脉冲光束的光谱特征量测制造技术

本公开的实施例涉及脉冲光束的光谱特征量测。一种量测系统，包括：光学频率分离装置，其处于脉冲光束的路径中并且被配置为与脉冲光束相互作用并且输出对应于脉冲光束的光谱分量的多个空间分量；接收并感测输出空间分量的多个感测区域；以及连接到每个感测区域的输出的控制系统。控制系统被配置为：针对每个感测区域的输出，测量来自光学频率分离装置针对一个或多个脉冲的所输出的空间分量的属性；分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的估计光谱特征是否在光谱特征值的可接受范围内。

【技术实现步骤摘要】
脉冲光束的光谱特征量测本申请是申请日为2016年5月12日、申请号为201680029516.6、专利技术名称为“脉冲光束的光谱特征量测”的中国专利技术专利申请的分案申请。
所公开的主题涉及估计诸如从光源(将光提供给光刻曝光装置)输出的光束的带宽的光谱特征。
技术介绍
从诸如激光器的光源输出的光束的光谱特征或属性(例如，带宽)的精确知识在许多科学和工业应用中是重要的。例如，使用精确的光源带宽知识来控制深紫外(DUV)光学光刻中的最小特征尺寸或关键尺寸(CD)。关键尺寸是印在半导体衬底(也称为晶片)上的特征尺寸，并且因此CD可能需要精细的尺寸控制。在光学光刻中，衬底被光源产生的光束照射。通常，光源是激光源，并且光束是激光束。
技术实现思路
在一些整体方面，一种量测系统被用于测量脉冲光束的光谱特征。量测系统包括：光学频率分离装置，其在脉冲光束的路径中并且被配置为与脉冲光束相互作用并且输出对应于脉冲光束的光谱分量的多个空间分量；接收并感测所输出的空间分量的多个感测区域；以及连接到每个感测区域的输出的控制系统。控制系统被配置为：针对每个感测区域的输出，测量来自光学频率分离装置针对一个或多个脉冲的输出空间分量的属性；分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的所估计的光谱特征是否在光谱特征值的可接受范围内。实现可以包括一个或多个以下特征。例如，光学频率分离装置可以包括多个光学频率分离器件。量测系统可以包括将脉冲光束划分为多个脉冲光束的光束分离器件，经划分的脉冲光束中的每一个被引导至相应的光学频率分离器件。每个光学频率分离器件可以包括标准具。多个感测区域中的每个感测区域可以形成在不同的传感器上，传感器被放置于光学频率分离器件中的一个的输出处。每个光学频率分离器件可以具有与其他光学频率分离器件相同的响应函数。光学频率分离装置可以包括一个或多个标准具。量测系统可以包括在产生光束的光源和光刻曝光装置之间的路径中的光束分离器件。光束分离器件可以将第一百分比的光束引导朝向光学频率分离装置，并且沿路径将第二百分比的光束引导朝向光刻曝光装置。光束可以具有多个波长，至少一些波长处于深紫外范围中。每个感测区域可以具有与多个感测区域中的其他感测区域相同的性能参数。光谱特征可以是脉冲光束的带宽。量测系统可以包括光学连接到脉冲光束的光谱特征选择系统。控制系统可以被连接到光谱特征选择系统；并且如果控制系统确定脉冲光束的估计光谱特征在可接受范围之外，则控制系统可以被配置为向光谱特征选择系统发送调整信号，以修改脉冲光束的光谱特征。一个或多个脉冲的范围可以是单个脉冲。可以通过确定所测量的属性中的哪一个是光谱特征的最准确表示来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征包括选择最准确地表示光谱特征的所测量的属性。控制系统可以被配置为确定所测量的属性中的哪些落入目标值范围内，并且控制系统可以对所测量的属性进行平均，以通过仅平均落在目标值范围内的那些经测量的属性来计算估计。可以通过对所测量的属性执行加权平均来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征的估计包括选择加权平均作为光谱特征估计。光学频率分离装置可以包括单个光学频率分离器件，并且多个感测区域可以形成在接收一个或多个整体光谱分量的单个二维传感器上。多个感测区域中的每个感测区域可以具有垂直于输出的空间分量的光轴的感测轴。多个感测区域中的每个感测区域可以形成在单个传感器的不同位置处，单个传感器被放置在光学频率分离装置的输出处。在其他整体方面，执行一种用于测量脉冲光束的光谱特征的方法。方法包括：使脉冲光束与输出多个空间分量的光学频率分离装置相互作用，多个空间分量对应于脉冲光束的光谱分量；在置于输出空间分量的路径中的多个感测区域的每个感测区域处感测多个空间分量；在每个感测区域处测量针对脉冲光束的一个或多个脉冲的输出空间分量的属性；分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的估计光谱特征是否在光谱特征的可接受范围内。实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如，可以通过针对光束的相同脉冲，同时感测多个感测区域中的每一个感测区域处的多个空间分量来在多个感测区域中的每一个感测区域处感测多个空间分量。方法可以包括：如果确定脉冲光束的估计光谱特征在可接受范围之外，则向光谱特征选择系统发送调整信号，以修改脉冲光束的光谱特征。可以通过确定所测量的属性中的哪一个是光谱特征的最准确表示来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征包括选择最准确地表示光谱特征的测量属性。方法可以包括确定所测量的属性中的哪一些落入标准值范围内，其中对所测量的属性进行平均以计算估计包括仅对落入标准值范围内的那些测量属性进行平均。可以通过对所测量的属性执行加权平均来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征的估计包括选择加权平均作为光谱特征估计。通过使用相同的测量技术针对感测区域中的每一个来测量输出空间分量的属性，可以在感测区域的每一个处测量输出空间分量的属性。在其他整体方面，光学系统包括：光源，包括产生脉冲光束的至少一个增益介质；光束分离器件，沿量测路径引导脉冲光束的第一部分，并且沿光刻路径引导脉冲光束的第二部分；量测路径中的量测系统以及光刻路径中的光束传输系统。量测系统包括：光学频率分离装置，在脉冲光束的路径中并且被配置为与脉冲光束相互作用并且输出对应于脉冲光束的光谱分量的多个空间分量；接收并感测输出空间分量的多个感测区域；以及连接到多个感测区域中的每个感测区域的输出的控制系统，并且控制系统被配置为：针对每个感测区域的输出来测量针对脉冲光束的一个或多个脉冲的输出空间分量的属性；对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的估计光谱特征是否在光谱特征值的可接受范围内。光束传输系统接收来自光源的脉冲光束并将脉冲光束引导至光刻曝光装置。附图说明图1是包括用于测量脉冲光束的光谱特征的量测系统的光刻系统的框图；图2是脉冲光束的示例性光谱的图；图3是可以在图1的光刻系统中使用的示例性光源的框图；图4是可以在图1的光刻系统中使用的示例性光谱特征选择系统的框图；图5是可以在图4的光谱特征选择系统中使用的示例性线缩窄模块的框图；图6是图1的光刻系统的示例性控制系统的框图；图7是图1的光刻系统的示例性量测系统的框图；图8是图1的光刻系统的示例性量测系统的框图；图9-图12是可用于图1、图7和图8的光刻系统的量测系统中的示例性感测区域的框图；图13是使用标准具光谱仪的示例性量测系统的框图；图14是由图1的光刻系统的控制系统执行的过程的流程图；以及图15是示出图14的过程的示例性特征的框图。具体实施方式参考图1，光刻系统100包括脉冲光束110本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量脉冲光束的带宽的方法，所述方法包括：/n将所述脉冲光束划分为多个经划分的脉冲光束；/n针对每个经划分的脉冲光束，将包括所述经划分的脉冲光束的光谱分量的光谱信息变换为包括多个空间分量的空间信息，其中所述多个空间分量对应于所述经划分的脉冲光束的光谱分量；/n朝向多个传感器引导所述多个空间分量；/n在所述传感器中的每一个处，感测所述多个空间分量；/n在所述传感器中的每一个处，测量所述空间分量针对所述经划分的脉冲光束的一个或多个脉冲的属性；/n分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均，以计算所述脉冲光束的带宽的估计；以及/n确定所述脉冲光束的所估计的带宽是否在带宽的可接受范围内。/n

