具有优化的产量和稳定性的EUV光刻系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种极紫外(EUV)光刻工艺。该工艺包括：将晶圆加载至具有EUV源的EUV光刻系统；根据曝光剂量和EUV源的等离子体状态来确定剂量裕度；以及使用曝光剂量和剂量裕度，通过来自EUV源的EUV光来对晶圆执行光刻曝光工艺。本发明专利技术还提供了另一种极紫外(EUV)光刻工艺以及一种极紫外(EUV)光刻系统。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求于2015年3月16日提交的标题为：“EUV SCANNER AND METHOD WITH OPTIMIZED THROUGHPUT AND STABILITY”的美国临时申请第62/133,882号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术涉及半导体领域，更具体地，涉及具有优化的产量和稳定性的EUV光刻系统和方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)工业经历了指数型增长阶段。IC材料和设计的技术进步带来了多个IC世代，其中，每个世代都具有比先前世代更小且更复杂的电路。在IC演进过程中，功能密度(即，单位芯片面积中的互连器件的数量)通常都在增加，同时几何尺寸(即，可使用制造工艺创建的最小组件(或线))有所减小。这种规模缩小工艺通常通过增加生产效率和降低相关成本来提供很多益处。这样的规模缩小还增大了处理和制造IC的复杂程度。为了实现这些进步，需要IC加工和制造中的类似发展。例如，增加了对执行更高分辨率光刻工艺的需要。极紫外光刻(EUVL)是光刻技术的一种。EUVL采用扫描器，该扫描器使用极紫外(EUV)区域中的光，该光具有大约1nm至100nm的波长。EUV扫描器使用反射光学器件而不使用折射光学器件，即，反光镜而不是透镜。因此，尽管现有的光刻技术通常已经能够满足于它们的预期目的，但是它们并不能在每个方面都令人满意。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种极紫外(EUV)光刻工艺，包括：将晶圆加载至具有EUV源的EUV光刻系统；根据曝光剂量和EUV源的等离子体状态来确定剂量裕度；以及使用曝光剂量和剂量裕度，通过来自EUV源的EUV光来对晶圆执行光刻曝光工艺。根据本专利技术的一个实施例，光刻曝光工艺的执行包括从多脉冲串中生成EUV光；多脉冲串中的每一脉冲串都包括在被激光激发时能够生成等离子体的一组目标材料液滴；一组目标材料液滴包括第一数量Nd的剂量液滴和第二数量Nm的裕度液滴；以及剂量裕度的确定包括确定第二数量Nm。根据本专利技术的一个实施例，剂量裕度的确定包括使用剂量裕度查找表格来确定对于每一个晶圆的剂量裕度。根据本专利技术的一个实施例，剂量裕度的确定包括：使用来自EUV光刻系统的历史制造数据来建立剂量裕度查找表格；以及监控剂量裕度的剂量裕度变化并且根据剂量裕度变化来更新剂量裕度查找表格。根据本专利技术的一个实施例，剂量裕度的监控包括使用光刻系统的EUV能量监控器来监控剂量误差的变化。根据本专利技术的一个实施例，剂量裕度查找表格涉及曝光剂量、剂量裕度和脉冲串目标能量。根据本专利技术的一个实施例，光刻曝光工艺的执行包括对多脉冲串中的至少一个脉冲串应用中间补偿操作。根据本专利技术的一个实施例，中间补偿操作包括预补偿、去补偿和后补偿中的至少一个。根据本专利技术的一个实施例，中间补偿的执行包括对前脉冲串执行预补偿。根据本专利技术的一个实施例，中间补偿的执行还包括：如果后脉冲串中不存在剂量误差，那么对后脉冲串执行去补偿。根据本专利技术的一个实施例，中间补偿的执行包括：当前脉冲串中出现剂量误差并且通过前脉冲串的剂量裕度未完全补偿剂量误差时，对后脉冲串执行后补偿。根据本专利技术的一个实施例，还包括，在光刻曝光工艺的执行之后：对晶圆执行显影工艺，从而在晶圆上形成图案化的抗蚀剂层；以及通过图案化的抗蚀剂层的开口对晶圆执行制造工艺。根据本专利技术的另一方面，提供了一种极紫外(EUV)光刻工艺，包括：将晶圆加载至具有EUV源的EUV光刻系统；将EUV光掩模加载至光刻系统；以及对晶圆执行光刻曝光工艺，其中，光刻曝光工艺的执行包括执行中间补偿操作。根据本专利技术的一个实施例，中间补偿操作的执行包括执行预补偿、去补偿、后补偿和它们的组合中的一个。根据本专利技术的一个实施例，中间补偿的执行包括：对前脉冲串执行预补偿；以及如果后脉冲串中不存在剂量误差，则对后脉冲串执行去补偿。根据本专利技术的一个实施例，中间补偿的执行包括：当前脉冲串中出现剂量误差并且通过前脉冲串的剂量裕度未能完全补偿剂量误差时，对后脉冲串执行后补偿。