对脉冲光束的光谱特性的控制制造技术

由光源产生的脉冲光束的光谱特征由一种方法来控制。该方法包括以脉冲重复率产生脉冲光束；将脉冲光束导向光刻曝光装置中接收的衬底，以使衬底暴露于脉冲光束；当脉冲光束曝光衬底时，修改脉冲光束的脉冲重复率。该方法包括确定对脉冲光束的光谱特征的调整量，该调整量补偿脉冲光束的光谱特征的变化，该变化与脉冲光束的脉冲重复率的修改相关。该方法包括在曝光衬底时，通过所确定的调整量来改变脉冲光束的光谱特征，从而补偿光谱特征的变化。

Control of spectral characteristics of pulsed beams

The spectral characteristics of pulsed beams generated by light sources are controlled by one method. The method includes generating pulsed beam with pulse repetition rate, guiding the substrate received by the pulsed beam lithography exposure device to expose the substrate to the pulsed beam, and modifying the pulse repetition rate of the pulsed beam when the pulsed beam exposes the substrate. The method includes determining the adjustment of the spectral characteristics of the pulsed beam, which compensates for the change of the spectral characteristics of the pulsed beam, which is related to the modification of the pulse repetition rate of the pulsed beam. The method includes changing the spectral characteristics of pulsed beams by adjusting the amount of adjustment to compensate for the change of spectral characteristics when exposing the substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对脉冲光束的光谱特性的控制相关申请的交叉引用本申请与2016年10月17日提交的美国申请No.15/295,280有关，该申请通过引用以其整体并入本文。
本公开的主题涉及控制从向光刻曝光装置提供光的光源输出的光束的光谱特征，诸如，例如，带宽或波长。
技术介绍
在半导体光刻(或光刻)中，集成电路(IC)的制造需要在半导体(例如，硅)衬底(也称为晶片)上执行各种物理和化学过程。光刻曝光装置或扫描仪是将所需图案施加到衬底的目标部分上的机器。晶片被固定到台上，使得晶片通常沿着由扫描仪的正交XL和YL方向限定的平面延伸。通过具有深紫外(DUV)范围内的波长的光束辐射晶片。光束沿与扫描仪的ZL方向相对应的轴向传播。扫描仪的ZL方向与横向XL-YL平面正交。准确地了解从诸如激光器的光源输出的光束的光谱特征或特性(例如，带宽)在许多科学和工业应用中是重要的。例如，使用对光源带宽的准确了解来使得能够控制深紫外(DUV)光刻中的最小特征尺寸或关键尺寸(CD)。关键尺寸是印刷在半导体衬底(也称为晶片)上的特征尺寸，因此CD可能需要精细尺寸控制。在光学光刻中，衬底由光源产生的光束辐射。通常，光源是激光源，并且光束是激光束。
技术实现思路
