測量光刻系統中的功率的系統和方法技術方案

本發明專利技術披露了測量光刻系統中的功率的系統和方法。優選實施例包括度量方法，該度量方法包括：提供光刻系統；以及使用康普頓效應測量該光刻系統的功率量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術通常涉及用于制造半導體器件的光刻系統，更具體地，涉及光刻系統中的功率的測量。
技術介紹
通常，在各種電子應用(諸如計算機、蜂窩式電話、個人計算裝置、以及許多其他應用)中，都會使用半導體器件。例如，過去僅包括機械元件的家用、工業、和自動裝置現在具有了需要半導體器件的電子部件。 通過在半導體工件(workpiece)、晶片、或基板上沉積許多不同類型的材料層，并使用光刻法圖樣化各種材料層來制造半導體裝置。材料層通常包括導電、半導體、絕緣材料薄膜，它們經過圖樣化而形成集成電路(IC)。例如，在單個管芯(die)或芯片上可能存在多個晶體管、存儲器件、開關、導電線、二極管、電容器、邏輯電路、和其他電子元件。 多年來，在半導體工業中，已將諸如接觸式印刷(contactprinting)、接近式照射(proximity printing)、和投影印刷(projectionprinting)的光刻技術用于圖樣化集成電路的材料層。光刻技術包括通過在掩?；蛑虚g掩模上包括光學不透明或半透明區域或光學透明(clear)或透光(transparent)區域的圖樣來投影或傳導光。透鏡投影系統和傳輸光刻掩模用于進行圖樣化，其中，使光穿過光刻掩模，以碰撞置于半導體晶片或工件上的感光材料層。在顯影之后，接下來將感光材料層用作掩模來圖樣化下面的材料層。 半導體工業的趨勢是逐步減小集成電路的尺寸，以滿足增加性能和較小器件尺寸的要求。由于集成電路圖樣的光刻需要大約50nm或更小的尺寸，所以正在開發遠紫外(EUV)光刻技術，其使用軟x射線范圍的光，例如，具有大約10到15nm波長的光。例如，在EUV光刻系統中，反射透鏡和掩模用于圖樣化置于基板上的感光材料層。 由于在EUV光刻系統中使用的是短波長，所以不能通過使射束偏向小部分監控器來輕易測量EUV功率和控制照射劑量，這是因為(例如)目前是在深紫外(DUV)范圍的可見光(例如，具有大約248nm到193nm的波長的光)的光刻工具和系統中測量EUV功率的。EUV光刻系統通常利用大約13.5nm的波長，例如，這很容易被現有技術的照射度量測試方法所吸收。 因而，在現有技術中需要改善的方法和系統來測量EUV光刻系統中的功率。
技術實現思路
本專利技術的優選實施例通常包括或涵蓋這些和其他問題，并且通常通過本專利技術的優選實施例來實現技術優勢，本專利技術的優選實施例提供了測量光刻系統中的功率的新穎系統和方法，其中，康普頓效應用于測量光子能或電子能，以確定光刻系統的功率。 根據本專利技術的優選實施例，度量方法包括提供光刻系統；以及使用康普頓效應測量光刻系統的功率量。 以上已相當寬泛地列出了本專利技術的實施例的特征和技術優勢，以便能夠更好理解以下對本專利技術的詳細描述。下文中將描述本專利技術的實施例的附加特征和優勢，這些形成了本專利技術的權利要求的主體。本領域技術人員應了解，本文中所披露的概念和具體實施例可以輕松用作用于修改或設計其他結構的基礎或用作用于執行本專利技術的想通目的的處理。本領域技術人員還應了解，這些等同架構并不脫離附加權利要求中所述的本專利技術的精神和范圍。 附圖說明 為了更加全面了解本專利技術、及其優勢，現在結合附圖對以下描述作出參考，附圖中 圖1是示出了根據本專利技術的實施例的動量空間(momentumspace)中的康普頓散射過程的示意圖； 圖2是示出了在與靜止電子碰撞之后電子波長的變化的曲線圖； 圖3是示出了與各種動能的電子碰撞之后電子波長的變化的曲線圖； 圖4示出了從EUV源發出的EUV射束的波長光譜； 圖5是作為電子動能函數的從電子散射的EUV光子的最大波長偏移的絕對值的曲線圖； 圖6A是在關于具有50keV動能的電子的EUV光子的散射的x-y坐標中的極坐標圖； 圖6B示出了圖6A所示的x-y和ξ-η坐標之間的角δ； 圖7示出了作為入射電子的初始動能的函數的角δ； 圖8示出了關于各種電子動能的電子散射角θ與光子散射角ф的關系； 圖9是在關于具有10eV的初始能量的電子的ξ-η坐標框架中的三角電子的動能的極坐標圖； 圖10示出了依賴于電子散射角θ和初始電子動能的規格化電子動能； 圖11示出了依賴于各種初始電子動能的電子散射角θ的規格化電子動能； 圖12示出了根據本專利技術實施例的EUV光刻系統的EUV源/集光器(collector)模塊； 圖13是根據本專利技術的第一實施例的用于測量EUV強度的系統和方法的框圖； 圖14是根據本專利技術的第二實施例的用于測量EUV強度的系統和方法的框圖； 圖15是根據本專利技術的第三實施例的用于測量EUV強度的系統和方法的框圖； 圖16是可以在圖15所示的第三實施例中實施的示意圖； 圖17是根據本專利技術的第四實施例的用于測量EUV強度的系統和方法的框圖；以及 圖18是根據本專利技術的第五實施例的用于測量EUV強度的系統和方法的框圖。 除非另外有所指示，否則在不同圖中的對應數字和符號通常指對應部件。