至光罩18。举例而言，可切换照明器14的反射镜以将euv光反射至不同的照明位置。在一些实施例中，在照明器14之前的阶段可额外包括其他可切换的反射镜，这些可控的反射镜与照明器14的反射镜一起将euv光引导至不同的照明位置。在一些实施例中，照明器14经配置以提供正轴照明(on-axis illumination,oni)至光罩18。在一例子中，使用具有最多为0.3的部分同调性(partial coherence)的盘形(disk)照明器14。在一些其他的实施例中，照明器14经配置以提供离轴照明(off-axis illumination,oai)提供至光罩18。在一例子中，照明器14为偶极照明器。在一些实施例中，偶极照明器的部分同调性最多为0.3。
75.光罩载台16经配置以固定光罩18。在一些范例中，光罩载台16包括静电夹盘(electrostatic chuck,e-chuck)以固定光罩18。由于气体分子吸收euv，因此使用euvl图案化的微影系统需保持在真空环境中以避免euv强度损失。本揭示案中，术语遮罩(mask)、光罩(photomask)及倍缩光罩(reticle)可互换使用以指称相同的物件。将在图2中详细描述光罩18。
76.微影系统10可包括投影光学模块(或投影光学盒(projection optics box,pob)20设置以将光罩18的图案52成像在基材26上，其中基材26固定于微影系统10的基材载台28上。在一些实施例中，投影光学模块20包括折射光学件(例如用于紫外(ultraviolet,uv)微影系统)或反射光学件(例如用于euv微影系统)。光经过光罩18、产生不同的绕射阶级(diffraction order)并带着图案52的影像后、集中于投影光学模块20。投影光学模块20的放大倍率小于1(因此，在目标(例如后续所述的基材26)上的成像尺寸会小于光罩18上的对应物件尺寸)。照明器14和投影光学模块20可被合称为微影系统10的光学模块。
77.微影系统10可包括光瞳相位调节器(pupil phase modulator)22以调节从光罩18导来的光的相位，使得光在投影光瞳平面(projection pupil plane)24上具有相位分布(phase distribution)。光学模块中具有一平面，此平面的场分布(field distribution)对应于物件(在本例子中为光罩18)的傅立叶转换(fourier transform)。此平面被称为投影光瞳平面。光瞳相位调节器22提供一种调节投影光瞳平面24上的光的相位的机制。在一
些实施例中，光瞳相位调节器22包括一种调整投影光学模块20的反射镜以调节相位的机制。举例而言，投影光学模块20的反射镜是可切换的并且经控制来反射euv光，藉此调节经过投影光学模块20的光的相位。
78.在一些实施例中，光瞳相位调节器22使用光瞳滤光片(pupil filter)，其放置于投影光瞳平面24上。光瞳滤光片过滤掉来自光罩18的euv光的特定的空间频率分量(spatial frequency components)。尤其是，光瞳滤光片为相位光瞳滤光片，其功能在于调节光的相位分布，其中光经引导通过投影光学模块20。然而，由于各种材料都会吸收euv光，所以相位光瞳滤光片在一些微影系统(例如euv微影系统)中受到使用上的限制。
79.如前文所述，微影系统10亦包括基材载台28以固定住待图案化的基材26。基材26可为半导体基材。在一些实施例中，基材26为硅基材或其他类型的半导体基材。基材上涂布对辐射敏感的光阻层(resist layer)，在一些实施例中，辐射例如极紫外光。
