TW202431897A - 極紫外光(euv)微影系統中之混合能量控制 - Google Patents
極紫外光(euv)微影系統中之混合能量控制 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202431897A TW202431897A TW112132261A TW112132261A TW202431897A TW 202431897 A TW202431897 A TW 202431897A TW 112132261 A TW112132261 A TW 112132261A TW 112132261 A TW112132261 A TW 112132261A TW 202431897 A TW202431897 A TW 202431897A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- euv
- laser
- energy
- pulses
- droplets
- Prior art date
Links
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 title description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 46
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 80
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 50
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 22
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100233916 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) KAR5 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
- H05G2/001—Production of X-ray radiation generated from plasma
- H05G2/008—Production of X-ray radiation generated from plasma involving an energy-carrying beam in the process of plasma generation
- H05G2/0082—Production of X-ray radiation generated from plasma involving an energy-carrying beam in the process of plasma generation the energy-carrying beam being a laser beam
- H05G2/0084—Control of the laser beam
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
本發明提供一種用於控制一極紫外光(EUV)輻射源中之EUV輸出功率的系統及方法,其中一個控制迴路控制影響一驅動雷射之功率的至少一個系統變數,同時該驅動雷射產生轉換一輻照區中之目標材料之一部分的雷射脈衝,且另一控制迴路控制一命中/未命中發射模式,該命中/未命中發射模式判定哪些雷射脈衝將撞擊該輻照區中之目標材料之一部分且哪些雷射脈衝將不撞擊該輻照區中之目標材料之一部分。
Description
本發明係關於用於產生極紫外光(EUV)輻射之系統。此類系統通常以脈衝形式產生EUV輻射且需要控制脈衝能量。
EUV輻射,例如具有約50 nm或更小之波長的電磁輻射(有時亦被稱作軟x射線)且包括約13.5 nm之波長下的輻射,可用於微影程序中以在諸如矽晶圓之基板中產生極小之特徵。
用於產生EUV輻射之一些方法包括將目標材料(亦稱為源材料)自液體狀態轉換成電漿狀態。目標材料較佳包括具有在EUV範圍內之一或多個發射譜線的至少一種元素,例如氙、鋰或錫。在一個此方法中,藉由使用個別驅動雷射光束脈衝輻照具有所需譜線發射元素之目標材料的各別塊(mass)來產生雷射產生電漿(「LPP」)。
因此,一種LPP技術涉及產生目標材料小滴串流及用雷射輻射脈衝輻照該等小滴中之至少一些。更理性而言,LPP源藉由將雷射能量沈積至具有諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)之至少一個EUV發射元素的目標材料中來產生EUV輻射,從而產生電子溫度為幾十eV之高度離子化電漿。
根據一個實例,LPP EUV微影光源藉由將10.6 µm波長之CO
2雷射光束聚焦至錫小滴目標上來產生所要13.5 nm輻射,從而產生高度離子化電漿。藉由此等離子等向性地輻射EUV光子。用溫度控制分級多層塗佈之正入射鏡面(收集器)收集光子且將其聚焦至中間點,光子自該中間點中繼至掃描器光學器件且最終中繼至晶圓。藉由碎片減少技術基於氫緩衝氣體之流動來保護收集器免受電漿影響。高能量離子、快速中性物及殘留源元素粒子經緩解以維持收集器鏡面之反射率且實現此組件之較長使用壽命。
存在可將多個脈衝施加至小滴之系統,該等脈衝為例如前面有更改小滴中之目標材料的幾何形狀及/或分佈之一或多個調變脈衝的主轉換脈衝。因此,在施加調變脈衝之後,小滴可呈現不同形式,諸如圓盤或霧狀目標材料。術語「小滴」因此在本文中廣泛地指恰好在轉換之前目標材料之任何形狀或分佈。
曝光時間內每單位面積由EUV輻射光束(或EUV輻射光束之特定數目個脈衝)遞送至晶圓之能量的量稱為劑量或曝光能量(例如,以焦耳為單位)。微電子特徵在晶圓上之形成取決於到達晶圓之恰當劑量(「目標劑量」)。若曝光時間內到達晶圓之能量過少(劑量過低且小於目標劑量),則晶圓之輻射敏感材料不被激活且微電子特徵不形成或不完全形成於晶圓上。若曝光時間內到達晶圓之能量過多(劑量過高且大於目標劑量),則晶圓之輻射敏感材料可能曝光於用於曝光晶圓之狹縫圖案之影像的邊界外部,且微電子特徵不恰當地形成於晶圓上。劑量誤差可由EUV輻射光束中之能量的變化量引起,且此等變化可由例如輻射源中之雜訊及/或源內部或外部之干擾引起。
換言之,使用雷射光脈衝來產生EUV輻射之一個技術挑戰為需要控制施加至經處理之特定物品(諸如半導體晶圓)的EUV光能量之量或「劑量」。舉例而言,作為製造程序之部分,可能需要指定量之EUV輻射能量以在半導體晶圓上實現某一任務,諸如固化光阻層。為了在不同晶圓上獲得一致結果,將需要將相同量之EUV輻射能量施加至各晶圓以儘可能具有極大準確度。用於控制所施加之EUV輻射能量之量的系統揭示於例如2017年6月27日發佈且標題為「EUV LPP Source with Improved Dose Control by Tracking Dose over Specified Window」之美國專利第9,693,440號中。
本文中所引用之所有專利申請案、專利及經印刷公開案均以全文引用之方式併入本文中,但除放棄或否認之任何定義、主題以外且除所併入材料與本文中所揭示之表述不一致之程度以外,在此情況下以本發明中之語言為準。
應對此挑戰由於各雷射脈衝中之功率可變化的事實而變得複雜。由於在雷射脈衝命中小滴時所釋放之EUV能量的量隨雷射脈衝中之功率而變化,因此藉由任何給定小滴之轉換而產生之EUV光能量亦可變化。
實現劑量控制之一種方式係針對EUV脈衝之各封包或分組選擇所要劑量目標。突發可為EUV脈衝之此分組。量測由命中對應小滴之各雷射脈衝產生的EUV能量。接著自封包中之第一小滴開始,藉由將來自一系列小滴上之各小滴的EUV能量相加來計算脈衝之各分組的總累積劑量。一旦達成封包之劑量目標,彼封包中之其餘脈衝便被「跳過」或「未被命中」,亦即,產生驅動雷射脈衝,但不准許命中任何小滴。跳過小滴通常藉由在除小滴所在之輻照區以外的位置處發射雷射,抑或藉由當雷射脈衝到達輻照位點時小滴將不在此處時一次性發射雷射來實現。
