一种用于控制辐射脉冲的突发的辐射系统，包括：光学元件；控制器；致动器；以及传感器。该光学元件被配置为与辐射脉冲相互作用以控制辐射脉冲的特性，该辐射脉冲的特性取决于光学元件的配置。控制器能够操作以生成控制信号。致动器被配置为接收来自控制器的控制信号并且根据该控制信号控制光学元件的配置。传感器能够操作以确定已与光学元件相互作用的脉冲的特性。针对给定突发中的给定脉冲的控制信号取决于来自先前突发中的对应的脉冲的所确定的特性。的特性。的特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制辐射脉冲的突发的辐射系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年11月8日提交的、并且名称为“RADIATION SYSTEM FOR CONTROLLING BURSTS OF PULSES OF RADIATION”的美国申请号62/933，140的优先权，该申请在此以全文引入作为参考。
[0003]本公开涉及用于生成辐射脉冲的突发的系统和方法，例如使用在光刻装置中。具体来说，例如，本公开可以涉及生成辐射脉冲的突发的系统和方法，该辐射脉冲在突发内的不同辐射波长之间切换。
技术介绍
[0004]光刻装置是构造为将期望图案施加于衬底上的机器。光刻装置可用于例如集成电路(IC)的制造中。光刻装置可以，例如将图案形成器件(例如掩模)的图案(通常也称为“设计布局”或“设计”)投射至辐射敏感材料(抗蚀剂)层上，该辐射敏感材料层被提供于衬底(例如晶片)上。
[0005]随着半导体制造工艺的不断进步，电路元件的尺寸不断减小，而每个器件的功能元件(例如晶体管)的数目在几十年内稳定增加，遵循通常被称为“摩尔定律”的趋势。为了跟上摩尔定律，半导体工业正在追求能够创造越来越小的特征的技术。为了在衬底上投射图案，光刻装置可以使用电磁辐射。这种辐射的波长确定了特征的最小尺寸，该特征被图案化到衬底上的抗蚀剂中。目前使用的典型波长是365nm(i线)、248nm、193nm和13.5nm。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻装置相比，使用波长在4nm至20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻装置可用于在衬底上形成更小的特征。
[0006]通常，准分子激光器被设计以操作特定气体混合物；因此，改变波长可以是复杂的。特别地，从一个放电到下一个放电(“脉冲到脉冲”)改变中心波长是有挑战性的。然而，可能存在期望具有改变波长的能力的情况。例如，在存储器的3D NAND层级中(即，结构类似于堆叠在彼此顶部上的NAND(“NOT－AND”)栅极的存储器)。从2D到3D NAND架构的转变需要制造过程中的显著改变。在3D NAND制造中，挑战主要由极端纵横比(即，孔直径与其深度的比率)下的蚀刻和沉积工艺驱动。创建具有极高纵横比(HAR)特征的复杂3D结构是复杂的并且需要极高精度，最终，需要工艺均匀性和可重复性来实现缩放。此外，随着多层堆叠高度增加，在堆叠(例如，存储器阵列)的顶部和底部处实现一致蚀刻和沉积的困难也增加。
[0007]这些考虑导致需要更大的聚焦深度。对于单波长光，光刻聚焦深度DOF由关系DOF＝
±
m2λ/(NA)2确定，其中λ是照射光的波长，NA是数值孔径，并且m2是取决于抗蚀剂工艺的实际因素。由于在3D NAND光刻中更大的聚焦深度要求，有时在晶片上进行多于一次的曝光，每次通过使用不同的激光波长。
[0008]此外，构成聚焦激光辐射的透镜的材料是色散的，所以不同的波长聚焦在抗蚀剂中的不同深度。这是为什么会期望具有改变波长的能力的另一个原因。
[0009]辐射系统，诸如深紫外(DUV)辐射系统，包括用于控制生成辐射的波长的系统。这些波长控制系统可以包括反馈和前馈补偿器以提高波长稳定性。在特性上，期望目标或参考波长，即由波长控制系统命令的波长，在激光器操作期间不会快速改变。因此，补偿器可以主要用于抑制瞬态干扰。在生成两个不同波长的DUV光的应用中，参考波长在曝光期间可以具有两个设定点，即，在第一波长处的第一设定点和在第二波长处的第二设定点。可以在这两个设定点之间调制参考波长。
[0010]可能需要提供一个系统和方法，用于生成具有受控特性(诸如波长)的辐射脉冲，其至少部分地解决与已知系统和方法相关联的一个或一个以上问题，无论在本文中或其它地方标识。
技术实现思路
[0011]根据第一方面，提供了一种用于控制辐射脉冲的突发的辐射系统，包括：光学元件，该光学元件被配置为与辐射脉冲相互作用以控制辐射脉冲的特性，辐射脉冲的特性取决于光学元件的配置；控制器，该控制器能够操作以生成控制信号；致动器，该致动器被配置为从控制器接收控制信号并且根据控制信号来控制光学元件的配置；以及传感器，该传感器能够操作以确定已与光学元件相互作用的脉冲的特性；其中针对给定突发中的给定脉冲的控制信号取决于来自至少一个先前突发的对应的脉冲的所确定的特性。