在一些一般方面，由光源产生的脉冲光束的光谱特征由一种方法来控制。该方法包括从光源以脉冲重复率产生脉冲光束；将脉冲光束导向光刻曝光装置中接收的衬底，以使衬底暴露于脉冲光束；当脉冲光束曝光衬底时，修改脉冲光束的脉冲重复率。方法包括确定对脉冲光束的光谱特征的调整量，该调整量补偿脉冲光束的光谱特征的变化，该变化与脉冲光束的脉冲重复率的修改相关。方法包括在脉冲光束曝光衬底时，通过所确定的调整量来改变脉冲光束的光谱特征，从而补偿光谱特征的变化。实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。例如，可以通过以下方式确定对光谱特征的调整量：访问相关性菜单，该相关性菜单定义重复率与光源的光谱特征之间的关系；在菜单中确定与修改的脉冲重复率相关的光谱特征；以及计算偏移与修改的脉冲重复率相关的光谱特征的光谱特征的调整量。方法可以包括在将脉冲光束导向衬底之前，为光源创建相关性菜单。方法可以包括在脉冲光束的一对脉冲突发之间创建脉冲光源的相关性菜单。可以通过调节光源的一个或多个部件来改变脉冲光束的光谱特征。可以通过调整与脉冲光束相互作用的光谱特征选择装置的一个或多个光学部件来调整光源的一个或多个部件。可以通过旋转光谱特征选择装置的棱镜来调整光谱特征选择装置的一个或多个光学部件。可以旋转光谱特征选择装置的棱镜，从而通过在小于或等于50毫秒的时间内将棱镜从第一稳定平衡位置旋转到第二稳定平衡位置来改变光谱特征。通过将棱镜从第一角度旋转到第二角度，可以旋转光谱特征选择装置的棱镜，其中第一角度和第二角度可以是360°旋转中的任何角度。通过改变脉冲光束的脉冲突发之间的光谱特征，可以改变脉冲光束的光谱特征。方法可以包括在脉冲光束曝光衬底时，接收以特定值修改脉冲光束的脉冲重复率的指令，其中修改脉冲光束的脉冲重复率包括以特定值修改脉冲光束的重复率。在脉冲光束曝光衬底时，可以通过所确定的调整量来改变脉冲光束的光谱特征从而补偿光谱特征变化，使脉冲光束的光谱特征保持在预定的稳定范围内。光谱特征可以保持在预定的稳定范围内，并且在衬底中形成的特征的关键尺寸可以保持在预定的可接受范围内。光谱特征可以是脉冲光束的带宽。在其他一般方面，一种系统包括照射系统、光谱特征选择装置和控制系统。照射系统产生脉冲光束并将其导向光刻曝光装置。照射系统包括光源，光源以能够改变的脉冲重复率产生脉冲光束。光谱特征选择装置被配置成选择脉冲光束的光谱特征。光谱特征选择装置包括布置在脉冲光束的路径中的一组光学部件。控制系统可操作地连接到光源和光谱特征选择装置。控制系统被配置成：控制产生脉冲光束的重复率，包括在脉冲光束曝光光刻曝光装置中的衬底时，修改脉冲光束的重复率；确定对脉冲光束的光谱特征的调整量，该调整量补偿脉冲光束的光谱特征的变化，该变化与脉冲光束的脉冲重复率的修改相关；以及在脉冲光束曝光衬底时，向光谱特征选择装置发送信号以移动至少一个光学元件，从而通过该确定的调整量改变脉冲光束的光谱特征，从而补偿光谱特征变化。实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。例如，光谱特征选择装置的一组光学部件可以包括至少一个棱镜。控制系统可以被配置成将信号发送到与至少一个棱镜相关联的快速致动器，以使棱镜旋转从而改变光谱特征。光谱特征选择装置的该组光学部件可以包括：布置成与脉冲光束相互作用的色散光学元件，以及布置在色散光学元件和光源之间的脉冲光束的路径中的多个棱镜。光谱特征选择装置可以包括致动系统，该致动系统具有至少一个致动器，其与棱镜相关联并且被配置成旋转相关联的棱镜，从而调整脉冲光束的光谱特征。快速致动器可以包括围绕旋转轴旋转的旋转台，并且包括与棱镜机械链接的区域。旋转台可以被配置成围绕旋转轴旋转整个360°的旋转角度。该照射系统可以包括光束准备系统，该光束准备系统被配置成接收从光源产生的脉冲光束并将脉冲光束导向光刻曝光装置。附图说明图1是产生脉冲光束的光刻系统的框图，该脉冲光束被导向光刻曝光装置；图2是由图1的光刻系统产生的脉冲光束的示例性光谱的图；图3是可以用于图1的光刻系统的示例性光源的框图；图4是可以用于图1的光刻系统的示例性光谱特征选择装置的框图；图5是可以用于图1的光刻系统的示例性控制系统的框图；图6是可以用于图1的光刻系统的示例性光谱特征选择装置的框图；图7是由图1的光刻系统执行以快速控制脉冲光束的带宽以补偿脉冲光束的重复率的变化的示例性过程的流程图；图8是由图1的光刻系统执行以确定对脉冲光束的带宽的调节的示例性过程的流程图；图9是示出脉冲光束的带宽与两个不同光源的重复率之间的关系的示例图；以及图10是用于操作图1的光刻系统的示例性过程的流程图。具体实施方式参考图1，光刻系统100包括产生脉冲光束110的照射系统150，该脉冲光束110具有名义上处于中心波长的波长并且被引导到光刻曝光装置或扫描仪115。脉冲光束110用于在扫描仪115中接收的衬底或晶片120上图案化微电子特征。照射系统150包括光源105，其以能够改变的脉冲重复率产生脉冲光束110。照射系统150包括光谱特征选择装置130。光谱特征选择装置130与由光源105产生的光束110相互作用，并被配置成选择脉冲光束110的一个或多个光谱特征(诸如，带宽或波长)。光谱特征选择装置130包括布置在脉冲光束110的路径中的一组光学部件(例如，图4中所示)。