80.图2根据本揭示案的一些实施例绘示光罩18的截面图。在一些实施例中，微影系统10是euvl系统而光罩18是反射式光罩。如图2所示，光罩18包括基材40。基材40可由任何合适的材料制成，例如低热膨胀材料(low thermal expansion material,ltem)或石英(fused quartz)。举例来说，基材40的材料包括二氧化钛(tio2)、掺杂的二氧化硅(sio2)、或其他具有低热膨胀系数的合适材料。光罩18可进一步包括沉积在基材40上的反射多层膜(multiple layer)42。反射多层膜42可包括交错的薄膜44/46。在一些实施例中，薄膜44/46可包括任何高度反射euv光的合适材料。光罩18可进一步包括覆盖层48，例如钌(ruthenium,ru)形成的覆盖层48，覆盖层48沉积在反射多层膜42上以提供保护的作用。光罩18可进一步包括沉积在反射多层膜42上的吸收层50，例如氮化钽硼(tantalum boron nitride(tabn))层。吸收层50具有图案52用以定义集成电路(integrated circuit,ic)层。在一些实施例中，光罩18包括背侧导电涂层54。或者，可在反射多层膜42上沉积另外的反射层，且图案化这个另外的反射层以定义集成电路层，由此形成euv相位偏移光罩(phase shift mask)。
81.如果在制程中未使用光罩18，于一段时间后，污染层56可能会形成在吸收层50的上方，如图2所示。污染层56可能包括碳及/或氧。举例来说，当光罩18可能在微影制程中或光罩储存库中闲置(idle)时，吸收层50可能发生局部氧化，而氧化的部分可能形成了污染层56。当使用附有污染层56的光罩18于制程中，污染层56可能导致euv曝光的临界尺寸减少。可通过提升从光源12发出的光的能量来移除污染层56。然而，在一些其他的实施例中，如果污染层56的厚度比预期的薄，则过高的光能量可能会对形成在基材26上的图案产生负面影响，因此，当移除污染层56时，使用模拟基材(dummy substrate)。为了降低模拟基材的使用率从而提升生产率(throughput)，厚度量测装置配置在微影系统10中。
82.重新参照图1，微影系统10进一步包括光源30和侦测器32，如图1所示。光源30和侦测器32可为厚度量测装置的一部分，以量测形成在光罩18上的污染层56的厚度。装置可以是任何合适的厚度量测装置。举例来说，装置可使用椭圆偏光仪(ellipsometry)来以量测形成在光罩18上的污染层56的厚度。椭圆偏光仪是一种检测薄膜特性的光学技术，可用来检测厚度或深度。入射光与污染层56交互作用之后，偏极态(polarization)的改变可作为分析信号。原因是偏极态的改变随污染层56的厚度而变。在一些实施例中，光源30可能是可见光光源或非可见光光源。例如，光源30为激光。光源30可产生具有一或多个波长的光，并
且产生出的光将引导至光罩18并自光罩18反射。反射的光可被侦测器32所测得，因此可量测出污染层56的厚度。厚度量测装置的其他组件(未绘出)可包括偏光片(polarizer)和分析器。
83.前述的厚度量测装置应用椭圆偏光仪来量测污染层56的厚度。在一些实施例中，厚度量测装置可应用其他类型的厚度量测技术，例如干涉仪(interferometry)、反射仪(reflectometry)、皮秒超音波仪(picosecond ultrasonics)、原子力显微镜(atomic force microscopy,afm)、扫描式穿隧显微镜(scanning tunneling microscopy,stm)、扫描式电子显微镜(scanning electron microscopy,sem)、穿透式电子显微镜(transmission electron microscopy,tem)、或其他合适的技术。
84.厚度量测装置(即，光源30和侦测器32)电性连接控制器80，如图1所示。控制器80可控制厚度量测装置。控制器80亦可电性连接光源12以控制光源12发出的光的能量。控制器80可具有处理器、记忆体、发射器、以及接收器。在一些实施例中，配置的控制器80可收集并分析来自厚度量测装置(即，光源30和侦测器32)的厚度数据，并决定是否对光源12发出的光施加补偿能量。控制器80亦可决定对光源12发出的光施加多少的补偿能量。举例来说，如果光源12发出的光的能量设定为x毫焦耳(mj)并且控制器80决定对光源12发出的光的能量施加y份量的补偿能量，则控制器80将使光源12发出的光的能量提升至x y mj。不同类型的光罩18所得到的数据可决定补偿能量的多寡。