【技术特征摘要】
20150522 US 14/720,2071.一种用于测量脉冲光束的带宽的方法，所述方法包括：
将所述脉冲光束划分为多个经划分的脉冲光束；
针对每个经划分的脉冲光束，将包括所述经划分的脉冲光束的光谱分量的光谱信息变换为包括多个空间分量的空间信息，其中所述多个空间分量对应于所述经划分的脉冲光束的光谱分量；
朝向多个传感器引导所述多个空间分量；
在所述传感器中的每一个处，感测所述多个空间分量；
在所述传感器中的每一个处，测量所述空间分量针对所述经划分的脉冲光束的一个或多个脉冲的属性；
分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均，以计算所述脉冲光束的带宽的估计；以及
确定所述脉冲光束的所估计的带宽是否在带宽的可接受范围内。


2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述多个传感器中的每一个处感测所述多个空间分量包括针对所述光束的相同脉冲，在所述多个传感器中的每一个处同时感测所述多个空间分量。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果确定所述脉冲光束的所估计的带宽在所述可接受范围之外，则修改所述脉冲光束的带宽。


4.根据权利要求1所述的方法，其中对所测量的属性进行平均包括确定所测量的属性中的哪一个是所述带宽的最准确表示，并且计算所述脉冲光束的所述带宽包括选择最准确地表示所述带宽的所测量的属性。


5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所测量的属性中的哪一些落入标准值范围内，
其中对所测量的属性进行平均以计算估计包括仅对落入所述标准值范围内的那些所测量的属性进行平均。


6.根据权利要求1所述的方法，其中对所测量的属性进行平均包括对所测量的属性执行加权平均，并且计算所述脉冲光束的所述带宽的所述估计包括选择所述加权平均作为所述带宽估计。


7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述传感器中的每一个处，测量针对所述经划分的脉冲光束的一个或多个脉冲的所述空间分量的所述属性包括使用相同的测量技术，针对所述传感器中的每一个，测量所输出的空间分量的所述属性。


8.一种光学系统，包括：
光源，所述光源包括产生脉冲光束的至少一种增益介质；
分束器，沿量测路径引导所述脉冲光束的第一部分，并沿光刻路径引导所述脉冲光束的第二部分，
所述量测路径中的量测系统，所述量测系统包括：
标准具，用于将所述脉冲光束的光谱信息变换为一组同心环的形状的干涉图案，其中所述标准具在所述脉冲光束的所述路径中并且被配置为与所述脉冲光束相互作用；
多个传感器，接收并感测所述干涉图案，其中每个传感器被设置为仅与所述干涉图案的一部分相互作用；以及
控制系统，被连接到所述多个传感器中的每个传感器的输出，其中所述控制系统被配置为：
针对每个传感器的输出来测量针对所述脉冲光束的一个或多个脉冲的所输出的空间分量的属性；
对所测量的属性进行平...

【专利技术属性】
技术研发人员：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