基于晶片的光源参数控制制造技术

本公开涉及基于晶片的光源参数控制。例如，一种光刻方法包括从光源产生脉冲光束；使脉冲光束跨光刻曝光设备的衬底扫描以用脉冲光束曝光衬底，包括用脉冲光束曝光衬底的每个子区域。子区域是衬底的整个区域的一部分。对于衬底的每个子区域，接收与衬底的子区域相关联的光刻性能参数；分析所接收的光刻性能参数，并且基于该分析，修改脉冲光束的第一光谱特征，并且保持脉冲光束的第二光谱特征。并且保持脉冲光束的第二光谱特征。并且保持脉冲光束的第二光谱特征。

Chip based light source parameter control

【技术实现步骤摘要】
基于晶片的光源参数控制
[0001]本申请是申请日为2017年10月04日、申请号为2017800638353、 专利技术名称为“基于晶片的光源参数控制”的申请的分案申请。


[0002]所公开的主题涉及一种用于通过调节朝向晶片被引导的脉冲光 束的光谱特征来在晶片扫描期间补偿光刻性能参数的变化的装置。

技术介绍

[0003]在半导体光刻(或光刻技术)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)上执行的各种物理和化学工 艺。光刻曝光设备或扫描仪是一种将期望图案施加到衬底的目标部分 上的机器。晶片固定到平台，使得晶片总体上沿由扫描仪的正交的 X
L
和Y
L
方向限定的平面延伸。通过光束照射晶片，该光束的波长在 深紫外(DUV)范围内。光束沿轴向方向行进，该轴向方向与扫描仪 的Z
L
方向相对应。扫描仪的Z
L
方向与横向X
L
‑
Y
L
平面正交。光束穿 过光束传输单元，通过掩模版(或掩模)被过滤，并且然后投射到准 备好的晶片上。以这种方式，芯片设计被图案化到光刻胶上，光刻胶 然后被蚀刻和清洗，并且然后该过程重复。

