通过使用棱镜的运动特性的模型来周期性地预测光控制棱镜的下一位置，由此提供激光器光波长控制。如果获得激光器输出波长的测量，那么，更新预测。然而，无需等待测量就做出预测，相比于激光器发射重复频率，可更频繁地做出预测，且可以在离散的时间点重新定位棱镜，这可以比激光器发射事件更频繁地进行。这也减少了由于相比于激光测量和所施加的所得到的激光器控制信号落后一个脉冲所引起的性能降级。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】先进的激光器波长控制背景专利
所公开的本主题属于激光器光控制的领域，且尤其属于控制可被用于半导体光刻 エ艺中的激光源的波长的领域。相关领域光刻法是半导体エ业中通常使用的エ艺。现代光刻法通常使用激光源来提供非常窄频段的光脉冲，该光脉冲照射掩模因而使得硅晶片上的光阻抗材料曝光。然而，半导体设备參数的进步已经对所使用的激光源的性能特性提出了不断増加的要求。越来越多地需要对操作的精度和速度的改进。现在參见附图说明图1，可以看见可被用于现代光刻エ艺的激光器系统100的框图。激光器系统100中的光源是主振荡器(MO)腔120。已知当MO腔120发射吋，所得到的光进入谱线窄化模块(LNM) 110，在那之中光照射通过棱镜(实际上是若干棱镜)并照射在LNM 110内的光栅上。这充当光波长选择器， 这是由于改变LNM 110中的棱镜的位置改变了激光器的波长。这种改变了波长的激光通过 MO腔120返回到输出耦合器(OC) 130，井随后传送到例如负责处理和曝光半导体晶片的步进器-扫描器(未示出)上。输出耦合器130也将从MO腔120输出的激光传送到谱线中心分析模块(LAM) 170。 LAM 170是测量从MO腔120输出的光的波长的波长采样器。然后，将激光器光输出测量从 LAM 170发送到控制计算机160。控制计算机160使用该光输出測量来判断需要做出什么改变来重新定位LNM 110 中的棱镜，以便获得针对下ー激光器发射事件的所期望的激光器输出波长。LNM 110中棱镜的位置由施加到连接于LNM 110中棱镜的压电换能器(PZT) 140上的电压来控制。控制计算机160因此确定应将什么电压施加到PZT 140以获得新的所期望的棱镜位置。控制计算机160向PZT驱动电子设备150输出数字信号，该数字信号指示对LNM 110中棱镜将要做出的所期望的电压改变。PZT驱动电子设备包括将控制计算机160的数字信号转换成模拟电压信号的数模转换器(DAC)以及减少高频电噪声并放大模拟DAC电压信号的模拟低通滤波器。然后，将这ー模拟电压信号从PZT驱动电子设备150传送到PZT 140，PZT 140重新定位LNM 110中的棱镜，这又引起在下ー激光器发射事件中通过输出耦合器130从MO腔120输出的光的波长的改变。当步进器-扫描器要求来自激光器系统的处于指定的脉冲频率、开始时间和波长的进ー步的光脉冲的序列或猝发吋，这个过程继续。随着多年来光刻エ艺的发展，出现了各种挑战。例如，半导体特征尺寸的减少已经使得所期望的激光源波长的減少，以维持所期望的焦距。减少波长要求在输出激光器光中的甚至更高的精度。进ー步的挑战由从167微秒改变到600微秒的脉冲周期所产生。在高脉冲频率下，很少的时间可供LAM 170用来进行测量、将该测量传送到控制计算机160 ；很少的时间可供控制计算机160用来为LNM 110中的棱镜计算新的电压值、将该电压值传送到PZT驱动电子设备150 ；很少的时间可供PZT驱动电子设备150用来进行模拟转换并对新的电压值进行滤波、将该电压值传送给PZT140 ；并且很少的时间可供PZT 140用来改变棱镜位置以便在下一激光器光脉冲发生之前改变来自MO腔120的光的波长。现在参见图2，可以看见以上序列的时序图。示出了来自猝发形式的这些脉冲的序列的两个激光器发射事件，第一个被指示为在时间、发生且第二个被指示为在时间、发生。