實現並不涉及跳過小滴之劑量控制的另一方式係控制各雷射脈衝之脈衝能量,自雷射之主控振盪器調整脈衝之持續時間抑或脈衝之量值。此藉由調整雷射之RF激勵信號的RF激勵能量來實現。經由控制驅動雷射脈衝之能量來控制個別EUV脈衝之能量可以多種方式實現,包括改變RF激勵信號之振幅及/或脈寬。
兩種方法均具有使用習知技術之潛在優勢及缺點。舉例而言,經由控制脈寬調變(PWM) RF激勵信號之占空比來致動CO
2驅動雷射功率之特徵在於約0.2毫秒之慢回應時間。此影響採用此控制方法之控制迴路之最大可達到頻寬。相比之下,實施小滴上-外(on-off)發射之方法的特徵在於快速回應,此係因為小滴上或小滴外發射之命令可基本上立即產生所要結果。然而,對命中/未命中小滴致動之依賴與將額外週期性干擾引入至控制迴路中聯合,該等週期性干擾影響小滴上EUV產生之穩定性,且因此影響劑量。相對於將所有射擊均發射在小滴上之系統,命中/未命中發射模式將額外誤差分量添加至遞送劑量。
能夠減輕且限制命中/未命中控制之負面影響將因此改良能量控制。在此上下文中,產生對本發明之需求。
下文呈現一或多個實施例之簡潔概述以便提供該一或多個實施例及其他可能實施例之基本理解。此概述並非所有涵蓋實施例之廣泛綜述,而是既不意欲識別所有實施例之關鍵或決定性要素,亦不意欲設定對任何或所有實施例之範疇之限制。其唯一目的為將一或多個實施例之一些概念以流線型形式呈現為稍後呈現之更詳細描述的序言。
根據實施例之一個態樣,揭示一種系統,其中至少兩個控制迴路協作以改良能量控制。控制迴路中之一者控制施加至雷射之RF激勵信號的能量。另一控制迴路影響命中/未命中發射模式。此等兩個控制迴路之組合動作提供有回應且穩固之能量控制。
根據一實施例之另一態樣,揭示一種用於調變複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;及一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區,該系統包含:一EUV脈衝能量控制迴路,其經調適以將該複數個EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及一發射模式控制迴路,其經調適以判定該等小滴中之哪些個別者由轉換脈衝輻照。
一轉換脈衝之該能量可至少部分地取決於施加至該雷射之一RF激勵信號的一電特性,且該EUV脈衝能量控制迴路可包含用於控制該RF激勵信號之該電特性的一模組。該RF激勵信號之該電特性可包含該RF激勵信號之一振幅。該RF激勵信號之該電特性可包含該RF激勵信號之一脈寬。
該發射模式控制迴路可包含用於控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序的一觸發信號模組,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。該發射模式控制迴路可包含用於操縱操縱由該雷射發射之一轉換脈衝的一操縱模組,當該發射模式控制迴路命令一命中時,該操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之一小滴,且當該發射模式控制迴路命令一未命中時,該操縱模組使該轉換脈衝未命中該輻照區中之一小滴。
該系統可進一步包含經配置以感測藉由一或多個小滴之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度的一電漿感測器,其中該發射模式控制迴路對該電漿感測器作出回應以避免命令使該電漿中之一不穩定性程度增加超出(亦即,超過)一預定臨限值的發射模式。
該EUV脈衝能量控制迴路可經調適以對該發射模式控制迴路作出回應,使得若該發射模式控制迴路命令一下一射擊為一未命中,則該EUV脈衝能量控制迴路減小施加至該雷射之一RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。該EUV脈衝能量控制迴路可接收EUV平均能量之一命令目標值,且使用該命令目標值來將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於該命令目標值。該EUV脈衝能量控制迴路可將該命令目標值與該實際目標值之一比率維持在大於壹的一固定值處。
根據一實施例之另一態樣,揭示一種用於控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之一平均功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區;及一EUV能量量測感測器,其用於量測藉由個別小滴之輻照而產生之一每小滴輸出能量且產生一每小滴輸出能量量測信號,該系統包含:一第一控制子系統,其對該每小滴輸出功率量測信號作出回應且經調適以藉由控制影響該雷射之功率的至少一個系統變數而將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及一第二控制子系統,其對該每小滴輸出功率量測信號作出回應且經調適以藉由控制該等轉換脈衝之時序來判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
影響該雷射之該功率的該至少一個系統變數可包含一RF激勵信號之一振幅。影響該雷射之該功率的該至少一個系統變數可包含一RF激勵信號之一脈寬。
該第二控制子系統可包含用於控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序的一觸發信號模組,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。
該第二控制子系統可包含用於操縱由該雷射發射之一轉換脈衝的一操縱模組,當該發射模式控制迴路命令一命中時,該操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之一小滴,且當該發射模式控制迴路命令一未命中時,該操縱模組使該轉換脈衝未命中該輻照區中之一小滴。
該系統可進一步包含經配置以感測藉由一或多個小滴之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度的一電漿感測器,其中該第二控制子系統進一步對該電漿感測器作出回應以避免命令使該電漿中之一不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
該第一控制子系統可經調適以對該第二控制子系統作出回應,使得若該第二控制子系統命令一下一射擊為一未命中,則該第一控制子系統減小施加至該雷射之該RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。
該第一控制子系統可接收EUV平均能量之一命令目標值,且使用該命令目標值來將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於該命令目標值。該第一控制子系統可將該命令目標值與該實際目標值之一比率維持在大於壹的一固定值處。
根據一實施例之另一態樣,揭示一種控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之一平均功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;及一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區,該方法包含:使用一第一控制子系統來將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及使用一第二控制子系統來判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