85.图3根据本揭示案的一些实施例绘示污染层56厚度和图案中的临界尺寸减少量之间的关系的图表，其中图案形成于基材26上。如图3所示，针对第一种类型的光罩18，例如a型光罩，10个数据点显示污染层56厚度的增加可导致图案中的临界尺寸的减少(y轴上的正数)，其中图案是使用第一种类型的光罩18而形成在基材26上。配适线(fitted line)302显示污染层56厚度和临界尺寸减少量之间的第一关系。针对第二种类型的光罩18，例如b型光罩，10个数据点显示污染层56厚度的增加可导致图案中的临界尺寸的减少，其中图案是使用第二种类型的光罩18而形成在基材26上。配适线304显示污染层56厚度和临界尺寸减少量之间的第二关系。如图3所示，第一关系不同于第二关系。因此，针对不同类型的光罩18，污染层56厚度和临界尺寸减少量之间可能表现出不同的关系。关系可能是线性、二次方、三次方、或是其他适当的关系。在一些实施例中，对于某些类型的光罩18，污染层56厚度和临界尺寸减少量之间的关系是y＝k/(1 be-ax
)，其中x是污染层56厚度，a、b、和k是配适线(例如配适线302或304)的常数，以及y是临界尺寸减少量。
86.在确认每种类型的光罩18中污染层56厚度和临界尺寸减少量之间的关系之后，可确定临界尺寸减少量与补偿能量之间的关系。举例而言，临界尺寸减少量与补偿能量之间的关系可能是当临界尺寸每减少1纳米时，则施加1mj的补偿能量。在一些实施例中，临界尺寸减少量与补偿能量之间的关系是y＝x，其中y是补偿能量，x是临界尺寸减少量。如此一来，对于其中一种类型的光罩18，污染层56厚度和补偿能量之间的关系是y＝k/(1 be-ax
)，其中x是污染层56厚度，a、b、和k是配适线(例如配适线302或304)的常数，以及y是补偿能量。
87.重新参照图1，污染层56厚度和待施加的补偿能量之间的关系储存在控制器80中，控制器80可使用厚度资讯和前述的关系来调控光源12所发出的光的能量。例如，控制器80接收来自厚度量测装置(即，侦测器32)的信号并分析出污染层56的厚度。依据储存在控制
器80内的关系，例如关系为y＝k/(1 be-ax
)其中x是污染层56厚度以及a、b、和k是配适线的常数，控制器80可计算出补偿能量y的数值。接着，控制器80调控光源12以使其发出的光的能量提高，并且提高量可等于补偿能量y。在施加补偿能量之后，当光源12发出的光到达光罩18时可移除污染层56。在一些实施例中，在对基材26进行操作之前，量测污染层56的厚度。举例来说，在对基材26进行操作之前，使用厚度量测装置确认污染层56是否形成在光罩18上，如果污染层56形成在光罩18上，则量测污染层56厚度。当污染层56厚度大于临界值时，在对基材26进行操作的过程中，施加补偿能量至光源12发出的光。可在对每个基材26进行操作之前，使用厚度量测装置。厚度量测装置可对光罩18执行原位(in-situ)检测。在一些实施例中，可在对一组(一批)基材26进行操作之前，先量测污染层56厚度。
88.图4a至图4c根据本揭示案的一些实施例绘示如何使用补偿能量以降低一组基材(例如，基材26)中的临界尺寸变异的图表。如图4a所示，在未使用补偿能量的情况下，对一组基材26，或一组晶圆，搭配光罩18进行操作。一组基材26可包括任何大于1的数量的基材26。在一些实施例中，一组基材26包括151个基材。基材26的临界尺寸如线402所标示。线402(即，基材26上的图案的临界尺寸)具有高标准差(三个标准差(3σ)约为0.31)。具体而言，第1个晶圆的临界尺寸较小是因为光罩18处在闲置状态(例如在移入微影腔室之前光罩18存放于光罩储存库中)，第19个晶圆的临界尺寸较小是因为光罩18经过约8小时的闲置，第121个晶圆的临界尺寸较小是因为光罩18经过约41小时的闲置，以及第151个晶圆的临界尺寸较小是因为光罩18经过约11小时的闲置。如前所述，处在闲置状态的光罩18是造成污染层56形成的原因。污染层56可导致基材56上的图案的临界尺寸减少。因为上述的四个数据点呈现较小的临界尺寸，因此这一组基材26的临界尺寸的整体一致性下降(即，较高标准差)。特定类型光罩18的临界尺寸的行为模式将以线402的形式储存在控制器80(见图1)内。
