光刻设备以及光刻方法

摘要

本公开提供一种光刻设备，包括一激发腔、一标的发射器、一主激光发射器、以及一激光真空装置。标的发射器用以朝向激发腔内的一激发区域发射一标的。主激光发射器用以发射一主脉冲激光至激发区域内的标的。激光真空装置用以发射一真空激光至至激发腔内，且以于激发腔内形成一真空通道。激光真空装置发射真空激光之后，标的发射器发射标的通过真空通道进入激发区域。本公开提供的光刻设备可增加主激光发射器击中标的精准度。

权利要求

1.一种光刻设备，包括：

一激发腔；

一标的发射器，用以朝向该激发腔内的一激发区域发射一标的；

一主激光发射器，用以发射一主脉冲激光至该激发区域内的该标的；以及一激光真空装置，用以发射一真空激光至该激发腔内，且以于该激发腔内形成一真空通道；

其中于该激光真空装置发射该真空激光之后，该标的发射器发射该标的通过该真空通道进入该激发区域。

2.如权利要求1所述的光刻设备，其中该主激光发射器发射该主脉冲激光的频率、该标的发射器发射该标的的频率、以及该激光真空装置发射该真空激光的频率相同。

3.如权利要求1所述的光刻设备，还包括一预激光发射器，用以发射一预脉冲激光至该激发区域内的该标的，其中该标的发射器发射该标的之后，该预脉冲激光以及该主激光发射器按序发射该预脉冲激光以及该主脉冲激光。

4.如权利要求3所述的光刻设备，其中该预激光发射器发射该预脉冲激光的频率与该激光真空装置发射该真空激光的频率相同。

5.如权利要求3所述的光刻设备，其中该真空激光的功率小于该预脉冲激光的功率以及该主脉冲激光的功率。

6.如权利要求1所述的光刻设备，其中该标的发射器沿一第一方向发射该标的，该激光真空装置大致沿该第一方向发射该真空激光，且该主激光发射器沿一第二方向发射该主脉冲激光，其中该第一方向不同于该第二方向。

7.一种光刻设备，包括：

一激光真空装置，用以大致沿一第一方向发射一真空激光至于一激发腔内，以使该激发腔内内形成一真空通道；以及一标的发射器，用以沿该第一方向发射一标的，其中该标的通过该真空通道至一激发区域。

8.一种光刻方法，包括：

经由一激光真空装置发射一真空激光至一激发腔内，以使该激发腔内形成一真空通道；

于发射该真空激光后，经由一标的发射器发射一标的，且该标的经由该真空通道至一激发区域；以及经由一主激光发射器发射一主脉冲激光至该激发区域内的该标的。

9.如权利要求8所述的光刻方法，还包括于该主脉冲激光照射至该激发区域内的该标的之前，经由一预激光发射器发射一预脉冲激光至该激发区域内的该标的，其中该真空激光的功率小于该预脉冲激光的功率以及该主脉冲激光的功率。

10.如权利要求8所述的光刻方法，其中该真空激光离子化该激发腔内的气体以形成该真空通道。

说明书

光刻设备以及光刻方法

技术领域

[0001] 本公开主要关于一种半导体设备及方法，特别涉及一种光刻设备及方法。

背景技术

[0002] 半导体装置已使用于多种电子上的应用，例如个人电脑、手机、数码相机以及其他电子设备。半导体装置基本上按序经由沉积绝缘层或介电层、导电层、以及半导体层的材料至一晶圆、以及使用光刻技术图案化多种材料层来形成电路组件以及元件于其上而被制造。许多集成集成电路一般制造于一单一晶圆，且晶圆上个别的晶粒于集成电路之间沿着一切割线被切割分离。举例而言，个别的晶粒基本上被分别的封装于一多芯片模块或是其他类型的封装。

[0003] 由于半导体工艺的尺寸的小型化的要求，于光刻设备中采用了极紫外线作为曝光工艺中的光源，以使晶圆上的光刻胶形成适用于小于20nm半导体工艺的图案。

[0004] 然而，虽然目前使用极紫外线作为曝光工艺中的光源的光刻设备符合了其使用的目的，但尚未满足许多其他方面的要求。因此，需要提供光刻设备的改进方案。

发明内容

[0005] 本公开提供了一种光刻设备，包括一激发腔、一标的发射器、一主激光发射器、以及一激光真空装置。标的发射器用以朝向激发腔内的一激发区域发射一标的。主激光发射器用以发射一主脉冲激光至激发区域内的标的。激光真空装置用以发射一真空激光至激发腔内，且以于激发腔内形成一真空通道。激光真空装置发射真空激光之后，标的发射器发射标的通过真空通道进入激发区域。