根據一實施例之另一態樣,揭示一種控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之一平均功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;及一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區;及一小滴上EUV能量量測感測器,其用於量測藉由個別小滴之輻照而產生之一每小滴輸出功率且產生一每小滴輸出功率量測信號,該雷射之一雷射輸出功率至少部分地由施加至該雷射之一射頻(RF)激勵信號判定,該方法包含:藉由控制該RF激勵信號之至少一個電特性而將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
該RF激勵信號之該電特性可包含該RF激勵信號之一振幅。該RF激勵信號之該電特性可包含該RF激勵信號之一脈寬。
判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者可包含控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者可包含命令一操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之一小滴以實現一命中、及使該轉換脈衝未命中該輻照區中之一小滴以實現一未命中。
該方法可進一步包含感測藉由該等小滴中之一或多者之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度,且其中判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者可至少部分地基於該不穩定性程度以避免使該電漿中之該不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內可包含若一下一射擊為一未命中,則減小施加至該雷射之該RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內可包含將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於EUV平均能量之一命令目標值。將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於EUV平均能量之一命令目標值可包含將該命令目標值與該實際目標值之一比率設定在大於壹的一固定值處。
下文參考隨附圖式詳細地描述本發明之進一步實施例、特徵及優點,以及各種實施例之結構及操作。
現在參考圖式描述各種實施例,其中類似元件符號始終用於指代類似元件。在以下描述中,出於解釋之目的,闡述許多特定細節以便增進對一或多個實施例之透徹理解。然而,顯然在一些或所有情況下,可在不採用下文所描述之特定設計細節之情況下實踐下文所描述之任何實施例。在其他情況下,以方塊圖之形式展示熟知結構及裝置以便促進對一或多個實施例之描述。
然而,在更詳細地描述此等實施例之前,有指導性的係描述可實施本發明之實施例之實例環境。最初參考圖1,展示例示性EUV輻射源,例如雷射產生電漿EUV輻射源100之示意圖。如所展示,EUV輻射源100可包括脈衝式雷射源122,其在此實例中為產生處於10.6 µm或1 µm之輻射光束112的脈衝式氣體放電CO
2雷射源。脈衝式氣體放電CO
2雷射源122可具有在高功率及高脈衝重複率下操作之DC或RF激勵。在此實例中,脈衝式氣體放電CO2雷射源122具有由RF激勵源123在EUV光源控制器系統160之控制下施加之RF激勵,如下文更充分地描述。
EUV輻射源100亦包括用於遞送目標材料之目標遞送系統124。在此實例中,目標材料為液體,但其亦可為固體或氣體。液體呈小滴形式,但其可為連續液體流。錫在以下描述中用作目標材料之非限制性實例,其中應理解,可使用其他材料替代錫或使用除錫以外的其他材料。
在所描繪之系統中,目標材料遞送系統124將目標材料之小滴114引入至具有腔室壁127之真空腔室126的內部中。真空腔室126包括輻照區128,其中目標材料可經輻照以產生電漿。應注意,如本文中所使用,輻照區為可能或意欲發生目標材料輻照之區,且甚至在實際上不發生輻照時亦為輻照區。EUV光源亦可包括光束操縱系統132,其亦在EUV光源控制器系統160之控制下操作,如下文更充分地描述。
在所展示系統中,組件經配置成使得小滴114實質上水平地行進。可將自雷射源122朝向輻照區128之方向(亦即,光束112之標稱傳播方向)視為Z軸。可將小滴114自目標材料遞送系統124至輻照區128所採取之路徑視為X軸。因此,圖1之視圖與XZ平面正交。EUV輻射源100之定向可相對於重力旋轉。儘管描繪了小滴114實質上水平地行進之系統,但一般熟習此項技術者應理解,可使用其他配置,其中小滴豎直地行進或相對於重力以在90° (水平)與0° (豎直)之間且包括90°及0°之某一角度行進。
EUV輻射源100亦可包括EUV光源控制器系統160及在EUV光源控制器系統160之控制下操作的雷射發射控制系統165。EUV輻射源100亦可包括諸如目標位置偵測系統170之偵測器,其產生指示目標小滴例如相對於輻照區128之絕對或相對位置之輸出且將此輸出提供至目標位置偵測回饋系統162。
如圖1中所展示,目標材料遞送系統124可包括目標遞送控制系統190。目標遞送控制系統190調整目標小滴114通過輻照區128之路徑。此調整可例如藉由再定位小滴產生器192釋放目標小滴114之點來實現。可例如藉由使小滴產生器192傾斜或藉由使小滴產生器192橫向平移來再定位小滴釋放點。小滴產生器192延伸至腔室126中且較佳在外部供應有目標材料。氣體源(未展示)在壓力下將目標材料置放於小滴產生器192中。通過輻照區128而不被變換之小滴114繼續到達目標材料容器134。
繼續圖1,輻射源100亦可包括一或多個光學元件。在以下描述中,收集器130用作此光學元件之實例。收集器130可為例如實施為多層鏡面之正入射反射器。收集器130可呈長橢球之形式,具有中心孔徑135以允許雷射輻射112通過且到達輻照區128。收集器130在輻照區128處具有第一焦點且在所謂的中間點140處具有第二焦點(亦稱為中間焦點140),其中EUV輻射可自EUV輻射源100輸出且輸入至例如積體電路微影掃描器150。
積體電路微影掃描器150包括投影系統(例如折射或反射投影透鏡系統) 156 (亦稱為投影光學器件框或POB),其經組態以將由圖案化裝置154 (例如,遮罩)賦予至輻射光束之圖案投影至基板152之目標部分(例如包含一或多個晶粒)上。投影系統150包括狹縫濾光器157。在實例中,狹縫157為矩形且將光束塑形成伸長的矩形形狀光束。此經塑形光束接著通過遮罩154且傳播至基板152以提供劑量153。在曝光之後,接著以已知方式另外處理基板152,最終製造積體電路裝置。
偵測器180偵測晶圓152之表面處或附近的EUV能量且將指示所偵測能量之信號供應至EUV光源控制器系統160。如下文更詳細地所論述,信號可為由偵測器180量測到之一系列能量值,其中各能量值表示在特定時間在基板152處之EUV能量的量(例如,基板152處由特定光脈衝或一系列光脈衝遞送之能量)。諸如剛剛所描述之配置的配置之額外實例揭示於2018年4月10日發佈且標題為「Controller for an Optical System」之美國專利第9,939,732號中。
為了概述突出點中之一些,偵測器180量測基板152之表面處或附近的能量。EUV光源控制器系統160接收量測之結果,且可經由通過管理由RF激勵源123施加至雷射122之RF激勵信號來控制雷射122之脈衝功率而控制基板152處之功率量(例如,瞬時或平均)。另外,EUV光源控制器系統160可藉由改變由雷射發射控制系統165產生之觸發信號的時序或藉由控制光束操縱系統132操縱光束112來控制由來自雷射122之脈衝輻照哪些小滴114。
如所提及,經由藉由單獨地控制RF激勵信號或藉由單獨地將系統配置成使得數目受控制之脈衝並不輻照小滴來管理驅動雷射功率來控制晶圓處之功率具有缺陷。根據一實施例之態樣,藉由採用用於LPP EUV源之混合能量控制系統來避免或至少減少此等缺陷,該混合能量控制系統採用第一能量控制迴路及第二命中/未命中控制迴路之同時使用,該第一能量控制迴路經配置以經由可用致動手段(例如控制至驅動雷射之RF輸入(例如,振幅或脈寬或兩者))將個別EUV脈衝之能量控制到所要位準,該第二命中/未命中控制迴路經由命中/未命中發射模式之主動控制來確保平均EUV能量在界定功率位準附近之範圍內的穩定性。