89.图4b根据本揭示案的一些实施例绘示如何使用补偿能量。在已知特定光罩18中的污染层56厚度和补偿能量之间的关系(例如关系为y＝k/(1 be-ax
)其中x是污染层56厚度，a、b、和k是配适线(如图3的配适线302或304)的常数，以及y为补偿能量)的状况下，对一组基材26中的一或多个基材26进行操作的同时，可对光源12发出的光施加补偿能量。右侧y轴对应于线404，其标示光罩18的闲置时间。闲置的光罩18可位于微影系统10或光罩储存库600(见图6)中。左侧y轴对应于线406，其标示所施加的补偿能量。举例来说，在对第1个基材26进行操作之前光罩18闲置约11小时，并且，在对第1个基材26进行操作之前，先使用厚度量测装置(即，光源30和侦测器32)来量测形成在光罩18上的污染层56厚度。通过污染层56厚度以及污染层56厚度和补偿能量之间的关系，控制器80(见图1)可控制光源12(见图1)发出已施加补偿能量的光。施加的补偿能量可见于线406，其呈现出递减至0的趋势。递减的模式是依据图4a中线402呈现的临界尺寸的行为模式。基材26的临界尺寸随着基材26的操作而递增，这表示在未施加补偿能量的情况下光源12发出的光可逐渐地移除污染层56。因此，补偿能量的递减趋势可避免临界尺寸骤增并且帮助移除污染层56。
90.控制器80可根据储存的临界尺寸的行为模式来判断何时施加补偿能量至光源12(见图1)发出的光。举例来说，线402(见图4a)显示在第19个基材26之前光罩18闲置约8小时，并且第19个基材26的临界尺寸大幅度地减少。8小时的闲置导致污染层56形成在光罩18上，因此，为了逐步地移除此污染层56，当对第19个基材26进行操作时，控制器80对光施加补偿能量。同样地，为了移除污染层56且同时不使临界尺寸骤增，补偿能量将逐步减少至0。
91.同样地，在对第121个基材26进行操作之前光罩18闲置约41小时且污染层56在41小时的闲置中形成，因此，为了逐步地移除此污染层56，当对第121个基材26进行操作时，控制器80对光施加补偿能量。接下来，在对第151个基材26进行操作之前光罩18闲置约11小时且污染层56在11小时的闲置中形成，因此，为了逐步地移除此污染层56，当对第151个基材26进行操作时，控制器80对光施加补偿能量。
92.图4c根据本揭示案的一些实施例绘示在根据图4b所述的方法使用补偿能量的情况下，一组基材(例如，基材26)中的临界尺寸变异的图表。如图4c所示，基材26的临界尺寸如线408所标示。相较于线402的标准差(见图4a)，线408(即，基材26上的图案的临界尺寸)具有较低标准差(三个标准差(3σ)约为0.20)。
93.图4a至图4c所示的实施例说明一种方法：在对一组基材26进行操作之前先量测形成在光罩18上的污染层56厚度。如果污染层56厚度大于临界值，则在对第一子组基材26进行操作的过程中施加补偿能量，并且补偿能量将逐步减少至0。未施加补偿能量的临界尺寸变异数据储存于控制器80中，随后，控制器80可根据储存的临界尺寸变异数据来判断何时施加补偿能量。换言之，每一组基材26只使用一次厚度量测装置。
94.图5a至图5b根据本揭示案的另一些实施例绘示微影系统10的示意图。在一些如图5a所示的实施例中，微影系统10包括装载端口(load port)101、传输模块(transferring module)102、运送载台104、制程装置105以及控制器107。微影系统10的组件可额外增加或略过，并不以本揭示案的实施例为限。在一些实施例中，微影系统10为euvl系统并且制程装置105为euvl装置。
