曝光系统、激光控制参数的生成方法和电子器件的制造方法技术方案

本公开的一个观点的曝光系统具有：激光装置，其输出脉冲激光；照明光学系统，其将脉冲激光引导至掩模版；掩模版台，其使掩模版移动；以及处理器，其对来自激光装置的脉冲激光的输出和基于掩模版台的掩模版的移动进行控制，曝光系统对掩模版照射脉冲激光而对半导体基板进行扫描曝光。掩模版具有第1区域和第2区域，处理器根据与第1区域和第2区域各个区域对应的邻近效应特性，向激光装置指示与各个区域对应的脉冲激光的控制参数的值，以使其输出呈在各个区域中与基准的邻近效应特性之差收敛于容许范围的邻近效应特性的脉冲激光。许范围的邻近效应特性的脉冲激光。许范围的邻近效应特性的脉冲激光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】曝光系统、激光控制参数的生成方法和电子器件的制造方法


[0001]本公开涉及曝光系统、激光控制参数的生成方法和电子器件的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，在半导体曝光装置中，随着半导体集成电路的微细化和高集成化，要求分辨率的提高。因此，从曝光用光源放出的光的短波长化得以发展。例如，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长大约为248nm的激光的KrF准分子激光装置、以及输出波长大约为193nm的激光的ArF准分子激光装置。
[0003]KrF准分子激光装置和ArF准分子激光装置的自然振荡光的谱线宽度较宽，大约为350～400pm。因此，在利用使KrF和ArF激光这种紫外线透过的材料构成投影透镜时，有时产生色差。其结果，分辨率可能降低。因此，需要将从气体激光装置输出的激光的谱线宽度窄带化到能够无视色差的程度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内，为了使谱线宽度窄带化，有时具有包含窄带化元件(标准具、光栅等)的窄带化模块(Line Narrow Module：LNM)。下面，将谱线宽度被窄带化的气体激光装置称为窄带化气体激光装置。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：美国专利申请公开第2015/0070673号
[0007]专利文献2：美国专利申请公开第2011/0205512号
[0008]专利文献3：美国专利申请公开第2006/0035160号
[0009]专利文献4：美国专利申请公开第2003/0227607号
[0010]专利文献5：美国专利申请公开第2018/0196347号
[0011]专利文献6：美国专利申请公开第2019/0245321号
[0012]专利文献7：美国专利申请公开第2004/0012844号

技术实现思路

[0013]本公开的1个观点的曝光系统对掩模版照射脉冲激光而对半导体基板进行扫描曝光，其中，曝光系统具有：激光装置，其输出脉冲激光；照明光学系统，其将脉冲激光引导至掩模版；掩模版台，其使掩模版移动；以及处理器，其对来自激光装置的脉冲激光的输出和基于掩模版台的掩模版的移动进行控制，掩模版具有第1区域和第2区域，处理器根据与第1区域和第2区域各个区域对应的邻近效应特性，向激光装置指示与各个区域对应的脉冲激光的控制参数的值，以使其输出呈在各个区域中与基准的邻近效应特性之差收敛于容许范围的邻近效应特性的脉冲激光。
[0014]本公开的另1个观点的激光控制参数的生成方法由处理器执行，其中，激光控制参数是被照射到对半导体基板进行扫描曝光的曝光系统的掩模版的脉冲激光的控制参数，激光控制参数的生成方法包含以下步骤：处理器计算与掩模版的第1区域和第2区域各个区域对应的邻近效应特性；处理器根据计算的结果，决定呈在各个区域中与基准的邻近效应特
性之差收敛于容许范围的邻近效应特性的脉冲激光的控制参数的值；以及处理器将决定的控制参数的值与对应的各个区域关联起来保存于文件。