根據一實施例之另一態樣,命中/未命中小滴發射模式可為可調適的,且尤其係可控制的,以避免使用不利的命中/未命中小滴發射模式。具有調適命中/未命中小滴發射模式之能力的此系統之一個優點在於雷射發射模式可適應於具有不同截止頻率及頻率回應之不同狹縫濾光器。此系統相較於缺乏可調適發射模式之系統可減少且甚至設定成消除電漿產生期間之週期性干擾。
圖2為發射模式在時間窗口T
f內之曲線圖。在x軸上標繪按任意單位計之時間,且在y軸上標繪以任意單位計之EUV能量。因此,曲線圖顯示隨時間變化之EUV能量或EUV(t)。各豎直線指示來自驅動雷射之雷射脈衝命中且轉換目標材料之小滴的EUV脈衝。各X指示來自驅動雷射之雷射脈衝並未命中(亦即,未命中)目標材料之小滴的EUV脈衝。發射模式在小於T
f之時間間隔T內重複。模式在存在EUV脈衝或命中之時間t
k開始。存在下一(n1-1)驅動雷射脈衝之命中,之後在時間t
k+n1在第n1脈衝處存在未命中。接著,另外兩個時間間隔T接著以同一模式發生。額外未命中出現在時間t
k+T
f。此為可藉由調整發射模式來避免可例如易於引起電漿產生干擾之發射模式而調適的此發射模式。
亦根據一實施例之態樣,當窗口T
f之所要累積EUV能量達到期望預計時,結合圖2描述之系統可藉由在時間窗口T
f期間(例如該時間窗口結束時)未命中而非命中小滴來調整時間窗口T
f內之累積EUV能量。
圖3為根據一實施例之態樣的混合能量控制系統之實施的功能方塊圖。在圖3中,驅動雷射122具備來自RF激勵電路123之激勵脈衝。來自RF激勵電路123之脈衝的能量特性(諸如振幅及脈寬)部分地判定主轉換脈衝133中由雷射122產生之能量。來自雷射122之主轉換脈衝133通過光束操縱模組132且作為主轉換脈衝133供應至輻照區128。來自RF激勵電路123之脈衝的特性係由EUV脈衝能量控制模組310基於來自EUV能量度量衡180之度量衡信號而判定,該EUV脈衝能量控制模組可為EUV光源控制器系統160 (圖1)之部分。根據該實施例之態樣,基於小滴上(逐小滴或每小滴)判定所產生EUV能量。因此,剛才一起描述之元件構成第一控制迴路330之元件,其控制小滴上EUV能量。
又,來自驅動雷射122之脈衝的時序由雷射時序控制電路165判定,該雷射時序控制電路又處於命中/未命中控制模組320之控制下。命中/未命中控制模組320亦可為EUV光源控制器系統160之部分。命中/未命中控制模組320亦可將控制信號供應至光束操縱模組132。命中/未命中控制模組320基於來自EUV能量度量衡模組180之信號而判定控制信號。命中/未命中控制模組320基於諸如突發之脈衝的分組的平均功率而控制來自驅動雷射122之脈衝是否命中輻照區128中之小滴。剛才描述之元件構成第二控制迴路330之元件,其控制脈衝之時間窗口內之所產生EUV能量的平均量。
此命中/未命中控制模組320亦可將信號供應至EUV脈衝能量控制模組310,使得EUV脈衝能量控制模組310可取決於下一雷射脈衝是否將在小滴外而更改RF激勵能量(例如,減小至操作功率之60%)。
圖4為根據一實施例之態樣的混合能量控制系統之實施的功能方塊圖。在圖4中,字母已如下用於指代某些信號。
信號A指示預定義時間窗口內之所要或目標平均EUV能量。此信號為來自使用者或控制系統之輸入。
信號B指示所要小滴上EUV,亦即,每小滴待產生之EUV能量,如由混合控制器設定模組410至少部分地基於輸入信號A而判定。
信號C指示預定義時間窗口內之所要累積EUV能量,如由混合控制器設定模組410至少部分地基於輸入信號A而判定。
信號D為由小滴上EUV控制器420至少部分地基於信號B而產生之雷射功率命令信號。將信號D施加至RF激勵源123以藉由例如控制激勵脈衝之振幅及/或脈寬來判定施加至雷射122之激勵脈衝的能量,以又判定由雷射122產生之驅動脈衝的功率。
信號E為由命中/未命中控制器430至少部分地基於信號C而產生之雷射時序命令信號。施加信號E以觸發及控制雷射122之驅動脈衝的時序。特定言之,時序可經調整以藉由使雷射過早或過遲發射來使給定驅動脈衝命中或未命中當時在輻照區中之目標材料的小滴。命中/未命中控制亦可藉由例如藉由使用光束操縱系統132 (圖3)脈衝而遠離輻照區來達成。
信號F為在主或轉換雷射脈衝轉換目標材料之小滴時產生之小滴上EUV能量。量測信號F且將量測結果作為信號H (所量測小滴上EUV)回饋至小滴上EUV控制器420以用作判定信號D之特性的輸入以及回饋至命中/未命中控制器430以在時間窗口內產生累積EUV能量。
信號G指示容器126 (圖1)中之EUV產生之干擾,且作為輸入傳送至命中/未命中控制器430以用於判定哪些發射模式引起過多干擾。亦有可能命中/未命中控制器430可具有查找表,其具有指示先驗已知為對命中/未命中控制器430不利之發射模式的資料,該查找表經組態以使得該命中/未命中控制器不命令使用此發射模式。
在圖4中所展示之配置中,指示預定義時間窗口內之所要平均功率之信號作為信號A供應至混合能量控制器設定模組410。混合能量控制器設定模組410供應指示小滴上產生之EUV之所要量的信號B。混合能量控制器設定模組410亦產生指示在預定義時間窗口內產生之所要累積EUV能量的信號C。
將信號B供應至小滴上EUV控制器420,其產生信號D以控制由雷射122產生之功率的量。信號D藉由控制影響雷射之功率的至少一個系統變數(諸如由RF激勵電路123施加至雷射122之激勵信號的能量特性)來控制由雷射122產生之功率的量。能量特性包括由RF激勵電路123產生之RF激勵信號的振幅及脈寬。
將信號C供應至產生時序命令之命中/未命中控制器430,該定時命令使來自雷射122之轉換脈衝可控制地命中或未命中輻照區128 (圖1)中之小滴。
混合能量控制器設定模組410、命中/未命中控制器430及小滴上EUV控制器420一起構成混合能量控制器450。虛線框中標記為460之元件在操作控制意義上構成設備,亦即,待控制之整個系統。
在容器126內部,在輻照區128 (圖1)中產生電漿,此取決於時序命令E之施加的結果。換言之,EUV脈波列發展成發射(命中/未命中)模式及來自雷射122之轉換脈衝的功率之函數f (小滴,雷射)。量測所量測小滴上EUV能量F,且將信號H返回至小滴上EUV控制器420以構成控制由各小滴產生之小滴上EUV能量之第一控制迴路。亦可將信號H供應至命中/未命中控制器430以在時間窗口內產生累積EUV能量。所得EUV脈波列通過狹縫濾光器157以構成處理基板之劑量154。
又,可偵測到非所要電漿不穩定性之存在,且可將指示彼等電漿不穩定性之信號G施加至命中/未命中控制器430。命中/未命中控制器430可使用此資訊來避免使用可引起過度電漿不穩定性之不利發射模式。調整命中/未命中發射模式之能力亦提供根據正使用之狹縫濾光器的光譜特性選擇命中/未命中發射模式之能力。
圖5為描述根據一實施例之另一態樣的控制EUV能量之方法的流程圖。在圖5中,在步驟S100中,作出預定義時間窗口之所要平均EUV功率的判定。此判定可基於指示所要EUV能量之輸入資料。接著,在上部控制分支中,在步驟S110中,判定達到所要平均EUV功率所需之小滴上EUV能量。接著,在步驟S120中,產生判定用於雷射之RF激勵信號的特性之命令,其又控制雷射之主脈衝中之能量。將此命令供應至雷射。如所提及,該等特性可包括RF激勵信號之振幅及脈寬中之一者或兩者。
在執行步驟S110及S120的同時,在下部控制分支中,在步驟S130中,判定達到所要平均EUV功率所需之小滴上累積EUV能量。接著,在步驟S140中,產生判定用於雷射之命中/未命中發射模式之命令,其將又控制雷射之主脈衝在預定義時間窗口內的總能量。將此命令供應至控制雷射之轉換脈衝之時序的時序電路。替代地或另外,可將此命令供應至光束操縱模組,其可控制地操縱主轉換脈衝朝向或遠離輻照區。