95.传输模块102配置以在装载端口101和运送载台104之间传送光罩200。光罩200可能是图1所示的光罩18。在一些实施例中，传输模块102设置在装载端口101和运送载台104之间。传输模块102可包括控制线路1021和机械手臂1023。控制线路1021配置以产生电子信号给机械手臂1023，藉此控制机械手臂1023传送光罩200。在一些实施例中，机械手臂1023可包括六轴机械手臂(six-axis robot manipulator)，配置以夹持光罩200。
96.在一些实施例中，使用运送载台104将光罩200运送至制程装置105内。如图5a所示，制程装置105可包括微影腔室105a以及装置腔室105b。一或多个开口105c形成在腔室壁上，其中腔室壁分隔微影腔室105a以及装置腔室105b。微影腔室105a可包含光罩载台300、基材载台1051以支撑基材400、以及投影光学模块260(或称为投影光学盒(projection optics box,pob))。基材400可能是基材26、光罩载台300可能是光罩载台16、基材载台1051可能是基材载台28、而投影光学模块260可能是投影光学模块20，如图1所述。
97.在一些如图5a所示的实施例中，装置腔室105b内设置有光源250和厚度量测装置265。光源250可能是如图1所示的辐射源12，而厚度量测装置265可能是如图1所述的厚度量测装置(即，光源30和侦测器32)。在一些实施例中，厚度量测装置265包括光源、侦测器和其他元件(例如光源元件)。厚度量测装置265配置以原位(in-situ)量测污染层56厚度，其形成在光罩200上。厚度量测装置265的操作方式相同于图1所述的厚度量测装置的操作方式。光罩载台300耦接至轴270，配置的轴270使光罩载台300倾斜于基准平面，此基准平面大致上平行于基材载台1051的顶表面。图5a的光罩载台300的位置是依微影制程而配置，其中光从光源250发生，然后光到达光罩200并反射至基材400。在图5b所示的实施例中，倾斜的光罩载台300朝向厚度量测装置265以使厚度量测装置265量测光罩200上的污染层56厚度。通
过轴270使光罩载台300倾斜可让厚度量测装置265的光源和侦测器保持在相同位置。在对每一个基材400或一组基材400进行操作之前，可先倾斜光罩载台300以使厚度量测装置265量测光罩200。
98.如图5a和图5b所示，微影系统10可进一步包括控制器107以控制微影系统10的操作。控制器107可能是如图1所述的控制器80。在一些实施例中，控制器107接收来自厚度量测装置265的光罩200上的污染层56厚度，并且控制光源250，如此一来，可对光源250发出的光施加补偿能量藉此移除污染层56。如前文所述，在对每一个基材400或每一组基材400进行操作之前，可先使用厚度量测装置265量测光罩200。
99.图6根据本揭示案的一些实施例绘示光罩储存库600的俯视图。光罩储存库600可能是微影系统10的一部分。如图6所示，光罩储存库600包括一或多个储存单元602的阵列。每个储存单元602可设置成储存一或多个光罩18(或光罩200)。门架(gantry)604设置在储存单元602阵列之间的空间的上方。门架604包括轨道(rail)606，由支撑件608所支撑。机械手臂610配置在门架604的轨道606上。配置的机械手臂610可运送光罩18进出光罩储存库600。光罩储存库600进一步包括载台612和厚度量测装置614。在光罩18被置入制程装置105(见图5a和图5b)之前，可先使用机械手臂610将光罩18(或光罩200)放置在载台612上，并且厚度量测装置614量测形成在光罩18上的污染层56厚度。厚度量测装置614可能是如图5a和图5b所述的厚度量测装置265。厚度量测装置614可电性连接控制器，例如控制器80或控制器107，并传送厚度数据给控制器。在已知污染层56厚度的情况下，控制器可对光施加补偿能量以移除光罩18上的污染层56。