照射系统150包括可操作地连接到脉冲光源105和光谱特征选择装置130的控制系统185。此外，扫描仪115包括可操作地连接到控制系统185和扫描仪115内的部件的光刻控制器140。脉冲光束110的脉冲重复率是光源105产生光束110的脉冲的速率。因此，例如，脉冲光束110的重复率是1/Δt，其中Δt是脉冲之间的时间。控制系统185通常被配置成控制产生脉冲光束110的重复率，包括在脉冲光束曝光光刻曝光装置115中的晶片120时，修改脉冲光束的重复率。在一些实施方式中，扫描仪115(通过控制器140和控制系统185之间的通信)触发光源105以产生脉冲光束110，因此扫描仪115通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制由光源产生的脉冲光束的光谱特征的方法，所述方法包括：以一脉冲重复率从所述光源产生的脉冲光束；将所述脉冲光束导向光刻曝光装置中接收的衬底，以使所述衬底暴露于所述脉冲光束；当曝光所述衬底时，修改所述脉冲光束的脉冲重复率；确定对所述脉冲光束的光谱特征的调整量，所述调整量补偿所述脉冲光束的所述光谱特征的变化，所述变化与所述脉冲光束的所述脉冲重复率的所述修改相关；以及当所述脉冲光束曝光所述衬底时，通过确定的调整量来改变所述脉冲光束的所述光谱特征，从而补偿所述光谱特征的变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.17 US 15/295,7141.一种控制由光源产生的脉冲光束的光谱特征的方法，所述方法包括：以一脉冲重复率从所述光源产生的脉冲光束；将所述脉冲光束导向光刻曝光装置中接收的衬底，以使所述衬底暴露于所述脉冲光束；当曝光所述衬底时，修改所述脉冲光束的脉冲重复率；确定对所述脉冲光束的光谱特征的调整量，所述调整量补偿所述脉冲光束的所述光谱特征的变化，所述变化与所述脉冲光束的所述脉冲重复率的所述修改相关；以及当所述脉冲光束曝光所述衬底时，通过确定的调整量来改变所述脉冲光束的所述光谱特征，从而补偿所述光谱特征的变化。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定对所述光谱特征的所述调整量包括：访问相关性菜单，所述相关性菜单定义所述重复率和所述光源的所述光谱特征之间的关系；在所述菜单中确定与修改的脉冲重复率相关的所述光谱特征；以及计算偏移与所述修改的脉冲重复率相关的所述光谱特征的所述光谱特征的所述调整量。3.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述脉冲光束导向所述衬底之前，为所述光源创建所述相关性菜单。4.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述脉冲光束的一对脉冲突发之间，为所述脉冲光源创建所述相关性菜单。5.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述脉冲光束的所述光谱特征包括调整所述光源的一个或多个部件。6.根据权利要求5所述的方法，其中调整所述光源的所述一个或多个部件包括调整与所述脉冲光束相互作用的光谱特征选择装置的一个或多个光学部件，包括旋转所述光谱特征选择装置的棱镜。7.根据权利要求6所述的方法，其中旋转所述光谱特征选择装置的所述棱镜从而改变所述光谱特征包括：在小于或等于50毫秒的时间内将所述棱镜从第一稳定平衡位置旋转到第二稳定平衡位置。8.根据权利要求6所述的方法，其中旋转所述光谱特征选择装置的所述棱镜包括：将所述棱镜从第一角度旋转到第二角度，其中所述第一角度和第二角度可以是360°旋转中的任何角度。9.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述脉冲光束的所述光谱特征包括：改变所述脉冲光束的脉冲突发之间的所述光谱特征。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述脉冲光束曝光所述衬底时，接收以特定值修改所述脉冲光束的所述脉冲重复率的指令，其中修改所述脉冲光束的所述脉冲重复率包括以所述特定值修改所述脉冲光束的所述重复率。11.根据权利要求1所述的方法，其中当所述脉冲光束曝光所述衬底时，以所述确定的调整量改变所述脉冲光束的所述光谱特...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·E·康利，E·A·梅森，J·J·索内斯，
申请(专利权)人：西默有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US