技术实现思路

[0004]在一些总体方面中，一种光刻设备包括：被配置为产生脉冲光束 的光源；与脉冲光束光学地交互的光谱特征选择系统；被配置为使脉 冲光束跨位于光刻设备中的衬底扫描的扫描光学系统；被配置为确定 衬底的每个子区域处的至少一个光刻性能参数的量测装置，其中子区 域是衬底的整个区域的一部分；以及连接到光谱特征选择系统、光源 和量测装置的控制系统。控制系统被配置为在每个衬底子区域处：接 收所确定的光刻性能参数；分析所确定的光刻性能参数；并且基于所 确定的光刻性能参数的分析：通过向光谱特征选择系统发送第一信号 来修改脉冲光束的第一光谱特征；以及在修改脉冲光束的第一光谱特 征的同时，通过向光谱特征选择系统发送第二信号来保持脉冲光束的 第二光谱特征。
[0005]实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如，衬底的每个子区 域可以是衬底的曝光场，或者每个子区域可以对应于光束的单个脉 冲。
[0006]光谱特征选择系统可以包括光谱特征致动机构，该光谱特征致动 机构包括致动系统，该致动系统被配置为引起光谱特征致动机构的一 个或多个元件被改变，从而改变与脉冲光束的交互。控制系统可以连 接到光谱特征致动机构的致动系统，使得第一信号被发送到光谱特征 致动机构的致动系统并且第二信号被发送到光谱特征致动机构的致 动系统。
[0007]光刻性能参数可以是衬底的物理性质。控制系统可以被配置为针 对衬底的每个子区域接收衬底的物理性质的所确定的值。衬底的物理 性质可以包括衬底的位置距期望
位置的平均偏移和衬底的平台振动 中的一项或多项。衬底的物理性质可以是从衬底的中央子区域到衬底 的边缘处的子区域变化的衬底的位置。
[0008]光谱特征选择系统可以包括色散光学元件和扩束器，扩束器包括 至少三个折射光学元件。脉冲光束与色散光学元件和多个折射光学元 件中的每个交互。光谱特征选择系统可以包括致动系统，该致动系统 包括多个致动器，多个致动器中的每个致动器引起至少三个折射光学 元件中的一个相对于脉冲光束旋转。至少三个折射光学元件可以包括 距离色散光学元件最远的第一折射光学元件、与第一折射光学元件相 邻的第二折射光学元件、以及与第二折射光学元件相邻的第三折射光 学元件。第一折射光学元件可以与第一快速致动器相关联，第一快速 致动器包括第一旋转台，第一旋转台围绕第一旋转轴线旋转并且包括 与第一折射光学元件机械链接以使第一折射光学元件围绕第一旋转 轴线旋转的区域。第三折射光学元件可以与第二快速致动器相关联， 第二快速致动器包括第二旋转台，第二旋转台围绕第二旋转轴线旋转 并且包括与第三折射光学元件机械链接以使第三折射光学元件围绕 第一旋转轴线旋转的区域。
[0009]第一折射光学元件的旋转可以引起脉冲光束的第二光谱特征以 相对粗略的方式改变，并且第三折射光学元件的旋转可以引起脉冲光 束的第二光谱特征以相对精细的方式改变。第二折射光学元件的旋转 可以引起脉冲光束的第一光谱特征以相对精细的方式改变。扩束器可 以包括第四折射光学元件，并且第四折射光学元件的旋转可以引起脉 冲光束的第一光谱特征以相对粗略的方式改变。光谱特征选择系统可 以包括在扩束器与色散光学元件之间的反射光学元件。
[0010]控制系统可以通过确定光刻性能参数是否在可接受范围之外来 分析所确定的光刻性能参数。如果确定光刻性能参数在可接受范围之 外，则控制系统可以通过向光谱特征选择系统发送信号来修改脉冲光 束的第一光谱特征。
[0011]扫描光学系统可以被配置为沿横向平面使脉冲光束和衬底中的 一个或多个相对于彼此移动，使得脉冲光束与衬底的每个子区域交 互。横向平面可以垂直于脉冲光束沿其被引导的轴向方向。
[0012]光源可以包括：包括第一气体放电室的第一气体放电级，第一气 体放电室容纳能量源并且包含含有第一增益介质的气体混合物；以及 包括第二气体放电室的第二气体放电级，第二气体放电室容纳能量源 并且包含含有第二增益介质的气体混合物。第一气体放电级被配置为 生成第一脉冲光束。第二气体放电级被配置为接收第一脉冲光束并且 放大第一脉冲光束，从而从光源产生脉冲光束。
[0013]在其他总体方面中，一种光刻方法包括：从光源产生脉冲光束； 以及使脉冲光束跨光刻曝光设备的衬底扫描以用脉冲光束曝光衬底， 包括用脉冲光束曝光衬底的每个子区域，其中子区域是衬底的整个区 域的一部分。该方法包括，对于衬底的每个子区域：接收与衬底的子 区域相关联的光刻性能参数；分析所接收的光刻性能参数；并且基于 该分析，修改脉冲光束的至少第一光谱特征并且保持脉冲光束的至少 第二光谱特征。
[0014]实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如，可以通过引导脉 冲光束穿过光谱特征选择系统来产生脉冲光束。该方法可以包括通过 选择性地从光谱特征选择系统的衍射表面反射脉冲光束来选择脉冲 光束的第一光谱特征。
[0015]衬底的子区域可以是衬底的曝光场，或者可以对应于光束的单个 脉冲。