100.厚度量测装置(例如光源30和侦测器32，见图1)，厚度量测装置265(见第5a图和图5b)、或厚度量测装置614(见图6)可用来量测形成在光罩18(或光罩200)上的污染层56厚度。在对每一个基材26(或基材400)或每一组基材26(或基材400)进行操作之前及/或过程中，可对光施加补偿能量以自光罩18(或光罩200)移除污染层56。可在如图1、图5a和图5b所示的制程装置中或如图6所示的光罩储存库600中量测污染层56厚度。可在光罩18(或光罩200)从光罩储存库600移至制程装置的沿途的任何位置中量测污染层56厚度。在一些实施例中，厚度量测装置可设置在运送载台104上(见图5a和图5b)。在一些实施例中，在沿着光罩18的输送路径上设置多个厚度量测装置。举例来说，可同时使用厚度量测装置614和厚度量测装置265。
101.本揭示案的各种实施例提供一种微影系统，包括厚度量测装置以量测形成在光罩上的污染层厚度。厚度量测装置可设置在制程装置或光罩储存库中。厚度数据可转换成补偿能量的信号，并且，在每一次曝光(基材之间)或每一组曝光(批次之间)之前，对光施加补偿能量。部分实施例可具有优势。举例来说，临界尺寸的变异性可获得改善。再者，无模拟基材的使用从而提升生产率。
102.一实施例提供一种微影方法。微影方法包括得到污染层厚度和补偿能量之间的关系，其中污染层形成在光罩上且补偿能量可移除污染层。微影方法还包括从厚度量测装置得到第一污染层的第一厚度，其中第一污染层形成在光罩上。微影方法还包括对引导至光罩的光施加第一补偿能量，其中通过前述的关系而计算出第一补偿能量。
103.在一些实施例中，微影方法进一步包括使用厚度量测装置量测第一污染层的第一厚度。在一些实施例中，在制程装置中量测第一污染层的第一厚度。在一些实施例中，在光
罩储存库中量测第一污染层的第一厚度。在一些实施例中，微影方法进一步包括在施加第一补偿能量之后形成第二污染层在光罩上，其中第二污染层在光罩闲置一段时间的过程中形成。在一些实施例中，一段时间大于约8小时。在一些实施例中，在光罩闲置的过程中，光罩设置于微影系统中。在一些实施例中，微影方法进一步包括对引导至光罩的第二光施加第二补偿能量，其中通过前述关系而计算出第二补偿能量。在一些实施例中，第一补偿能量不同于第二补偿能量。
104.另一实施例提供一种微影制程。制程包括进行微影制程在微影系统中。微影系统包括第一光源、光罩载台、基材载台、以及厚度量测装置，厚度量测装置设置以量测污染层厚度，其中污染层形成在光罩上且光罩配置在光罩载台上。
105.在一些实施例中，厚度量测装置包括第二光源和侦测器。在一些实施例中，微影制程进一步包括配置在第一光源和光罩载台之间的照明器、设置在光罩载台和基材载台之间投影光学盒、以及控制器，控制器电性连接第一光源、第二光源和侦测器。在一些实施例中，光罩载台和基材载台设置在微影腔室中，并且第一光源和厚度量测装置设置在装置腔室中，装置腔室相邻于微影腔室。在一些实施例中，微影制程进一步包括传输模块和运送载台，其中运送载台设置在传输模块和微影腔室之间。在一些实施例中，微影制程进一步包括耦接光罩载台的轴，其中轴设置以使光罩载台倾斜于一平面，此平面大致上平行于基材载台的顶表面。在一些实施例中，微影制程是极紫外微影制程。
106.又一实施例提供一种微影系统。微影系统包括光源、光罩载台、基材载台、以及光罩储存库。光罩储存库包括数个储存单元以及第一厚度量测装置，第一厚度量测装置设置以量测污染层厚度，其中污染层形成在光罩上且光罩配置在光罩储存库中。
107.在一些实施例中，微影系统进一步包括配置在光源和光罩载台之间的照明器、设置在光罩载台和基材载台之间的投影光学盒、以及控制器，其中控制器电性连接光源和第一厚度量测装置。在一些实施例中，光罩载台和基材载台设置在微影腔室中，并且光源设置在装置腔室中，装置腔室相邻于微影腔室。在一些实施例中，微影系统进一步包括第二厚度量测装置，设置在装置腔室中，其中第二厚度量测装置电性连接控制器。
108.以上概略说明了本揭示案数个实施例的特征，使所属技术领域内具有通常知识者对于本揭示案可更为容易理解。任何所属技术领域内具有通常知识者应了解到本揭示案可轻易作为其他结构或制程的变更或设计基础，以进行相同于本揭示案实施例的目的及/或获得相同的优点。任何所属技术领域内具有通常知识者亦可理解与上述等同的结构并未脱离本揭示案的精神及保护范围内，且可在不脱离本揭示案的精神及范围内，可作更动、替代与修改。