[0006] 本公开提供了一种光刻设备，包括一激光真空装置以及一标的发射器。激光真空装置用以大致沿一第一方向发射一真空激光至一激发腔内，以于激发腔内形成一真空通道。标的发射器用以沿第一方向发射一标的，其中标的通过真空通道至一激发区域。

[0007] 本公开提供了一种光刻方法包括，经由一激光真空装置发射一真空激光至一激发腔内，以使激发腔内形成一真空通道；于发射真空激光后，经由一标的发射器发射一标的，且标的经由真空通道至一激发区域；以及经由一主激光发射器发射一主脉冲激光至激发区域内的标的。

附图说明

[0008] 图1为根据本公开的一些实施例的光刻设备的示意图。

[0009] 图2为根据本公开的一些实施例的光刻方法的步骤流程图。

[0010] 图3为根据本公开的一些实施例的光刻方法的时间图。

[0011] 图4A以及图4B为根据本公开的一些实施例的光刻设备于光刻方法中的一中间阶段的示意图。

[0012] 附图标记说明：

[0013] 光刻设备 1

[0014] 光源装置 10

[0015] 曝光腔 20

[0016] 照明装置 30

[0017] 掩模装置 40

[0018] 掩模座 41

[0019] 光学投影装置 50

[0020] 反射镜 51

[0021] 晶圆座 60

[0022] 激发腔 A10

[0023] 光线通道 A11

[0024] 标的发射器 A20

[0025] 标的回收器 A30

[0026] 光线聚集器 A50

[0027] 通孔 A51

[0028] 预激光发射器 A60

[0029] 主激光发射器 A70

[0030] 激光供应装置 A80

[0031] 种子激光产生器 A81

[0032] 功率放大器 A82

[0033] 激光真空装置 A90

[0034] 反射镜 B1

[0035] 第一焦点 C1

[0036] 第二焦点 C2

[0037] 第一方向 D1

[0038] 第二方向 D2

[0039] 标的 E1

[0040] 气体 G1

[0041] 电子 G2

[0042] 离子 G3

[0043] 预脉冲激光 L1

[0044] 主脉冲激光 L2

[0045] 真空激光 L3

[0046] 掩模 M1

[0047] 基材 M11

[0048] 图案层 M12

[0049] 第一间隔时间 P1

[0050] 第二间隔时间 P2

[0051] 第三间隔时间 P3

[0052] 震波 S1

[0053] 第一时间 T1

[0054] 第二时间 T2

[0055] 第三时间 T3

[0056] 第四时间 T4

[0057] 晶圆 W1

[0058] 光刻胶层 W11

[0059] 激发区域 Z1

[0060] 聚光区域 Z2

[0061] 传送区域 Z3

[0062] 真空通道 Z4

具体实施方式

[0063] 以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本公开，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。

[0064] 本说明书的第一以及第二等词汇，仅作为清楚对其进行解释目的，并非用以对应于以及限制权利要求。此外，第一特征以及第二特征等词汇，并非限定是相同或是不同的特征。

[0065] 于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一元件或一特征相对于另一元件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，包括于不同的方位使用或是操作的装置。附图中的形状、尺寸、厚度、以及倾斜的角度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。

[0066] 图1为根据本公开的一些实施例的光刻设备1的示意图。光刻设备1用以对一晶圆W1实施一光刻工艺。光刻工艺可包括光刻胶涂布工艺、软烤工艺、曝光工艺、显影工艺、硬烤工艺以及其他适合的工艺。

[0067] 于本实施例中，光刻设备1可为一曝光设备，用以针对一晶圆W1实施一曝光工艺。光刻设备1可包括一光源装置10、一曝光腔20、一照明装置30、一掩模装置40、一光学投影装置50、以及一晶圆座60。光刻设备1可包括所有上述的装置，但只要达到光刻设备1使用上的目的，可不需包括所有上述的装置。

