基于晶片的光源參數(shù)控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 所公開的主題涉及基于晶片的光源參數(shù)控制。
【背景技術(shù)】
[0002] 光刻是將半導體電路圖案化在諸如硅晶片之類的襯底上所使用的工藝。光刻光源 提供用來對晶片上的光致抗蝕劑進行曝光的深紫外（DUV)光。用于光刻的DUV光由準分子 光源生成。通常，光源是激光源并且脈沖光束是脈沖激光束。光束通過光束傳遞單元傳遞、 通過掩模版（或掩模）濾光并接著投影到準備好的硅晶片上。以該方式，芯片設(shè)計被圖案 化到光致抗蝕劑上，該光致抗蝕劑接著被蝕刻和清潔，并接著工藝重復。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在一些總體方面中，光刻方法包括：指示光源產(chǎn)生脈沖光束；橫跨光刻曝光裝置 的晶片掃描脈沖光束，以利用脈沖光束對晶片進行曝光；在橫跨晶片的脈沖光束的掃描期 間，接收晶片處的脈沖光束的特性；接收針對特定脈沖光束特性的晶片的物理性質(zhì)的確定 值；和基于掃描期間接收到的脈沖光束特性和物理性質(zhì)的接收到的確定值，在橫跨晶片的 掃描期間修改脈沖光束的性能參數(shù)。
[0004]實施方式可以包括以下特征中的一個或多個。例如，物理性質(zhì)的確定值可以包括 晶片的物理性質(zhì)中的誤差。物理性質(zhì)可以是以下項中的一項或多項：形成在晶片上的特 征的對比度、曝光于脈沖光束的晶片區(qū)域處的臨界尺寸、曝光于脈沖光束的晶片區(qū)域處的 光致抗蝕劑輪廓、形成在晶片上的層之間的重疊和曝光于脈沖光束的晶片區(qū)域處的側(cè)壁角 度。
[0005] 針對特定光束特性的晶片的物理性質(zhì)的確定值可以通過接收針對先前已經(jīng)通過 光源的光束曝光的晶片上的一組光束特性的、先前曝光的晶片的物理性質(zhì)的一組確定值來 接收。
[0006] 晶片處的光束的特性可以在橫跨晶片的脈沖光束的掃描期間通過接收光束對晶 片進行曝光所在的位置來接收。
[0007] 晶片處的光束的特性可以在橫跨晶片的脈沖光束的掃描期間通過接收光束的當 它對晶片進行曝光時的能量來接收。
[0008] 脈沖光束的性能參數(shù)可以通過修改脈沖光束的目標性能參數(shù)來修改。方法可以進 一步包括：接收脈沖光束的性能參數(shù)的測量；確定測得的性能參數(shù)與經(jīng)修改的目標性能參 數(shù)是否匹配；和如果確定測得的性能參數(shù)與經(jīng)修改的目標性能參數(shù)不匹配，則向光源發(fā)送 信號以修改脈沖光束的性能參數(shù)。
[0009] 晶片處的光束特性可以通過接收從光刻曝光裝置到光源的控制信號；和基于接收 到的控制信號確定晶片處的光束特性來接收。
[0010] 方法可以包括確定對脈沖光束的性能參數(shù)的修改。對脈沖光束的性能參數(shù)的修改 可以通過訪問作為晶片處的光束特性的函數(shù)的存儲的一組性能參數(shù)；選擇與當前晶片處的 光束的接收到的特性對應(yīng)的所訪問的組內(nèi)的性能參數(shù)的值；和將性能參數(shù)的所選擇的值與 脈沖光束的性能參數(shù)的當前值進行比較來確定。方法可以包括，如果性能參數(shù)的所選擇的 值與當前值不匹配，那么確定當前性能參數(shù)需要被調(diào)節(jié)以匹配所選擇的值。
[0011] 針對特定光束特性的晶片的物理性質(zhì)的確定值可以通過基于光束的接收到的特 性來選擇針對特定光束特性的晶片的物理性質(zhì)的值來接收。
[0012] 晶片的物理性質(zhì)的確定值可以通過接收在晶片處的一組光束特性處的晶片的一 組測得的物理性質(zhì)來接收。方法還可以包括：針對組中的晶片處的每個光束特性，基于測得 的物理性質(zhì)來確定脈沖光束的性能參數(shù)；和存儲組內(nèi)的每個光束特性處的所確定的性能參 數(shù)。