在时间、的第一激光器发射事件之后，由LAM 170测量所得到的输出波长(再次参见图1)。在图中将LAM 170处理中用于测量输出波长并将其提供给控制计算机160的延时示出为从时间、到时间、的LAM延时。将新的控制信号随后施加到LNM 110的棱镜的时间被示出为时间t2。在时间、和t2之间的延时是控制计算机160用来计算新的电压并使得该新电压通过PZT驱动电子设备150传播到PZT 140以便在t3的激光器发射之前重新定位棱镜。LAM 170测量延时是相对固定的，这是由于它取决于LAM 170处理时间以及从LAM170到控制计算机160的传送时间。然而，激光器发射频率(在、和t2之间的时间)由步进器-扫描器所指定。最终，由于较快的激光器发射频率，LAM 170测量延时可以潜在地长到足以使得随后的激光器发射事件在施加新的控制信号之前发生。如果发生这样的情况，那么，将存在性能损失，这是因为新的控制信号将随即基于来自较早的激光器发射事件的测量而非基于最近的激光器发射事件(即，最近的激光器发射事件落后一个脉冲)。因此，所需要的是一种可以使用不断增加的激光器发射频率的改进型激光器控制。已知的激光器控制的进一步的问题是激光器系统110中的各种扰动，这使得更难以精确地确定如何放置LNM 110中的棱镜。因此，另外需要的是一种可以解决激光器系统中所出现的各种扰动的改进型激光器控制。概述在此参考许多具体的实施例示出并描述了用于控制激光器的波长而不依赖于在重新定位棱镜之前接收激光测量的先进的系统和方法。在一个实施例中，一种激光器波长控制的方法包括在第一离散间隔对激光器系统中的棱镜的位置做出预测、在第二离散间隔接收激光器系统中的主振荡器腔的输出波长的测量，第二规则间隔比第一规则间隔长，其中，在每一个第一离散间隔期间，如果在第一离散间隔期间没有接收到输出波长测量，那么，在控制计算机中使用所预测的棱镜位置来为棱镜计算控制电压，如果在第一离散间隔期间已经接收到输出波长测量，那么使用该输出波长测量来更新所预测的棱镜位置并在控制计算机中使用经更新的所预测的棱镜位置来为棱镜计算控制电压，以及，将所计算的控制电压从控制计算机输出到用于定位棱镜的电子设备。在另一实施例中，一种激光器波长控制的方法包括在第一离散间隔对激光器系统中的棱镜的位置做出预测、在第二离散间隔接收激光器系统中的主振荡器腔的输出波长的测量，第二规则间隔比第一规则间隔长，其中，在每一个第一离散间隔期间，如果在第一离散间隔期间没有接收到输出波长测量，那么，在控制计算机中使用所预测的棱镜位置来为棱镜计算控制电压，如果在第一离散间隔期间已经接收到输出波长测量，且随后如果激光器自从接收到输出波长测量以来已经再次发射，那么使用该输出波长测量来更新先前的棱镜位置预测，基于经更新的先前棱镜位置预测而做出新的棱镜位置预测，并在控制计算机中使用新的棱镜位置预测来为棱镜计算控制电压，并且，如果激光器自从接收到输出波长测量以来没有再次发射，那么使用该输出波长测量来更新所预测的棱镜位置并在控制计算机中使用经更新的棱镜位置预测来为棱镜计算控制电压，以及，将所计算的控制电压从控制计算机输出到用于定位棱镜的电子设备。在又一个实施例中，一种棱镜控制器方法包括在第一离散间隔使用棱镜移动模型来预测棱镜的位置，在第二离散间隔接收由棱镜所控制的主振荡器腔的输出波长的测量，第二规则间隔比第一规则间隔长，其中，在每一个第一离散间隔期间，如果在第一离散间隔期间没有接收到输出波长测量，则使用所预测的棱镜位置为棱镜计算控制电压，如果在第一离散间隔期间已经接收到输出波长测量，那么使用该输出波长测量来更新所预测的棱镜位置并使用经更新的所预测的棱镜位置来为棱镜计算控制电压，以及，将所计算的控制电压输出到用于定位棱镜的电子设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·里格斯，O·豪耿，
申请(专利权)人：西默股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。