[0015]本公开的另1个观点的电子器件的制造方法包含以下步骤：使用曝光系统对掩模版照射脉冲激光而对感光基板进行扫描曝光，以制造电子器件，曝光系统具有：激光装置，其输出脉冲激光；照明光学系统，其将脉冲激光引导至掩模版；掩模版台，其使掩模版移动；以及处理器，其对来自激光装置的脉冲激光的输出和基于掩模版台的掩模版的移动进行控制，掩模版具有第1区域和第2区域，处理器根据与第1区域和第2区域各个区域对应的邻近效应特性，向激光装置指示与各个区域对应的脉冲激光的控制参数的值，以使其输出呈在各个区域中与基准的邻近效应特性之差收敛于容许范围的邻近效应特性的脉冲激光。
附图说明
[0016]下面，参照附图将本公开的若干个实施方式作为简单例子进行说明。
[0017]图1示出OPE(光学邻近效应)曲线的一例。
[0018]图2概略地示出比较例的曝光系统的结构。
[0019]图3示出从曝光控制部向激光控制部发送的发光触发信号的输出模式的例子。
[0020]图4示出晶片上的步进扫描曝光的曝光模式的例子。
[0021]图5示出晶片上的1个扫描场与静态曝光区域的关系。
[0022]图6是静态曝光区域的说明图。
[0023]图7是例示地示出进行OPE校正时的晶片的扫描区域的示意图。
[0024]图8是示出OPE校正的顺序的例子的流程图。
[0025]图9是示出计测基准曝光装置的曝光结果而得到的基准OPE曲线和计测要匹配的曝光装置的曝光结果而得到的OPE曲线的例子的曲线图。
[0026]图10是概略地示出晶片的各扫描场中的图案的例子的示意图。
[0027]图11示出某1个扫描场中的第1部分区域和第2部分区域的各个OPE曲线的例子。
[0028]图12示出实施方式1的光刻系统的结构例。
[0029]图13示出激光装置的结构例。
[0030]图14是示出实施方式1的光刻控制部实施的处理的例子的流程图。
[0031]图15是示出被写入文件A中的数据的例子的图表。
[0032]图16是示出实施方式1的曝光控制部实施的处理的例子的流程图。
[0033]图17是示出实施方式1的激光控制部实施的处理的例子的流程图。
[0034]图18示出实施方式2的光刻系统的结构例。
[0035]图19是示出实施方式2的光刻控制部中的处理的例子的流程图。
[0036]图20示出部分区域Area(k)的激光的每个控制参数集的OPE曲线的例子。
[0037]图21示出实施方式3的光刻系统的结构例。
[0038]图22是示出实施方式3的激光控制部实施的处理的例子的流程图。
[0039]图23是示出被应用于图22的步骤S31a的处理内容的例子的流程图。
[0040]图24示出通过图23所示的计算的步骤得到的谱波形的例子。
[0041]图25是示出被写入文件B中的数据的例子的图表。
[0042]图26示出激光装置的另一个结构例。
[0043]图27示出半导体激光器系统的结构例。
[0044]图28是通过啁啾实现的谱线宽度的概念图。
[0045]图29是示出在半导体激光器中流过的电流、基于啁啾的波长变化、谱波形、光强度的关系的示意图。
[0046]图30是用于说明半导体光放大器的上升时间的曲线图。
[0047]图31概略地示出曝光装置的结构例。
具体实施方式
[0048]‑
目录
‑
[0049]1.用语的说明
[0050]2.比较例的曝光系统的概要
[0051]2.1 结构
[0052]2.2 动作
[0053]2.3 在晶片上的曝光动作的例子
[0054]2.4 扫描场与静态曝光区域的关系
[0055]2.5 OPE校正的一般流程
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种曝光系统，其对掩模版照射脉冲激光而对半导体基板进行扫描曝光，其中，所述曝光系统具有：激光装置，其输出所述脉冲激光；照明光学系统，其将所述脉冲激光引导至所述掩模版；掩模版台，其使所述掩模版移动；以及处理器，其对来自所述激光装置的所述脉冲激光的输出和基于所述掩模版台的所述掩模版的移动进行控制，所述掩模版具有第1区域和第2区域，所述处理器根据与所述第1区域和所述第2区域各个区域对应的邻近效应特性，向所述激光装置指示与所述各个区域对应的所述脉冲激光的控制参数的值，以使其输出呈在所述各个区域中与基准的邻近效应特性之差收敛于容许范围的邻近效应特性的所述脉冲激光。