[0013] 脈沖光束可以通過橫跨晶片的場掃描脈沖光束橫跨晶片來掃描，場是被曝光的晶 片的總區(qū)域的一部分；并且光束的特性可以通過在橫跨場的掃描期間接收特性來接收。
[0014] 脈沖光束的性能參數(shù)可以通過修改光譜特征、光譜特征的誤差、脈沖光束的能量、 脈沖光束的劑量、脈沖光束的波長中的誤差、脈沖光束的帶寬和脈沖光束的光譜形狀中的 一項或多項來修改。
[0015] 方法可以包括基于修改脈沖光束的性能參數(shù)來校正晶片處的圖案化中的誤差。晶 片圖案化中的誤差可以在不修改光刻曝光裝置的情況下被校正。晶片圖案化中的誤差可以 在不修改光刻曝光裝置內(nèi)的光學特征或部件的情況下被校正。
[0016] 脈沖光束的性能參數(shù)可以通過修改脈沖光束的光譜特征來修改，并且方法可以包 括每次接收到光束特性時生成光譜特征的估計。
[0017] 光束特性可以在晶片的每個場處被接收，場是被曝光的晶片的總區(qū)域的一部分并 且是晶片的在曝光窗口的一次掃描中被曝光的那個區(qū)域。
[0018] 脈沖光束可以通過在脈沖對脈沖的基礎(chǔ)上擾動脈沖光束的光譜形狀而產(chǎn)生。脈沖 光束的光譜形狀可以通過使光束的每個脈沖的中心波長從基線波長以預定的重復圖案偏 移而在脈沖對脈沖的基礎(chǔ)上被擾動。脈沖光束的性能參數(shù)可以通過修改光束的每個脈沖的 中心波長從基線波長偏移的量來修改。
[0019] 方法還可以包括，在掃描晶片之前：測量在一個或多個先前曝光的晶片的每個曝 光場處的掃描內(nèi)的物理性質(zhì)；和創(chuàng)建使針對橫跨被曝光的整個晶片的每個曝光場的每個測 得的物理性質(zhì)與脈沖光束相關(guān)聯(lián)的表格。物理性質(zhì)的確定值可以通過接收來自創(chuàng)建的表格 的針對當前曝光場的測得的物理性質(zhì)來接收。光束特性可以通過接收晶片的曝光的開始的 檢測；和接收晶片的曝光的結(jié)束的檢測來接收。
[0020] 在其他總體方面中，一種光刻系統(tǒng)包括：光源，其產(chǎn)生脈沖光束；一組光學部件， 其將脈沖光束指向光刻曝光裝置的晶片以由此利用脈沖光束對晶片進行曝光；在光刻曝光 裝置內(nèi)的掃描光學系統(tǒng)，被配置成橫跨晶片掃描脈沖光束；在光刻曝光裝置內(nèi)的監(jiān)測模塊， 其輸出在晶片的掃描期間在晶片處的脈沖光束的特性；關(guān)聯(lián)模塊，其接收針對在晶片處的 一組脈沖光束特性的晶片的物理性質(zhì)的一組測量值，并且基于接收到的確定值輸出脈沖光 束的目標性能參數(shù)與晶片處的脈沖光束特性之間的關(guān)聯(lián)；性能參數(shù)模塊，被連接至監(jiān)測模 塊以接收晶片處的脈沖光束特性的輸出，并被連接至關(guān)聯(lián)模塊以接收關(guān)聯(lián)選配方案，并且 被配置成基于接收到的光束特性和關(guān)聯(lián)選配方案輸出性能參數(shù)的值；和光源模塊，被連接 至性能參數(shù)模塊以接收性能參數(shù)的輸出值，并被連接至光源致動系統(tǒng)，光源致動系統(tǒng)致動 光源的一個或多個物理特征以基于接收到的輸出值修改光源的一個或多個性能參數(shù)。
[0021] 實施方式可以包括以下特征中的一個或多個。例如，光刻系統(tǒng)還可以包括量測模 塊，該量測模塊包括：晶片保持器，其接收一個或多個晶片；和檢測系統(tǒng)，其測量針對晶片 處的每個光束特性的晶片的物理性質(zhì)，并輸出針對晶片處的每個光束特性的測得的物理性 質(zhì)。關(guān)聯(lián)模塊可以被連接以接收來自量測模塊的輸出并基于來自量測模塊的輸出創(chuàng)建關(guān)聯(lián) 選配方案。晶片處的光束特性可以包括脈沖光束的當它對晶片進行曝光時的位置。
【附圖說明】
[0022] 圖1是包括光刻曝光裝置和量測裝置的光刻系統(tǒng)的框圖；