在步驟S150中,在命令RF激勵下發射雷射且雷射與命令命中/未命中發射模式一致,亦即,給定脈衝之命中或未命中。當出現此情形時,在步驟S160中,量測由轉換脈衝產生之EUV能量,且將其回饋以用於步驟S110及步驟130中。又,根據一實施例之態樣,在步驟S170中,量測電漿中之可由某些命中/未命中發射模式加劇之不穩定性,且亦將此資訊回饋至步驟S140以用於判定將使用哪一命中/未命中發射模式。
又,如所指示,在步驟S180中,可供應關於狹縫濾光器之特性之資訊(諸如其光譜回應或與狹縫濾光器不相容之經識別發射模式)以判定哪一發射模式用於步驟S140中。
在圖5之實例中,亦提供步驟S120與步驟S140之間的互動,此係因為若在步驟S140中判定下一射擊將為未命中,則在步驟S120中可判定將供應至雷射之RF激勵能量減小例如至約60%。又,該系統可經組態以使得僅小滴上雷射射擊(命中)之結果有助於量測平均及/或累積及/或每小滴EUV能量輸出。
因此,根據一實施例之態樣,混合控制器包括兩個控制迴路。控制迴路中之一者(命中/未命中發射模式控制迴路)進行操作以確保控制命中/未命中發射模式之平均EUV能量的穩定性。另一控制迴路(雷射脈衝功率控制迴路)進行操作以藉由控制雷射功率而將個別EUV脈衝之能量控制至所要位準。該系統亦具有調整命中/未命中發射模式以避免不利命中/未命中發射模式之能力。命中/未命中發射模式控制迴路計算命中/未命中小滴命令之輸出以最小化劑量誤差。
根據一實施例之另一態樣,當命中/未命中發射模式控制迴路命令未命中當前小滴時,可停用雷射脈衝功率控制迴路。此引起小滴外雷射射擊(未命中)之零誤差輸入。此將僅將小滴上雷射射擊(命中)之能量驅動至所要值。
根據一實施例之另一態樣,雷射脈衝功率控制迴路之平均功率的實際目標值可設定成高於雷射脈衝功率控制迴路之平均功率的命令目標值。舉例而言,雷射脈衝功率控制迴路之實際目標值可以固定比率設定成高於雷射脈衝功率控制迴路之命令目標值。換言之,實際目標值與命令目標值的比率將維持在大於壹的固定值處。此將提供調整命中/未命中模式以避免不利命中/未命中模式之某一寬容度。
藉助於說明特定功能及彼等功能之間的相互關係之實施的功能建置區塊來進行本發明。為了便於描述,本文已任意地定義此等功能建置區塊之邊界。只要恰當地執行指定功能且維護其相互關係就可界定替代邊界。
以上描述包括一或多個實施例之實例。當然,不可能出於描述前述實施例之目的而描述組件或方法之每一可想到的組合,但一般熟習此項技術者可認識到,各種實施例之許多另外組合及排列係可能的。因此,所描述之實施例意欲包涵屬於隨附申請專利範圍之精神及範疇的所有此等變更、修改及變化。此外,就術語「包括」用於實施方式或申請專利範圍中而言,此術語意欲以相似於術語「包含」在「包含」作為過渡詞用於技術方案中時所解譯之方式而為包括性的。另外,儘管所描述態樣及/或實施例之元件可以單數形式來描述或主張,但除非明確地陳述或自上下文清楚單數限制,否則亦涵蓋複數。另外,除非另有陳述,否則任何態樣及/或實施例之全部或一部分均可與任何其他態樣及/或實施例之全部或一部分一起加以利用。
可使用以下條項進一步描述實施方案。
1.一種用於調變複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;及一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區,該系統包含:
一EUV脈衝能量控制迴路,其經調適以將該複數個EUV脈衝中之個別者之一能量維持在能量值之一界定範圍內;及
一發射模式控制迴路,其經調適以判定該等小滴中之哪些個別者由該等轉換脈衝中之至少一相關聯者輻照。
2.如條項1之系統,其中該複數個轉換脈衝中之一轉換脈衝之一能量至少部分地取決於施加至該雷射之一RF激勵信號之一電特性,且其中該EUV脈衝能量控制迴路包含用於控制該RF激勵信號之該電特性的一模組。
3.如條項2之系統,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一振幅。
4.如條項2之系統,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一脈寬。
5.如條項1之系統,其中該發射模式控制迴路包含用於控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序的一觸發信號模組,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。
6.如條項1之系統,其中該發射模式控制迴路包含用於操縱由該雷射發射之一轉換脈衝的一操縱模組,當該發射模式控制迴路命令一命中時,該操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之該複數個小滴中之一小滴,且當該發射模式控制迴路命令一未命中時,該操縱模組使該轉換脈衝未命中該輻照區中之該小滴。
7.如條項1之系統,其進一步包含經配置以感測藉由一或多個小滴之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度的一電漿感測器,其中該發射模式控制迴路對該電漿感測器作出回應以避免命令使該電漿中之一不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
8.如條項1之系統,其中該EUV脈衝能量控制迴路經調適以對該發射模式控制迴路作出回應,使得若該發射模式控制迴路命令一下一射擊為一未命中,則該EUV脈衝能量控制迴路減小施加至該雷射之一RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。
9.如條項1之系統,其中該EUV脈衝能量控制迴路接收EUV平均能量之一命令目標值,且使用該命令目標值來將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於該命令目標值。
10.如條項9之系統,其中該EUV脈衝能量控制迴路將該命令目標值與該實際目標值之一比率維持在大於壹的一固定值處。
11.一種用於控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之一平均功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區;及一EUV能量量測感測器,其用於量測藉由個別小滴之輻照而產生之一每小滴輸出能量且產生一每小滴輸出能量量測信號,該系統包含:
一第一控制子系統,其對該每小滴輸出功率量測信號作出回應且經調適以藉由控制影響該雷射之功率的至少一個系統變數而將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及
一第二控制子系統,其對該每小滴輸出功率量測信號作出回應且經調適以藉由控制該等轉換脈衝之時序來判定該等轉換脈衝中之哪些個別者待用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
12.如條項11之系統,其中影響該雷射之該功率的該至少一個系統變數包含一RF激勵信號之一振幅。
13.如條項11之系統,其中影響該雷射之該功率的該至少一個系統變數包含一RF激勵信號之一脈寬。
14.如條項11之系統,其中該第二控制子系統包含用於控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序的一觸發信號模組,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。
15.如條項11之系統,其中該第二控制子系統包含用於操縱由該雷射發射之該複數個轉換脈衝中之一轉換脈衝的一操縱模組,當該發射模式控制迴路命令一命中時,該操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之一小滴,且當該發射模式控制迴路命令一未命中時,該操縱模組使該轉換脈衝未命中該輻照區中之一小滴。
16.如條項11之系統,其進一步包含經配置以感測藉由一或多個小滴之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度的一電漿感測器,其中該第二控制子系統進一步對該電漿感測器作出回應以避免命令使該電漿中之一不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