[0068] 光刻设备1不应限制于本公开所描述的装置。光刻设备1可包括其他合适的装置，例如涂布装置、软烤装置、显影装置、及/或硬烤装置等，以使得光刻设备1能实施完整的光刻工艺至晶圆W1。

[0069] 光源装置10用以产生光线至照明装置30。上述的光线可为极紫外线(EUV light)。于本实施例中，上述极紫外线的波长范围可定义为10nm至120nm的范围之间。于一些实施例中，上述的极紫外线的波长可延伸至软x-ray(soft x-ray)波段为3nm至20nm的范围之间。
因此，光源装置10可为一极紫外线光源装置。然而，光源装置10不应被限制于用以产生极紫外线。光源装置10可用以发射任何的来自激发于标的E1的任何波长与强度的光子。

[0070] 曝光腔20设置于光源装置10的一侧。在一些实施例中，照明装置30、掩模装置40、光学投影装置50、以及晶圆座60可设置于曝光腔20内。然而，由于气体分子会吸收极紫外线，因此曝光腔20内部可保持真空，以防止极紫外线损耗。

[0071] 照明装置30用以将光源装置10所提供的光线(极紫外线)导向至设置于光源装置10的一掩模M1。照明装置30可包括一或多个光学元件，例如至少一个透镜、至少一个反射镜、及/或至少一个折射镜。光源装置10所发射的光线经由照明装置30折射、反射、及/或聚光后导向至掩模M1或掩模装置40。

[0072] 掩模装置40用以固持一掩模(mask、photomask、或reticle)M1。于一些实施例中，掩模装置40可用以移动掩模M1以使由照明装置30所发射的光线导向至掩模M1的不同区域。于一些实施例中，掩模装置40可包括一掩模座41，用以固持掩模M1。掩模座41可为一静电座(electrostatic chuck,e-chuck)。

[0073] 于一些实施例中，掩模M1可为一反射式掩模(reflective mask)M1。于一例子中，掩模M1可包括一基材(substrate)M11。基材M11的材料可为低热膨胀材料(low thermal expansion material,LTEM)或是熔融石英(fused quartz)。于一些实施例中，低热膨胀材料包括掺杂SiO2的TiO2或是其他具有低热膨胀性质的其他适合的材料。

[0074] 于一些实施例中，掩模M1可包括一多层复反射层，设置于基材M11上，且用以反射光线或极紫外线。多层复反射层包括多个薄膜对(film pairs)，例如钼-硅(molybdenum-silicon,Mo/Si)薄膜对，其中于每一薄膜对中，一层钼设置于另一层硅之上或是下。于一些实施例中，薄膜对可为钼-铍(molybdenum-beryllium,Mo/Be)薄膜对，或是其他能够对紫外线进行高反射的适合的材料。

[0075] 掩模M1可还包括一图案层M12，设置于基材M11上。经过图案化的图案层M12可用以定义一层集成集成电路(integrated circuit,IC)。当由照明装置30所发射的光线(极紫外线)照射至图案层M12后，可形成一图案化光线。

[0076] 于一些实施例中，图案层M12可为一吸收层。吸收层可包括TaBN(tantalum boron nitride)，用以吸收光线或极紫外线。于一些实施例中，掩模M1可为一极紫外线相偏移掩模M1(EUV phase shift mask)，图案层M12可为一反射层。

[0077] 光学投影装置(projection optics device,or projection optics box,POB)50设置于掩模M1以及晶圆座60之间，用以将掩模M1的图案形成于晶圆W1上。于一些实施例中，光学投影装置50可包括多个光学元件，例如至少一个透镜、至少一个反射镜、及/或至少一个折射镜。掩模M1所发射的光线携带了定义于掩模M1上的图案的影像，且经由光学投影装置50折射、反射、及/或聚光后导向至晶圆W1或晶圆座60。

[0078] 于本实施例中，光学投影装置50包括多个反射镜51，用以反射光线(或极紫外线)。掩模M1所发射的光线经由光学投影装置50反射及聚光后导向至晶圆W1或晶圆座60。

[0079] 晶圆座60设置于掩模M1的下方。于本实施例中，晶圆座60设置于光学投影装置50的下方。晶圆座60用以固持晶圆W1。晶圆座60可为一静电座(electrostatic chuck,e-chuck)。

