本发明专利技术公开了一种辐射源及其控制方法、光刻设备以及器件制造方法。所述光刻设备包括：照射器，用于接收来自辐射源设备的EUV辐射束，并且用于调节所述束以照射诸如掩模板等图案形成装置的目标区域。掩模板形成图案化的辐射束。投影系统通过EUV光刻术将图案从所述图案形成装置转移到衬底。设置传感器用于在束尤其沿着非扫描方向接近掩模板时检测所调节的束中的残余的不对称性。产生反馈控制信号，以响应所检测的不对称性来调整所述辐射源的参数。反馈是基于照射狭缝的相对的末端处的两个传感器所测量的强度的比率，并且调整产生发射EUV的等离子体的激光脉冲的时序。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射源、控制辐射源的方法、光刻设备以及制造器件的方法。本专利技术尤其可以应用于对极紫外(EUV)辐射的辐射源设备的控制。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模板的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。 光刻术被广泛认为是制造集成电路(ICs)和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻术形成的特征的尺寸变得越来越小，对于制造微型的IC或其他器件和/或结构来说，光刻术正变成更加关键的因素。图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式⑴所示CD = k*— (I) 1 NA其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，Ic1是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(I)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径获得通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小Ic1的值。为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有5-20nm范围内波长的电磁辐射，例如在13_14nm范围内波长的电磁辐射。还提出，可以使用波长小于IOnm的EUV辐射，例如在5-lOnm范围内的波长，例如6. Ixm或6. Snm波长。可用的源包括激光产生的等离子体(LPP)源，然而也可以使用其他类型的源。在BenjaminSzu-Min Lin,David Brandt,Nigel Farrar发表的论文“High powerLPP EUV source system development status，，,SPIE Proceedings Vol. 7520,LithographyAsia 2009, December 2009 (SPIE Digital Library reference DOI 10.1117/12.839488)中描述了用于EUV光刻术的LPP源的当前发展进程的示例。在光刻设备中，通常源设备将包含在其自身的真空壳体中，同时设置小的出口、以便将EUV辐射束耦合到将要使用辐射的光学系统中。为了用于光刻术的高分辨率图案化中，EUV辐射束必须被调节以便在它到达掩模板时能够获得所期望的参数，诸如强度和角度分布的均匀性。在美国专利申请出版公开No. US2005/0274897A1 (Carl Zeiss/ASML)和 No. US2011/0063598A(Carl Zeiss)中描述了照射系统的示例。示例性系统包括“蝇眼”照射器，所述“蝇眼”照射器将EUV源的高度不均匀的强度分布转变成更均匀、更可控的源。为了良好的成像性能，还应该确保被调节的EUV辐射束的强度均匀，尤其是沿非扫描方向(如下面所解释的)。已知的照射系统包括用于均匀性校正的各种技术，去除未被蝇眼照射器消除的残余的非均匀性。然而，已知的技术不必然能校正EUV辐射束中的所有变化。例如，燃料液滴相对于激光脉冲的时序和位置的位置波动可能导致未被蝇眼照射器消除的辐射束的不对称性，该波动太迅速以致于不能方便地被当前已知的其他均匀性校正机制所校正。
技术实现思路