17.如條項11之系統,其中該第一控制子系統經調適以對該第二控制子系統作出回應,使得若該第二控制子系統命令一下一射擊為一未命中,則該第一控制子系統減小施加至該雷射之該RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。
18.如條項11之系統,其中該第一控制子系統接收EUV平均能量之一命令目標值,且使用該命令目標值來將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於該命令目標值。
19.如條項18之系統,其中該第一控制子系統將該命令目標值與該實際目標值之一比率維持在大於壹的一固定值處。
20.一種控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;及一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區,該方法包含:
使用一第一控制子系統來將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在能量值之一界定範圍內;及
使用一第二控制子系統來判定該等轉換脈衝中之哪些個別者待用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
21.一種控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區;及一小滴上EUV能量量測感測器,其用於量測藉由個別小滴之輻照而產生之一每小滴輸出功率且產生一每小滴輸出功率量測信號,該雷射之一雷射輸出功率至少部分地由施加至該雷射之一射頻(RF)激勵信號判定,該方法包含:
藉由控制該RF激勵信號之至少一個電特性而將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及
判定該等轉換脈衝中之哪些個別者待用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
22.如條項21之方法,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一振幅。
23.如條項21之方法,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一脈寬。
24.如條項21之方法,其中判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者包含控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。
25.如條項21之方法,其中判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者包含命令一操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之一小滴以實現一命中、及使該轉換脈衝未命中該輻照區中之一小滴以實現一未命中。
26.如條項21之方法,其進一步包含感測藉由該等小滴中之一或多者之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度,且其中判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者至少部分地基於該不穩定性程度以避免使該電漿中之該不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
27.如條項21之方法,其中將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內包含若一下一射擊為一未命中,則減小施加至該雷射之該RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。
28.如條項21之方法,其中將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內包含將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於EUV平均能量之一命令目標值。
29.如條項28之方法,其中將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於EUV平均能量之一命令目標值包含將該命令目標值與該實際目標值之一比率設定在大於壹的一固定值處。
上文所描述之實施及其他實施係在以下申請專利範圍之範疇內。
100:EUV輻射源
112:輻射光束
114:小滴
122:脈衝式雷射源/驅動雷射
123:RF激勵源/RF激勵電路
124:目標遞送系統
126:真空腔室/容器
127:腔室壁
128:輻照區
130:收集器
132:光束操縱系統/光束操縱模組
133:主轉換脈衝
134:目標材料容器
135:中心孔徑
140:中間點/中間焦點
150:積體電路微影掃描器
152:基板
153:劑量
154:遮罩/圖案化裝置/劑量
156:投影系統
157:狹縫濾光器
160:EUV光源控制器系統
162:目標位置偵測回饋系統
165:雷射發射控制系統/雷射時序控制電路
170:目標位置偵測系統
180:EUV能量度量衡/ EUV能量度量衡模組/偵測器
190:目標遞送控制系統
192:小滴產生器
310:EUV脈衝能量控制模組
320:命中/未命中控制模組
330:第一控制迴路/第二控制迴路
410:混合控制器設定模組
420:小滴上EUV控制器
430:命中/未命中控制器
450:混合能量控制器
460:元件
A:信號
B:信號
C:信號
D:信號
E:信號
F:信號
G:信號
S100:步驟
S110:步驟
S120:步驟
S130:步驟
S140:步驟
S150:步驟
S160:步驟
S170:步驟
S180:步驟
T:時間間隔
T
f:時間窗口
t
k:時間
t
k+n1:時間
t
k+T
f:時間
併入本文中且形成本說明書之部分之隨附圖式說明實施例,且連同實施方式一起進一步用以解釋實施例之原理且使熟習相關技術者能夠進行及使用實施例。
圖1為EUV微影系統之總體廣泛概念的未按比例繪製之部分示意性功能方塊圖。
圖2為繪示命中/未命中發射模式之某些原理的時序圖。
圖3為根據一實施例之一態樣的用於EUV微影系統之能量控制系統之總體廣泛概念的未按比例繪製之部分示意性功能方塊圖。
圖4為根據一實施例之一態樣的用於EUV微影系統之能量控制系統之總體廣泛概念的未按比例繪製之部分示意性功能方塊圖。
圖5為根據一實施例之一態樣的調變EUV微影系統中之EUV輸出能量之方法的流程圖。
下文參考隨附圖式詳細地描述所揭示主題之進一步特徵及優勢,以及所揭示主題之各種實施例之結構及操作。僅出於說明性目的在本文中呈現該等實施例。基於本文中呈現之教示,額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
S100:步驟
S110:步驟
S120:步驟
S130:步驟
S140:步驟
S150:步驟
S160:步驟
S170:步驟
S180:步驟
Claims (29)
- 一種用於調變複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;及一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區,該系統包含: 一EUV脈衝能量控制迴路,其經調適以將該複數個EUV脈衝中之個別者之一能量維持在能量值之一界定範圍內;及 一發射模式控制迴路,其經調適以判定該等小滴中之哪些個別者由該等轉換脈衝中之至少一相關聯者輻照。
- 如請求項1之系統,其中該複數個轉換脈衝中之一轉換脈衝之一能量至少部分地取決於施加至該雷射之一RF激勵信號之一電特性,且其中該EUV脈衝能量控制迴路包含用於控制該RF激勵信號之該電特性的一模組。