[0080] 晶圆W1可由硅或其他半导体材料所制成。于一些实施例中，晶圆W1可由复合半导体(compound semiconductor)材料所制成，例如碳化硅(silicon carbide,SiC)、砷化镓(gallium arsenic,GaAs)、砷化铟(indium arsenide,InAs)、或是磷化铟(indium phosphide,InP)。于一些实施例中，晶圆W1可由合金半导体(alloy semiconductor)所制成，例如硅锗(silicon germanium,SiGe)、硅碳化硅(silicon germanium carbide,SiGeC)、砷化镓磷化物(gallium arsenic phosphide,GaAsP)、或是磷化铟镓(gallium indium phosphide,GaInP)。于一些实施例中，晶圆W1可为一绝缘层上硅(silicon-on-insulator,SOI)或是一绝缘层上硅上锗(germanium-on-insulator,GOI)基材。

[0081] 此外，晶圆W1可具有多种装置元件(device element)。举例而言，形成于晶圆W1上的装置元件可包括晶体管(transistor)、二极管(diode)、及/或其他适合的元件。多种不同的工艺可用以形成上述的装置元件。例如，沉积工艺、蚀刻工艺、植入工艺、光刻工艺、及/或其他合适的工艺。

[0082] 于一些实施例中，晶圆W1涂布了光刻胶层W11，其可对于光线(或紫外光)产生化学反应。当经由光学投影装置50所发射的图案化光线照射至光刻胶层W11，可使得光刻胶层W11被图案化。

[0083] 光源装置10可使用双脉冲激光激发等离子体(dual-pulse laser produced plasma,dual-pulse LPP)机构来使标的E1产生等离子体，并由等离子体出发出极紫外线。光源装置10可包括一激发腔A10、一标的发射器A20、一标的回收器A30、一光线聚集器A50、一预激光发射器A60、一主激光发射器A70、一激光供应装置A80、以及一激光真空装置A90。

[0084] 光源装置10可包括所有上述的装置，但只要达到光源装置10使用上的目的，可不需包括所有上述的装置。光源装置10不应限制于本公开所描述的装置，可包括其他合适的元件。

[0085] 激发腔A10可位于曝光腔20的一侧。激发腔A10可经由一光线通道A11与曝光腔20连接。由于气体分子会吸收极紫外线，因此激发腔A10内部可保持真空，以防止极紫外线损耗。

[0086] 需注意的是，于一些实施例中，于激发腔A10内部填充氢气等气体后，再经由真空帮浦将激发腔A10内抽成真空状态。此时，激发腔A10内会残留少量的气体。于一些实施例中，激发腔A10内的气压可约小于或等于0.001大气压。

[0087] 标的发射器A20设置于激发腔A10上，可用以产生多个标的(target)E1。于本实施例中，标的发射器A20可位于激发腔A10内。标的发射器A20可沿一第一方向D1朝向激发腔A10内的一激发区域Z1发射标的E1，且上述标的E1通过标的发射器A20与激发区域Z1之间的一传送区域Z3。

[0088] 标的E1可为液态或是固态。于本实施例中，标的E1可为液态，且可为锡滴(tin droplet)。于一些实施例中，标的E1的材质可为包括液态材质的锡，例如包括锡、锂(lithium,Li)、以及氙(xenon,Xe)的共晶合金(eutectic alloy)。于一些实施例中，标的E1的直径约为20μm至40μm的范围之间。于本实施例中，标的E1的直径可约为30μm。于一些实施例中，标的发射器A20可以每秒50米以上的速度射出标的E1。于本实施例中，标的发射器A20可以约每秒70米至90米的速度射出标的E1

[0089] 标的发射器A20发射标的E1频率可为约40kHz至300kHz的范围之间。换句话说，标的发射器A20可于约每3.3微秒至25微秒的范围之间发射一标的E1。于一些实施例中，标的发射器A20发射标的E1频率在50kHz至80kHz的范围之间。

[0090] 于一些实施例中，标的发射器A20产生标的E1频率可为约60kHz至300kHz的范围之间。换句话说，标的发射器A20可于约每3.3微秒至16.7微秒的范围之间发射一标的E1。于本实施例中，标的发射器A20产生标的E1频率可为约100kHz。换句话说，标的发射器A20可约每10微秒发射一标的E1。

[0091] 标的回收器A30设置于激发腔A10上，用以回收由标的发射器A20所射出的标的E1。于本实施例中，标的回收器A30位于激发腔A10内。标的回收器A30与标的发射器A20可为于激发腔A10的两相对侧。于本实施例中，激发区域Z1位于标的回收器A30与标的发射器A20之间。