[0023] 圖2A是圖1的系統(tǒng)的示例性光刻曝光裝置的框圖；
[0024] 圖2B和圖2C是示出了曝光期間的示例性步驟的圖2A的示例性光刻曝光裝置的 框圖；
[0025] 圖3是由圖1的光刻曝光裝置的內(nèi)部控制器產(chǎn)生的示例性信號相對時間的圖表；
[0026] 圖4是由圖1的光刻系統(tǒng)的光源產(chǎn)生的示例性光學光譜的圖表；
[0027] 圖5是圖1的光刻系統(tǒng)的示例性光源的框圖；
[0028] 圖6是圖1的光刻系統(tǒng)的示例性性能參數(shù)系統(tǒng)的框圖；
[0029] 圖7A是圖6的性能參數(shù)系統(tǒng)的示例性性能參數(shù)模塊的框圖；
[0030] 圖7B是圖7A的性能參數(shù)模塊的示例性部件的框圖；
[0031] 圖8A和圖8B是可以用在圖1的光刻曝光裝置中的示例性監(jiān)測模塊的框圖；
[0032] 圖9是圖1的光刻系統(tǒng)的示例性控制系統(tǒng)的框圖；
[0033] 圖10示出由圖9的控制系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)聯(lián)模塊接收的示例性列表和由關(guān)聯(lián)模塊輸出 的示例性列表；
[0034] 圖11是可以使用圖1的光刻系統(tǒng)成像的示例性晶片的圖；
[0035] 圖12是用于通過調(diào)節(jié)來自圖1的光刻系統(tǒng)的光源的性能輸出來調(diào)節(jié)晶片處的物 理性質(zhì)的過程的流程圖；
[0036] 圖13是用于確定是否和如何基于在晶片處的光束的接收到的特性和針對特定光 束特性的晶片的測得的物理性質(zhì)來修改光束的性能參數(shù)的過程的流程圖；
[0037] 圖14是用于修改光束的性能參數(shù)的過程的流程圖；
[0038] 圖15A是示出了如何使用圖12的過程來控制光束性能參數(shù)（帶寬）的圖表；
[0039] 圖15B是示出了晶片上的測得的物理性質(zhì)如何隨著帶寬在各場處被修改而變化 的圖表；
[0040] 圖16是一組圖表，頂部圖表示出了如何使用圖12的過程使光束性能參數(shù)針對各 狹縫編號變化，并且底部圖表示出了使用圖12的過程不變化的光束性能參數(shù)；
[0041] 圖17A是示出了如何使用圖12的過程來控制光束性能參數(shù)（能量）的圖表；
[0042] 圖17B至圖17D是示出了晶片上的測得的物理性質(zhì)如何隨著帶寬針對帶寬的不同 的相應(yīng)范圍在各場處被修改而變化的圖表；
[0043] 圖18是示出了如何使用圖12的過程使光束性能參數(shù)（波長誤差）針對晶片的各 場編號變化的圖表；
[0044] 圖19是示出了如何使用圖12的過程使光束性能參數(shù)（波長誤差）針對晶片處的 光束的各脈沖變化的圖表；
[0045] 圖20A和圖20B是在利用光束的晶片的曝光期間不同的位置或時間取得的光束的 光譜形狀的相應(yīng)圖表；
[0046] 圖21是其中光束的光學光譜的相位被修改以由此在場對場基礎(chǔ)上修改光束的光 譜形狀的示例性晶片圖；和
[0047] 圖22A和圖22B是示出了晶片的物理性質(zhì)（臨界尺寸）如何相對光束的性能參數(shù) (焦距）變化的圖表。
【具體實施方式】
[0048] 參見圖1，光刻系統(tǒng)100包括光學（或光）源105,其將脈沖光束110指向晶片120。 光刻系統(tǒng)100還包括接收晶片120的光刻曝光裝置115,和被連接至光刻曝光裝置115并被 連接至光源105的控制系統(tǒng)185。光刻曝光裝置115包括掃描光學系統(tǒng)125、監(jiān)測模塊140 和內(nèi)部控制器117。監(jiān)測模塊140在晶片120被曝光于脈沖光束110時檢測或測量在晶片 120處的脈沖光束110的特性（例如，位