- 如請求項2之系統,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一振幅。
- 如請求項2之系統,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一脈寬。
- 如請求項1之系統,其中該發射模式控制迴路包含用於控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序的一觸發信號模組,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。
- 如請求項1之系統,其中該發射模式控制迴路包含用於操縱由該雷射發射之一轉換脈衝的一操縱模組,當該發射模式控制迴路命令一命中時,該操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之該複數個小滴中之一小滴,且當該發射模式控制迴路命令一未命中時,該操縱模組使該轉換脈衝未命中該輻照區中之該小滴。
- 如請求項1之系統,其進一步包含經配置以感測藉由一或多個小滴之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度的一電漿感測器,其中該發射模式控制迴路對該電漿感測器作出回應以避免命令使該電漿中之一不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
- 如請求項1之系統,其中該EUV脈衝能量控制迴路經調適以對該發射模式控制迴路作出回應,使得若該發射模式控制迴路命令一下一射擊為一未命中,則該EUV脈衝能量控制迴路減小施加至該雷射之一RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。
- 如請求項1之系統,其中該EUV脈衝能量控制迴路接收EUV平均能量之一命令目標值,且使用該命令目標值來將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於該命令目標值。
- 如請求項9之系統,其中該EUV脈衝能量控制迴路將該命令目標值與該實際目標值之一比率維持在大於壹的一固定值處。
- 一種用於控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源之一平均功率輸出的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區;及一EUV能量量測感測器,其用於量測藉由個別小滴之輻照而產生之一每小滴輸出能量且產生一每小滴輸出能量量測信號,該系統包含: 一第一控制子系統,其對該每小滴輸出功率量測信號作出回應且經調適以藉由控制影響該雷射之功率的至少一個系統變數而將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及 一第二控制子系統,其對該每小滴輸出功率量測信號作出回應且經調適以藉由控制該等轉換脈衝之時序來判定該等轉換脈衝中之哪些個別者待用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
- 如請求項11之系統,其中影響該雷射之該功率的該至少一個系統變數包含一RF激勵信號之一振幅。
- 如請求項11之系統,其中影響該雷射之該功率的該至少一個系統變數包含一RF激勵信號之一脈寬。
- 如請求項11之系統,其中該第二控制子系統包含用於控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序的一觸發信號模組,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。
- 如請求項11之系統,其中該第二控制子系統包含用於操縱由該雷射發射之該複數個轉換脈衝中之一轉換脈衝的一操縱模組,當該發射模式控制迴路命令一命中時,該操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之一小滴,且當該發射模式控制迴路命令一未命中時,該操縱模組使該轉換脈衝未命中該輻照區中之一小滴。
- 如請求項11之系統,其進一步包含經配置以感測藉由一或多個小滴之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度的一電漿感測器,其中該第二控制子系統進一步對該電漿感測器作出回應以避免命令使該電漿中之一不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
- 如請求項11之系統,其中該第一控制子系統經調適以對該第二控制子系統作出回應,使得若該第二控制子系統命令一下一射擊為一未命中,則該第一控制子系統減小施加至該雷射之該RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。
- 如請求項11之系統,其中該第一控制子系統接收EUV平均能量之一命令目標值,且使用該命令目標值來將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於該命令目標值。
- 如請求項18之系統,其中該第一控制子系統將該命令目標值與該實際目標值之一比率維持在大於壹的一固定值處。
- 一種控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;及一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區,該方法包含: 使用一第一控制子系統來將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在能量值之一界定範圍內;及 使用一第二控制子系統來判定該等轉換脈衝中之哪些個別者待用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
- 一種控制複數個極紫外光(EUV)輻射脈衝之一源的系統,該源包括:一小滴產生器,其經調適以產生一目標材料之複數個小滴;一雷射,其經配置以產生複數個轉換脈衝以輻照該等小滴中之個別者所通過之一輻照區;及一小滴上EUV能量量測感測器,其用於量測藉由個別小滴之輻照而產生之一每小滴輸出功率且產生一每小滴輸出功率量測信號,該雷射之一雷射輸出功率至少部分地由施加至該雷射之一射頻(RF)激勵信號判定,該方法包含: 藉由控制該RF激勵信號之至少一個電特性而將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內;及 判定該等轉換脈衝中之哪些個別者待用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者。
- 如請求項21之方法,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一振幅。
- 如請求項21之方法,其中該RF激勵信號之該電特性包含該RF激勵信號之一脈寬。
- 如請求項21之方法,其中判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者包含控制將一觸發信號施加至該雷射之一時序,當將該觸發信號施加至該雷射時,該觸發信號使該雷射發射一轉換脈衝。
- 如請求項21之方法,其中判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者包含命令一操縱模組使該轉換脈衝撞擊該輻照區中之一小滴以實現一命中、及使該轉換脈衝未命中該輻照區中之一小滴以實現一未命中。
- 如請求項21之方法,其進一步包含感測藉由該等小滴中之一或多者之轉換而產生之一電漿中之一不穩定性程度,且其中判定該等轉換脈衝中之哪些個別者用於輻照該輻照區中之該等小滴中之各別個別者至少部分地基於該不穩定性程度以避免使該電漿中之該不穩定性程度增加超過一預定臨限值的發射模式。