[0092] 光线聚集器(light collector)A50位于激发腔A10内，用以将极紫外线聚集于一聚光区域Z2。于一些实施例中，聚光区域Z2位于照明装置30。光线聚集器A50用以反射极紫外线，并将极紫外线经由光线通道A11传送至曝光腔20内的照明装置30。

[0093] 于本实施例中，光线聚集器A50可为一椭圆抛物面。光线聚集器A50可涂布反光层，用以反射极紫外线。光线聚集器A50可具一通孔A51，用以让预激光发射器A60以及主激光发射器A70所发出的预脉冲激光L1以及主脉冲激光L2通过。于一些实施例中，通孔A51的直径约为10cm至20cm的范围之间。

[0094] 于本实施例中，光线聚集器A50可为例如一椭圆镜片，其具有位于激发区域Z1的一第一焦点C1以及位于聚光区域Z2内的一第二焦点C2。当标的E1于第一焦点C1经由主激光发射器A70所发出的主脉冲激光L2照射后激发极紫外光时，极紫外光可经由光线聚集器A50反射至第二焦点C2。由于第二焦点C2可位于聚光区域Z2内的照明装置30，因此于本实施例中可通过光线聚集器A50将极紫外光聚集于照明装置30。

[0095] 于一些实施例中，第二焦点C2可位于激发腔A10或是光线通道A11内，于第二焦点C2的紫外光线可经由适当的光学元件，例如折射镜或是反射镜等传送至照明装置30。

[0096] 需注意的是，只要能将标的E1所激发出的紫外光聚集于一区域，光线聚集器A50的形状或结构并不予以限制。举例而言，光线聚集器A50可为拋物线状。

[0097] 预激光发射器A60设置于激发腔A10的一侧。于本实施例中，预激光发射器A60可位于激发腔A10内。预激光发射器A60可用以产生一预脉冲激光(pre-pulse laser)L1至激发区域Z1内的标的E1。预脉冲激光L1经由通孔A51穿过光线聚集器A50并照射至激发区域Z1。

[0098] 于本实施例中，预激光发射器A60可沿一第二方向D2发射预脉冲激光L1。上述的第二方向D2可垂直于第一方向D1。在某些实施例中，预激光发射器A60发射预脉冲激光L1的频率可与标的发射器A20发射标的E1的频率相同。

[0099] 于一些实施例中，预脉冲激光L1的功率约为1kW至4kW的范围之间。于本实施例中，预脉冲激光L1的功率可约为2kW。

[0100] 于一些实施例中，预激光发射器A60可为一二氧化碳(carbon dioxide,CO2)激光发射器。于另一实施例中，预激光发射器A60可为一掺钕钇铝石榴石(neodymium-doped yttrium aluminum garnet,Nd：YAG)激光发射器。

[0101] 主激光发射器A70设置于激发腔A10的一侧。于本实施例中，主激光发射器A70可位于激发腔A10内。主激光发射器A70可用以产生一主脉冲激光(main-pulse laser)L2至激发区域Z1内的标的E1。主脉冲激光L2可经由相同的通孔A51穿过光线聚集器A50并照射至激发区域Z1。

[0102] 于一些实施例中，主激光发射器A70可沿第二方向D2发射主脉冲激光L2。换句话说，主脉冲激光L2可平行于预脉冲激光L1。预脉冲激光L1以及主脉冲激光L2之间的距离可约为1μm。

[0103] 于一些实施例中，主脉冲激光L2的功率约为18kW至40kW的范围之间。于本实施例中，主脉冲激光L2的功率可约为30kW。主脉冲激光L2的功率大于预脉冲激光L1的功率。于一些实施例中，主脉冲激光L2的功率大于预脉冲激光L1的功率的8倍至30倍。

[0104] 在一些实施例中，主激光发射器A70发射主脉冲激光L2的频率可与标的发射器A20发射标的E1的频率相同。于一些实施例中，主激光发射器A70可为二氧化碳激光发射器。

[0105] 于一些实施例中，预脉冲激光L1比主脉冲激光L2具有较小的光斑尺寸(spot size)。于一些实施例中，预脉冲激光L1的光斑尺寸约为250μm至350μm的范围之间。主脉冲激光L2的光斑尺寸约为300μm至600μm的范围之间。