本专利技术的实施例的各个方面旨在提供用于保持通过孔的被调节的辐射束的均匀性的新颖技术。本专利技术的实施例尤其旨在比已知的技术更迅速、更直接地检测和校正照射的不对称性。 根据本专利技术的一方面，提供一种控制光刻系统中的辐射源设备的方法。所述方法包括(a)提供辐射源，用于发射具有EUV波长的电磁辐射至期望的位置；(b)提供辐射收集器，用于接收所发射的辐射并且形成在虚源点处聚焦的EUV辐射束；(C)提供照射系统，用于接收来自所述虚源点的EUV辐射，并且调节所述束以在目标区域上提供所期望的EUV辐射分布；(d)将图案形成装置支撑在所述目标区域处，以便由所调节的束产生图案化的EUV辐射束，并且使用图案化的辐射束以便将图案应用于衬底；(e)检测所述图案形成装置附近的被调节束中的EUV辐射的残余的不对称性；以及(f)响应于所检测的残余的不对称性来调整辐射源的参数，以便通过反馈控制来减少不对称性。因为束的不对称性在被调节的束中被检测，该检测在主要的非均匀性已经被平滑之后，所以残余的不对称性的测量能够精确得多。在一些实施例中，辐射源包括燃料供给装置、激光能量源和控制器，所述控制器用于使所述激光能量源的操作与所述燃料源的操作同步，以便将部分燃料转换成为在期望位置处的等离子体。辐射源的参数可以被调整，例如由激光能量源产生的激光辐射脉冲的时序可以被调整。在一些实施例中，尤其可以沿横向于扫描方向的方向检测残余的不对称性。目标区域可以是细长的目标区域，使得被调节的EUV辐射束在一个时刻仅仅照射所述图案形成装置的一条。可以使用位于所述细长的目标区域的相对末端处的第一和第二传感器检测残余的不对称性。由第一和第二传感器测量的强度比可以被计算作为所述残余的不对称性的量度。在实际中，这些传感器中的每一个能够被实现为传感器元件阵列。通过在图案形成装置之前物理地遮掩照射系统中的一部分辐射束，均匀性校正还可以应用于调节所述束。在本专利技术的一些实施例中，均匀性校正可以以比上述反馈控制少的频率被计算和应用。用于测量强度分布的传感器可以分担检测残余的不对称性的功能。其中强度分布的残余的不对称性可以根据本专利技术被检测的细长的目标区域的示例是照射狭缝。诸如狭缝均匀性倾斜等残余的不对称性能够例如使用激光能量源的触发来优化。狭缝均匀性倾斜依赖于激光脉冲的精确时序，包括预脉冲和/或主脉冲激光。控制对触发时序的延迟能够对狭缝均匀性倾斜给予控制。该延迟能够被动态地控制，对狭缝均匀性倾斜的校正在晶片曝光期间也会变化。根据本专利技术的一方面，提供一种用于实施如上所述方法的光刻设备。在一实施例中，所述设备包括照射器模块，用于接收来自辐射源设备的EUV辐射束，并且用于调节所述束以照射图案形成装置的目标区域；支撑结构，被构造用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够将图案赋予辐射束的横截面，以形成图案化的辐射束；衬底台，被构造用于保持衬底；以及投影系统，用于在衬底上产生被照射的图案形成装置的图像，以便通过EUV光刻术将图案从所述图案形成装置转移至衬底；多个传感器，用于检测图案形成装置附近的束的不对称性；以及输出装置，用于响应于所检测的不对称性而将反馈控制信号提供至辐射源。根据本专利技术的一方面，提供一种制造器件(例如半导体器件)的方法，其中作为所述方法的一部分，使用EUV辐射将图案形成装置的图像投影到衬底上，以便将器件图案从所述图案形成装置转移至所述衬底。EUV辐射通过根据上述方法控制的辐射源设备来提供。通过阅读以下示例的描述，本领域技术人员能够理解本专利技术的这些方面以及其各 种可选特征和实施方式。附图说明现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制光刻系统中的辐射源设备的方法，所述方法包括步骤：提供辐射源，所述辐射源用于在期望的位置处发射具有EUV波长的电磁辐射；提供辐射收集器，所述辐射收集器用于接收所发射的辐射，并且形成在虚源点处聚焦的EUV辐射束；提供照射系统，所述照射系统用于接收来自所述虚源点的EUV辐射，并且调节所述束，以在目标区域上提供期望的EUV辐射分布；在所述目标区域处支撑图案形成装置，使得由所调节的束产生图案化的EUV辐射束，并且使用所述图案化的辐射束来向衬底施加图案；检测在所述图案形成装置处所述被调节的束中的EUV辐射的残余的不对称性；以及响应于所检测的残余的不对称性来调整所述辐射源的参数，以便通过反馈控制来减少不对称性。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：埃瑞克·派卓斯·伯曼，西拉特·伊什特万·希萨，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：
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