2.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述处理器计算与所述第1区域和所述第2区域各个区域对应的邻近效应特性，所述处理器决定适合于所述各个区域的所述脉冲激光的所述控制参数的值，以使通过所述计算而求出的邻近效应特性与所述基准的邻近效应特性之差收敛于所述容许范围。3.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述曝光系统还具有投影光学系统，该投影光学系统将所述掩模版的像投影到所述半导体基板，所述处理器使用包含所述照明光学系统的参数、所述投影光学系统的参数、被涂布于所述半导体基板的抗蚀剂的参数、所述掩模版的掩模版图案和所述脉冲激光的所述控制参数在内的多个数据，计算与所述第1区域和所述第2区域各个区域对应的邻近效应特性，所述处理器根据所述计算的结果，决定呈在所述各个区域中与所述基准的邻近效应特性之差收敛于所述容许范围的邻近效应特性的所述脉冲激光的控制参数的值，所述处理器将所决定的所述控制参数的值与对应的所述各个区域关联起来保存于第1文件。4.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述曝光系统还具有服务器，该服务器对所述扫描曝光中使用的参数进行管理，所述服务器计算与所述第1区域和所述第2区域各个区域对应的邻近效应特性，根据所述计算的结果，决定呈在所述各个区域中与所述基准的邻近效应特性之差收敛于所述容许范围的邻近效应特性的所述脉冲激光的控制参数的值，将所决定的所述控制参数的值与对应的所述各个区域关联起来保存于第1文件。5.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述处理器针对所述第1区域和所述第2区域各个区域使用包含如下数据的第1文件，决定所述各个区域的各脉冲的所述脉冲激光的控制参数的目标值，其中，该数据确定了呈与所述基准的邻近效应特性之差收敛于所述容许范围的邻近效应特性的所述脉冲激光的所述控制参数的值。6.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述控制参数包含波长、谱线宽度和脉冲能量中的至少一方。7.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，
所述处理器根据与所述第1区域对应的第1邻近效应特性，设定所述脉冲激光的第1目标波长、第1目标谱线宽度和第1目标脉冲能量，对所述激光装置进行控制，以对所述第1区域照射第1脉冲激光，所述处理器根据与所述第2区域对应的第2邻近效应特性，设定所述脉冲激光的第2目标波长、第2目标谱线宽度和第2目标脉冲能量，对所述激光装置进行控制，以对所述第2区域照射第2脉冲激光。8.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述曝光系统还具有检查装置，该检查装置计测被实施了所述扫描曝光的已曝光半导体基板的临界尺寸，所述处理器根据使用所述检查装置的计测结果和所述掩模版的掩模版图案的信息，针对所述第1区域和所述第2区域各个区域，计算呈与所述基准的邻近效应特性之差收敛于所述容许范围的邻近效应特性的所述脉冲激光的所述控制参数的值。9.根据权利要求1所述的曝光系统，其中，所述处理器根据在所述半导体基板的扫描场被曝光的所述脉冲激光的控制参数的移动累计值，对所述脉冲激光的输出进行控制。10.根据权利要求9所述的曝光系统，其中，所述控制参数包含波长、谱线宽度和脉冲能量中的至少一方的移动累计值。11.根据权利要求9所述的曝光系统，其中，所述处理器将在被实施了所述扫描曝光时被照射到所述掩模版的每个脉冲的所述脉冲激光的控制参数的计测值和根据所述计测值计算出的移动累计值与时刻数...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井光一，若林理，
申请(专利权)人：极光先进雷射株式会社，
类型：发明
国别省市：