[0106] 预脉冲激光L1可具有2kW的功率，且主脉冲激光L2可具有约30kW的功率。于一些实施例中，预脉冲激光L1与主脉冲激光L2的功率的总和高于20kW，例如，可为32kW。然而，应当理解的是，本公开的实施例具有许多变化和修改，不应予以限制。

[0107] 如图1所示，预脉冲激光L1可用以改变标的E1的状态。当预脉冲激光L1于激发区域Z1内照射至标的E1后，预脉冲激光L1可加热标的E1，以使得液滴状的标的E1形成雾状的标的E1。当主脉冲激光L2照射至激发区域Z1内的雾状的标的E1时，可激发雾状的标的E1成为等离子体，并使得等离子体产生极紫外线。

[0108] 激光供应装置A80设置于光源装置10的一侧，用以供应激光于主激光发射器A70。激光供应装置A80可包括一种子激光产生器A81、以及多个功率放大器A82。种子激光产生器A81可提供激光至功率放大器A82。当种子激光产生器A81所提供的激光通过功率放大器A82后增加了激光的功率。

[0109] 举例而言，种子激光产生器A81所产生的激光的功率为1W。经过多个功率放大器A82之后，激光的功率为30kW。

[0110] 于一些实施例中，激光供应装置A80可供应激光至预激光发射器A60及/或激光真空装置A90。于一些实施例中，预激光发射器A60以及激光真空装置A90的激光可经由其他合适的激光供应装置提供。

[0111] 激光真空装置A90设置于激发腔A10上，用以产生一真空激光L3至激发腔A10内，且通过传送区域Z3。激发腔A10内的真空激光L3可大致沿第一方向D1传递。于本实施例中，真空激光L3经由一反射镜B1反射至激发腔A10内。于一些实施例中，激光真空装置A90位于标的发射器A20的一侧，且真空激光L3可不经由反射镜B1而直接照射激发腔A10内。

[0112] 真空激光L3穿过激发区域Z1以及传送区域Z3后可将激发区域Z1以及传送区域Z3内气体离子化后形成一真空通道Z4(如图4B所示)。真空通道Z4涵盖标的E1的行进路线。换句话说，于真空通道Z4内，标的E1的行进路径的气压(或气体密度)小于真空激光L3通过真空通道Z4形成前的气压(或气体密度)。

[0113] 于一些实施例中，激光真空装置A90为一二氧化碳激光发射器。于另一实施例中，预激光发射器A60可为一掺钕钇铝石榴石激光发射器。

[0114] 于一些实施例中，激光真空装置A90发射真空激光L3的频率可与标的发射器A20发射标的E1的频率相同。于一些实施例中，真空激光L3的光斑尺寸约为100μm或小于100μm。真空激光L3的功率为100W至500W的范围之间，于本实施例中，真空激光L3的功率约为200W。

[0115] 于本实施例中，真空激光L3的功率小于预脉冲激光L1的功率以及主脉冲激光L2的功率，此外真空激光L3的光强度大于10^8(W/cm2)。因此，当真空激光L3照射于标的E1时，不会使标的E1产生雾化或形成等离子体，且可形成真空通道Z4。

[0116] 图2为根据本公开的一些实施例的光刻方法的步骤流程图。图3为根据本公开的一些实施例的光刻方法的时间图。可理解的是，于下列各实施例的方法中的各步骤中，可于各步骤之前、之后以及其间增加额外的步骤，且于前述的一些步骤可被置换、删除或是移动。

[0117] 于步骤S101中，安装一掩模M1于掩模座41。在一些实施例中，掩模M1可用于实施一极紫外线光刻曝光工艺。掩模M1可包括集成集成电路图案，用以形成于晶圆W1。于步骤S103中，将一晶圆W1设置于一晶圆座60上。晶圆W1上可涂布一光刻胶层W11。

[0118] 步骤S105中，激光真空装置A90每经过一第一间隔时间P1发射一真空激光L3至激发腔A10内且通过激发区域Z1及传送区域Z3。于本实施例中，上述第一间隔时间P1可为10微秒。于一些实施例中，上述第一间隔时间P1可约为3.3微秒至25微秒的范围之间。于一些实施例中，上述第一间隔时间P1可约为3.3微秒至16.7微秒的范围之间。