根据本专利技术的一个实施例，还包括：在执行光刻曝光工艺之前，根据对于晶圆的曝光剂量和EUV源的等离子体状态来确定剂量裕度，其中，光刻曝光工艺的执行包括使用剂量裕度对晶圆执行光刻曝光工艺。根据本专利技术的一个实施例，剂量裕度的确定包括：使用剂量裕度查找表格来确定目标材料液滴的脉冲串中的裕度液滴的数量Nm。根据本专利技术的一个实施例，剂量裕度的确定还包括：使用来自先前在EUV光刻系统中处理的晶圆的历史制造数据来建立剂量裕度查找表格；监控剂量裕度的剂量裕度变化；以及根据剂量裕度变化来更新剂量裕度查找表格。根据本专利技术的又一方面，提供了一种极紫外(EUV)光刻系统，包括：EUV源，用于生成EUV辐射，其中，EUV源包括激光、目标材料液滴生成器；掩模工作台，被配置为固定EUV掩模；晶圆工作台，被配置为固定半导体晶圆；光学模块，被设计为引导来自EUV源的EUV辐射，以在光刻曝光工艺中使用剂量裕度将限定在EUV掩模上的IC图案成像至半导体晶圆；以及等离子体稳定性监控模块，用于监控EUV源的等离子体状态，其中，等离子体状态用于调整光刻曝光工艺中的应用于半导体晶圆的剂量裕度。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的各个方面。值得注意的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了讨论清楚，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。图1是根据一些实施例构建的具有激光产生等离子体(LPP)EUV辐射源的EUV光刻系统的示意图。图2是根据一些实施例构建的图1的EUV光刻系统中的EUV辐射源的示图。图3是根据一些实施例构建的图1的EUV光刻系统中的EUV辐射源的示图。图4是根据一些实施例构建的在图1的EUV光刻系统中的用于生成等离子体并且从等离子体生成EUV能量的目标材料液滴(droplet)的示图。图5示出了根据一些实施例构建的用于分析剂量裕度(dose margin)的各种公式和计算。图6是根据一些实施例构建的方法的流程图。图7是根据一些实施例构建的方法的流程图。图8示出了根据一些实施例构建的图7的方法中使用的剂量裕度查找表格。图9是根据一些实施例构建的用于生成等离子体并且从等离子体生成EUV能量的液滴的示图。图10是根据一些实施例构建的用于生成等离子体并且从等离子体生成EUV能量的液滴的示图。图11是根据一些实施例构建的方法的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术可以在多个实例中重复参考标号和/或字符。这种重复是为了实现简化和清楚，但是其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空间关系术语以便描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极紫外(EUV)光刻工艺，包括：将晶圆加载至具有EUV源的EUV光刻系统；根据曝光剂量和所述EUV源的等离子体状态来确定剂量裕度；以及使用所述曝光剂量和所述剂量裕度，通过来自所述EUV源的EUV光来对所述晶圆执行光刻曝光工艺。

【技术特征摘要】
2015.03.16 US 62/133,882;2015.05.20 US 14/717,8901.一种极紫外(EUV)光刻工艺，包括：将晶圆加载至具有EUV源的EUV光刻系统；根据曝光剂量和所述EUV源的等离子体状态来确定剂量裕度；以及使用所述曝光剂量和所述剂量裕度，通过来自所述EUV源的EUV光来对所述晶圆执行光刻曝光工艺。2.根据权利要求1所述的EUV光刻工艺，其中，所述光刻曝光工艺的执行包括从多脉冲串中生成所述EUV光；所述多脉冲串中的每一脉冲串都包括在被激光激发时能够生成等离子体的一组目标材料液滴；所述一组目标材料液滴包括第一数量Nd的剂量液滴和第二数量Nm的裕度液滴；以及所述剂量裕度的确定包括确定所述第二数量Nm。3.根据权利要求2所述的EUV光刻工艺，其中，所述剂量裕度的确定包括使用剂量裕度查找表格来确定对于每一个晶圆的剂量裕度。4.根据权利要求3所述的EUV光刻工艺，其中，所述剂量裕度的确定包括：使用来自所述EUV光刻系统的历史制造数据来建立所述剂量裕度查找表格；以及监控所述剂量裕度的剂量裕度变化并且根据所述剂量裕度变化来更新所述剂量裕度查找表格。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢彦丞，陈政宏，吴善德，严涛南，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71