[0016]可以通过在使脉冲光束跨衬底扫描期间接收衬底的每个子区域 处的光刻性能参数来接收衬底的每个子区域处的光刻性能参数。
[0017]接收衬底的每个子区域处的光刻性能参数可以包括接收以下项 中的一项或多项：衬底物理性质的误差、形成在衬底上的特征的对比 度、暴露于脉冲光束的衬底区域处的临界尺寸、形成在衬底上的特征 相对于目标或相对于下面的特征(即，套刻)的放置(相对于期望/ 目标位置的X、Y位置)、光刻胶分布、侧壁角度、以及衬底的位置 的变化。
[0018]可以通过接收衬底的位置距期望位置的平均偏移和衬底的平台 振动中的一个或多个来接收子区域处的光刻性能参数。可以通过接收 从衬底的中央子区域到衬底的边缘处的子区域变化的衬底的位置来 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：光谱特征选择系统，其与脉冲光束光学地交互；测量系统，被配置为测量所述脉冲光束的一个或多个光谱特征；量测装置，被配置为确定衬底的每个子区域的至少一个光刻性能参数，其中子区域是所述衬底的整个区域的一部分，并且其中所述光刻性能参数是与所述衬底相关联的、或者与和所述衬底交互的所述脉冲光束相关联的特性；以及控制系统，连接到所述光谱特征选择系统、所述测量系统、和所述量测装置，并被配置为对于每个衬底子区域：从所述量测装置接收经确定的光刻性能参数，并从所述测量系统接收所述脉冲光束的经测量的所述一个或多个光谱特征；分析所述衬底的每个子区域的经确定的所述光刻性能参数，并分析所述脉冲光束的经测量的所述一个或多个光谱特征；以及基于这些分析：向所述光谱特征选择系统发送第一信号，以修改所述脉冲光束的第一光谱特征，其中所述第一光谱特征的修改考虑到经测量的所述一个或多个光谱特征的分析，并且其中所述第一信号是基于所述光刻性能参数位于可接受范围之外的确定而被发送的；以及通过在所述脉冲光束的所述第一光谱特征被修改时将第二信号发送到所述光谱特征选择系统，将所述脉冲光束的第二光谱特征保持在所述第二光谱特征的值的范围内。2.根据权利要求1所述的装置，所述控制系统被配置为通过确定经测量的所述一个或多个光谱特征中的任一个是否处于值的可接受范围之外，将所述第一信号发送到所述光谱特征选择系统，以修改所述第一光谱特征，其中所述第一信号考虑到对经测量的所述一个或多个光谱特征的分析。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述脉冲光束的所述第一光谱特征是所述脉冲光束的波长，并且所述脉冲光束的所述第二光谱特征是所述脉冲光束的带宽。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述测量系统被配置为接收被导向所述衬底的所述脉冲光束的一部分。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述光刻性能参数包括以下各项中的一项或多项：所述衬底的位置距期望位置的平均偏移、所述衬底的平台振动、从所述衬底的中央子区域到所述衬底的边缘处的子区域变化的所述衬底的位置、所述衬底的物理性质的误差、形成在所述衬底上的特征的对比度、在暴露于所述脉冲光束的衬底区域处的临界尺寸、形成在所述衬底上的特征相对于目标或相对于下面的特征的放置、光刻胶分布、侧壁角度、以及所述衬底的位置的变化。6.一种方法，包括：测量脉冲光束的一个或多个光谱特征，所述脉冲光束被导向光刻曝光设备的衬底；当所述脉冲光束与所述衬底的每个子区域交互时，接收与该子区域相关联的至少一个光刻性能参数，其中子区域是所述衬底的整个区域的一部分，并且其中所述光刻性能参数是与所述衬底相关联的、或者与和所述衬底交互的所述脉冲光束相关联的特性；接收所述脉冲光束的经测量的所述一个或多个光谱特征；在所述衬底的每个子区域处分析经确定的所述光刻性能参数；
分析所述脉冲光束的经测量的所述一个或多个光谱特征；以及基于这些分析：修改所述脉冲光束的第一光谱特征，其中所述第一光谱特征的修改考虑到经测量的所述一个或多个光谱特征的分析，并且其中所述第一光谱特征的修改是基于所述光刻性能参数位于可接受范围之外的确定；以及在所述脉冲光束的所述第一光谱特征被修改时，将所述脉冲光束的第二光谱特征保持在所述第二光谱特征的值的范围内。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一光谱特征的修改考虑到经测量的所述一个或多个光谱特征的分析包括确定经测量的所述一个或多个光谱特征中的任一个是否处于值的可接受范围之外。8.根据权利要求6所述的方法，其中修改所述脉冲光束的所述第一光谱特征包括修改所述脉冲光束的波长，以及保持所述脉冲光束的所述第二光谱特征包括保持所述脉冲光束的带宽在带宽的值的范围内。9.根据权利要求6所述的方法，其中测量所述脉冲光束的所述一个或多个光谱特征包括测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：西默有限公司，
类型：发明
国别省市：