[0119] 图4A以及图4B为根据本公开的一些实施例的光刻设备1于光刻方法的一中间阶段的示意图。如图1及图4A所示，当真空激光L3尚未发射前，气体G1分布于激发腔A10内内。此时，激发区域Z1以及传送区域Z2内的气压(或气体密度)与激发腔A10内的气压(或气体密度)相等。举例而言，激发腔A10内的气压可约小于或等于0.001大气压。

[0120] 此外，当标的E1成为等离子体时，会使激发腔A10内的气体G1产生一震波S1。震波S1经由第一焦点C1向外扩散至激发腔A10的壁面以及光学投影装置50等处，且可进入激发区域Z1以及传送区域Z2内。此时，若有标的E1于激发区域Z1以及传送区域Z2内行进，则震波S1会对标的E1的行进路径造成影响，进而会使得一些标的E1无法或是精准地于激发区域Z1内被预脉冲激光L1及/或主脉冲激光L2击中。

[0121] 当标的E1无法或是精准地被主脉冲激光L2击中，则会造成极紫外线的量变少，进而造成晶圆W1不正确地被曝光。当晶圆W1不正确地被曝光时，可能需要重新进行曝光工艺，进而减少了晶圆W1的产能。严重时，可能需要报废晶圆W1。

[0122] 如图1、图4A及图4B所示，当真空激光L3发射后，真空激光L3游离气体G1形成有正负电荷的等离子体态。于一些实施例中，气体G1形成电子G2以及离子G3。此时，电子G2以及离子G3朝者远离真空激光L3的方向移动。此外，由于电子G2远离真空激光L3的移动速度较离子G3快，因此通过电子G2对于离子G3的引力可进一步加快离子G3远离真空激光L3的移动速度，进而暂时形成了真空通道Z4。之后，当电子G2与离子G3结合后会恢复成气体G1的中性气体，并且部分的气体G1会填充真空通道Z4。

[0123] 于本实施例中的真空通道Z4定义为真空通道Z4内的气压(或气体密度)小于激发腔A10内的平均气压(或气体密度)。举例而言，真空通道Z4内的气压可小于0.0001大气压，激发腔A10内的平均气压可小于0.001大气压。换句话说，真空通道Z4内的气压可小于真空激光L3发前或是激发腔A10内的平均气压(或气体密度)的十倍。

[0124] 步骤S107中，标的发射器A20每经过第一间隔时间P1发射一标的E1，且标的E1经由真空通道Z4到达激发区域Z1。于一些实施例，激光真空装置A90于一第一时间T1发射真空激光L3，标的发射器A20于一第二时间T2发射标的E1。第二时间T2晚于第一时间T1。举例而言，第二时间T2与第一时间T1的时间差可小于1微秒。

[0125] 如图1及图4B所示，当标的发射器A20发射标的E1时，由于传送区域Z3内形成了真空通道Z4，因此标的E1可经由真空通道Z4到达激发区域Z1。

[0126] 于本实施例中，由于经由真空激光L3照射后所产生的真空通道Z4内的气压(或气体密度)较小，因此真空通道Z4内的震波S1被大幅衰减，进而减少震波S1影响标的E1行进路线的程度。预脉冲激光L1以及主脉冲激光L2可较为准确地击中标的E1。此外，于本实施例中，由于标的发射器A20可不需要等待震波S1消散后再发射标的E1，可增加标的发射器A20发射标的E1的频率、预激光发射器A60发射预脉冲激光L1的频率、以及主激光发射器A70发射主脉冲激光L2的频率，进而可增加极紫外线的量，以减少晶圆W1所需的曝光时间。

[0127] 于一些实施例中，当光刻设备1不包括激光真空装置A90时，标的发射器A20发射标的E1的频率可为50kHz。而于一些实施例中，通过激光真空装置A90所发射的真空激光L3，标的发射器A20发射标的E1的频率可增加至80kHz、90kHz、或100kHz。

[0128] 步骤S109中，预激光发射器A60每经过上述第一间隔时间P1发射一预脉冲激光L1至激发区域Z1，并照射一标的E1。标的E1经由预脉冲激光L1可形成雾化的标的E1。

[0129] 于一些实施例，预激光发射器A60于一第三时间T3发射。第三时间T3晚于第二时间T2。

[0130] 步骤S111中，主激光发射器A70每经过上述第一间隔时间P1发射一主脉冲激光L2至激发区域Z1，并照射一标的E1。标的E1经由主脉冲激光L2可形成等离子体，并发射极紫外线。