- 如請求項21之方法,其中將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內包含若一下一射擊為一未命中,則減小施加至該雷射之該RF激勵信號中之該能量以進行該下一射擊。
- 如請求項21之方法,其中將該等EUV脈衝中之個別者之一能量維持在一界定範圍內包含將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於EUV平均能量之一命令目標值。
- 如請求項28之方法,其中將EUV平均能量之一實際目標值設定成大於EUV平均能量之一命令目標值包含將該命令目標值與該實際目標值之一比率設定在大於壹的一固定值處。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202263405533P | 2022-09-12 | 2022-09-12 | |
| US63/405,533 | 2022-09-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202431897A true TW202431897A (zh) | 2024-08-01 |
Family
ID=87800730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112132261A TW202431897A (zh) | 2022-09-12 | 2023-08-28 | 極紫外光(euv)微影系統中之混合能量控制 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN119487976A (zh) |
| TW (1) | TW202431897A (zh) |
| WO (1) | WO2024056330A1 (zh) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9678431B2 (en) * | 2015-03-16 | 2017-06-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | EUV lithography system and method with optimized throughput and stability |
| US9939732B2 (en) | 2015-10-27 | 2018-04-10 | Cymer, Llc | Controller for an optical system |
| US9693440B1 (en) | 2015-12-18 | 2017-06-27 | Asml Netherlands B.V. | EUV LPP source with improved dose control by tracking dose over specified window |
| US9755396B1 (en) * | 2016-11-29 | 2017-09-05 | Asml Netherlands B.V. | EUV LPP source with improved dose control by combining pulse modulation and pulse control mode |
-
2023
- 2023-08-23 CN CN202380051104.2A patent/CN119487976A/zh active Pending
- 2023-08-23 WO PCT/EP2023/073112 patent/WO2024056330A1/en not_active Ceased
- 2023-08-28 TW TW112132261A patent/TW202431897A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN119487976A (zh) | 2025-02-18 |
| WO2024056330A1 (en) | 2024-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101909546B1 (ko) | Euv 광원의 광학 세정 시스템 및 방법 | |
| TWI607289B (zh) | 適應性預補償靶材推出現象以使極紫外光生成作用最佳化之系統及方法 | |
| US9241395B2 (en) | System and method for controlling droplet timing in an LPP EUV light source | |
| TWI643209B (zh) | 用於形成極紫外光源的經定形標靶之方法、形成發射極紫外光的電漿之方法及極紫外光源 | |
| TWI841587B (zh) | 輻射源設備、輻射源、euv源、使用輻射源之方法 | |
| US8872122B2 (en) | Method of timing laser beam pulses to regulate extreme ultraviolet light dosing | |
| US20170171955A1 (en) | Extreme ultraviolet light generation system and method of generating extreme ultraviolet light | |
| KR20130139879A (ko) | Euv 비출력 기간에서의 lpp 구동 레이저 출력 방법 | |
| US20220151052A1 (en) | System for monitoring a plasma | |
| US12044975B2 (en) | Extreme ultraviolet control system | |
| US10490313B2 (en) | Method of controlling debris in an EUV light source | |
| US8872123B2 (en) | Method of timing laser beam pulses to regulate extreme ultraviolet light dosing | |
| JP6654220B2 (ja) | レーザビームパルスのタイミングを調整して極端紫外線光注入を調節する方法 | |
| WO2016022267A1 (en) | System and method to reduce oscillations in extreme ultraviolet light generation | |
| KR102824385B1 (ko) | 극자외선 광원을 위한 보호 시스템 | |
| US20200178380A1 (en) | Method and device for measuring contamination in euv source | |
| TW202431897A (zh) | 極紫外光(euv)微影系統中之混合能量控制 | |
| US9755396B1 (en) | EUV LPP source with improved dose control by combining pulse modulation and pulse control mode | |
| KR102823850B1 (ko) | 리소그래피 시스템 제어 방법 | |
| TWI861161B (zh) | 用於產生極紫外線輻射之裝置及方法 | |
| US20240319612A1 (en) | Prediction apparatus and method for optical source | |
| WO2024046835A1 (en) | Dose control in an extreme ultraviolet light source | |
| WO2025131421A1 (en) | Apparatus and process for reduced deposition in light source |