[0012]如现在所讨论的，根据第一方面的辐射系统是有利的。辐射系统包含反馈环路，该反馈环路使用脉冲的所确定的特性(例如波长)，该脉冲与来自至少一个先前突发的光学元件相互作用。特别地，针对给定突发中的给定脉冲的控制信号可以由取决于针对来自先前突发的一个或多个对应的脉冲的控制信号加上反馈校正的控制信号给出。反馈校正可以取决于(例如成比例于)来自先前突发的对应的脉冲的所确定的特性与来自(多个)先前突发的(多个)对应的脉冲的标称或目标特性之间的差。有利地，这允许辐射系统考虑并且至少部分地校正由不同控制信号引起的瞬态效应，不同控制信号在脉冲的每个突发期间和在连续对的脉冲的突发之间被使用。这种瞬态效应可能是显著的，特别是如果致动器和光学元件系统的动态响应是欠阻尼的。
[0013]针对给定突发中的给定脉冲的控制信号可以取决于来自至少一个先前突发的一组脉冲的所确定的特性。
[0014]一组脉冲可以包括多个脉冲。来自至少一个先前突发的一组脉冲，例如，可以是来自至少一个先前突发的一组对应的脉冲。应当理解，对于突发中的每个脉冲，在每个先前突发中可以有一个脉冲，其精确对应于该脉冲。例如，给定突发中的第10个脉冲可以精确地对应于每个其它突发中的第10个脉冲。对于给定突发中的给定脉冲，来自先前突发的对应的一组脉冲可以包括与给定脉冲精确对应的、来自先前突发的脉冲，附加地加上来自先前突发的一个或多个周围脉冲。例如，对于给定突发中的第10个脉冲，来自先前突发的对应的一组脉冲可包括来自先前突发的第9、第10和第11个脉冲。
[0015]针对给定突发中的给定脉冲的控制信号可以由针对至少一个先前突发中的对应的脉冲的控制信号加上校正项给出。校正项可以取决于来自至少一个先前突发的对应的脉冲的所确定的特性。这样，给定突发的前馈控制信号可以包含基于(多个)先前突发的反馈校正项。
[0016]校正项可以与来自至少一个先前突发的对应的脉冲的所确定的特性和特性的标称值之间的差成比例。
[0017]例如，所确定的特性可以是辐射的波长。给定突发中的给定脉冲的校正项可以与针对在先前突发中的、对应的脉冲的测量波长和标称或目标波长之间的差成比例。对于其中针对给定突发中的给定脉冲的控制信号取决于自多于一个先前突发的对应的脉冲的所确定的特性的实施例，脉冲的校正项，例如，可以是针对每个先前突发中的对应的脉冲的测量波长与标称或目标波长之差的加权和。
[0018]校正项可以与增益成比例。对于突发中的、不是第一脉冲的任何脉冲，增益可以等于第一增益，并且对于突发中的、是第一脉冲的任何脉冲，增益可以等于第二增益。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制辐射脉冲的突发的辐射系统，包括：光学元件，所述光学元件被配置为与所述辐射脉冲相互作用以控制所述辐射脉冲的特性，所述辐射脉冲的所述特性取决于所述光学元件的配置；控制器，所述控制器能够操作以生成控制信号；致动器，所述致动器被配置为从所述控制器接收所述控制信号并且根据所述控制信号控制所述光学元件的配置；以及传感器，所述传感器能够操作以确定已与所述光学元件相互作用的脉冲的所述特性；其中针对给定突发中的给定脉冲的所述控制信号取决于来自至少一个先前突发的对应的脉冲的所确定的所述特性。2.根据权利要求1所述的辐射系统，其中针对所述给定突发中的所述给定脉冲的所述控制信号取决于来自至少一个先前突发的一组脉冲的所确定的所述特性。3.根据权利要求1所述的辐射系统，其中针对给定突发中的给定脉冲的所述控制信号由至少一个先前突发中的对应的脉冲的所述控制信号加上校正项给出，所述校正项取决于来自至少一个先前突发的所述对应的脉冲的所确定的所述特性。4.根据权利要求3所述的辐射系统，其中所述校正项与来自至少一个先前突发的所述对应的脉冲的所确定的所述特性和所述特性的标称值之间的差成比例。5.根据权利要求4所述的辐射系统，其中所述校正项与增益成比例，针对在突发中的、不是第一脉冲的任何脉冲，所述增益等于第一增益，并且针对在突发中的、是所述第一脉冲的任何脉冲，所述增益等于第二增益。6.根据权利要求1所述的辐射系统，其中所述特性是所述辐射脉冲的波长。7.根据权利要求1所述的辐射系统，其中所述控制器被配置为使得所述控制信号振荡。8.根据权利要求7所述的辐射系统，其中所述控制信号振荡，以在所述脉冲的突发内提供具有在两个不同的设定点波长之间交替的波长的脉冲。9.根据权利要求1所述的辐射系统，其中所述致动器包括压电元件，所述压电元件被配置为旋转所述光学元件以控制所述辐射脉冲在所述光学元件上的入射角。10.根据权利要求1所述的辐射系统，其中所述光学元件包括光栅，所述光栅被配置为以波长相关的方式反射所述辐射脉冲，使得辐射的所选择的波长带被传输至所述辐射系统的输出。11.根据权利要求1所述的辐射系统，其中所述光学元件包括棱镜，所述棱镜被配置为以波长相关的方式折射所述辐射脉冲，使得辐射的所选择的波长带被传输至所述辐射系统的所述输出。12.根据权利要求1所述的辐射系统，其中针对第一突发中的给定脉冲的所述控制信号基于所述光学元件和所述致动器的动力学模型而被确定。13.根据权利要求1所述的辐射系统，其中所述控制器被配置为使得所述控制信号在所述脉冲的突发内提供具有在两个不同的设定点波长之间交替的波长的脉冲。14.一种光刻系统，包括：用于控制辐射脉冲的突发的辐射系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵颖博，
申请(专利权)人：西默有限公司，
类型：发明
国别省市：
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