[0131] 于一些实施例，预激光发射器A60于一第四时间T4发射。第四时间T4晚于第三时间T3。举例而言，第四时间T4与第三时间T3的时间差可小于1微秒。

[0132] 于一些实施例中，主激光发射器A70于标的发射器A20发射标的E1的第二间隔时间P2发射主脉冲激光L2。第二间隔时间P2可为3微秒至22微秒的范围之间。于本实施例中，第三间隔时间P3可约为7微秒。

[0133] 于一些实施例中，激光真空装置A90于主激光发射器A70发射主脉冲激光L2后的第三间隔时间P3发射真空激光L3。第三间隔时间P3可为2微秒至20微秒的范围之间。于本实施例中，第三间隔时间P3可约为3微秒

[0134] 举例而言，当光刻设备1不包括激光真空装置A90时，第三间隔时间P3大于8微秒。通过激光真空装置A90所发射的真空激光L3，第三间隔时间P3可小于7微秒。于一些实施例中，第三间隔时间P3可约为3微秒至5微秒的范围之间。

[0135] 于步骤S113中，极紫外线按序经由光线聚集器A50以及照明装置30导向至掩模M1，并形成一图案化光线。图案化光线按序照射至一晶圆W1的光刻胶的多个区域，借此完成一光刻工艺的曝光工艺。

[0136] 综上所述，本公开实施例的光刻设备使用了激光真空装置以于标的的行进路线上先形成一真空通道，以大幅降低标的的行进路线受到主脉冲激光照射至标的时所产生震波的影响，进而可增加主激光发射器击中标的的精准度。

[0137] 本公开提供了一种光刻设备，包括一激发腔、一标的发射器、一主激光发射器、以及一激光真空装置。标的发射器用以朝向激发腔内的一激发区域发射一标的。主激光发射器用以发射一主脉冲激光至激发区域内的标的。激光真空装置用以发射一真空激光至激发腔内，且以于激发腔内形成一真空通道。激光真空装置发射真空激光之后，标的发射器发射标的通过真空通道进入激发区域。

[0138] 于一些实施例中，主激光发射器发射主脉冲激光的频率、标的发射器发射标的的频率、以及激光真空装置发射真空激光的频率相同。

[0139] 于一些实施例中，光刻设备还包括一预激光发射器，用以发射一预脉冲激光至激发区域内的标的，其中标的发射器发射标的之后，预脉冲激光以及主激光发射器按序发射预脉冲激光以及主脉冲激光。

[0140] 于一些实施例中，预激光发射器发射预脉冲激光的频率与激光真空装置发射真空激光的频率相同。

[0141] 于一些实施例中，真空激光的功率小于预脉冲激光的功率以及主脉冲激光的功率。

[0142] 于一些实施例中，标的发射器沿一第一方向发射标的，激光真空装置大致沿第一方向发射真空激光，且主激光发射器沿一第二方向发射主脉冲激光，其中第一方向不同于第二方向。

[0143] 本公开提供了一种光刻设备，包括一激光真空装置以及一标的发射器。激光真空装置用以大致沿一第一方向发射一真空激光至于一激发腔内，以于激发腔内形成一真空通道。标的发射器用以沿第一方向发射一标的，其中标的通过真空通道至一激发区域。

[0144] 本公开提供了一种光刻方法包括，经由一激光真空装置发射一真空激光至一激发腔内，以使激发腔内形成一真空通道；于发射真空激光后，经由一标的发射器发射一标的，且标的经由真空通道至一激发区域；以及经由一主激光发射器发射一主脉冲激光至激发区域内的标的。

[0145] 于一些实施例中，于主脉冲激光照射至激发区域内的标的之前，经由一预激光发射器发射一预脉冲激光至激发区域内的标的。真空激光的功率小于预脉冲激光的功率以及主脉冲激光的功率。

[0146] 于一些实施例中，真空激光离子化激发腔内的气体以形成真空通道。

[0147] 上述已公开的特征能以任何适当方式与一或多个已公开的实施例相互组合、修饰、置换或转用，并不限定于特定的实施例。

[0148] 本发明虽以各种实施例公开如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的构思构思和范围内，当可做些许的变动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。