附圖清晰示出了優選實施例的相關各個方面，但是并不必須按比例畫出。 具體實施例方式 以下詳細討論本專利技術優選實施例的形成和用途。然而，應了解，本專利技術的實施例提供了可以包括在更廣泛的具體背景中的許多可應用的專利技術構思。所討論的具體實施例僅示出了用于形成和使用本專利技術的具體方式，而并不限制本專利技術的范圍。 以下將首先討論EUV功率測量技術的必需性，之后是本專利技術的實施例中所使用的一些構思的描述、本專利技術的一些優選實施例的描述、及其一些優勢。 在EUV光刻系統中，需要在若干不同關鍵位置以及光束路徑測量EUV功率的變化。然后，需要組合相關測量來確定EUV功率穩定性的測量。除了監控在EUV照射系統中的若干位置處的EUV功率電平的穩定性之外，正確識別EUV功率變化的來源，諸如所產生的每個脈沖功率的波動、通過在該來源中的系統、照明器、在掩模級處、在各個投影光學系統處、或在晶片級處的傳輸損耗而帶來的EUV功率的變化也是很重要的。 需要監控EUV功率的關鍵位置之一是現有技術中稱為中間焦距(IF)的地方，中間焦距稱為在源/集光器模塊的出射光圈(exitaperture)處的透明EUV光子點。例如，在IF處的透明光子規范指僅存在中心波長附近具有給定波長變化的EUV光子(通常在13.5nm波長附近的1.75到2％的帶寬規范)。 然而，在IF處的EUV光子功率的測量很難并且目前僅用離線模塊實現，而不是在光刻系統的實際生產使用過程中實現的。在目前用于測量IF處的EUV光子功率的方法中，使用檢測器來阻礙射束通過以收集(collect)EUV光子。這些檢測器不能用作原地測量，以測量在關于晶片照射的光刻系統的實際使用過程中的EUV功率和EUV功率波動。 另外，EUV光刻系統包括利用反射鏡或光柵(grating)來使EUV光偏轉到檢測器中的裝置，它們易受到污染物的影響；因此這些裝置需要進行頻率再校準。 現有技術中需要的是監控EUV功率的方法，例如，這些方法通過減少道道晶片級的EUV光量，而不會影響到EUV光刻系統的生產使用，更具體地，不會使成像質量或晶片生產量退化。 以下將參考具體背景(即，測量EUV光刻系統中的功率)下的優選實施例來描述本專利技術。然而，例如，本專利技術的實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種度量方法，包括：提供光刻系統；以及使用康普頓效應測量所述光刻系統的功率量。

【技術特征摘要】
US 2006-7-20 11/490,0071.一種度量方法，包括提供光刻系統；以及使用康普頓效應測量所述光刻系統的功率量。2.根據權利要求1所述的度量方法，其中，所述光刻系統用于輸出第一能量射束，其中，測量所述光刻系統的所述功率量包括從所述光刻系統輸出所述第一能量射束；將第二能量射束導向所述第一能量射束；以及測量將所述第二能量射束導向所述第一能量射束或所述第二能量射束的效應。3.根據權利要求2所述的度量方法，其中，從所述光刻系統中輸出所述第一能量射束包括輸出光子射束，其中，指向所述第二能量射束包括指向電子射束。4.根據權利要求2所述的度量方法，其中，測量所述光刻系統的所述功率量包括在將所述第二能量射束導向所述第一能量射束之后，測量電子量或偏轉的光子量。5.根據權利要求1所述的度量方法，其中，提供所述光刻系統包括提供包括光子源和電子源的EUV光刻系統。6.根據權利要求1所述的度量方法，其中，在所述光刻系統的中間焦距(IF)、或沿著所述光刻系統的光路的其他位置處實施測量所述光刻系統的所述功率量。7.一種度量方法，包括提供光刻系統，所述光刻系統包括用于發出光子射束的源；將電子射束導向所述光子射束。；測量從導向所述光子射束的所述電子射束偏轉的射束；以及分析所述偏轉射束，以確定從所述光刻系統的所述源發出的所述光子射束的強度。8.根據權利要求7所述的度量方法，其中，將所述電子射束導向所述光子射束使所述電子射束的一部分偏轉，以及其中，測量所述偏轉射束包括測量所述電子射束的所述偏轉部分。9.根據權利要求8所述的度量方法，進一步包括使用在所述電子射束的所述偏轉部分的電子動能中的變化來提高對所述電子射束的所述偏轉部分的檢測，從而改善所述電子射束的所述偏轉部分的測量的信噪比。10.根據權利要求7所述的度量方法，其中，將所述電子射束導向所述光子射束使所述光子射束的一部分偏轉，以及其中，測量所述偏轉射束包括測量所述光子射束的所述偏轉部分。11.根據權利要求10所述的度量方法，進一步包括使用所述光子射束的所述偏轉部分的波長變化來優化所述光子射束的所述偏轉部分的檢測，從而改善所述杠子射束的所述偏轉部分的測量的信噪比。12.根據權利要求7所述的度量方法，進一步包括確定用于測量所述偏轉射束的優化偏轉角；以及測量在所確定的優化偏轉角處的所述偏轉射束。13.一種制造半導體器件的方法，所述方法包括提供半導體器件，在所述半導體器件上置有感光材料層；提供光刻系統；使用康普頓效應測量所述光刻系統的功率量；以及使用所述光刻系統使所述半導體器件的所述感光材料層感光。14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述光刻系統包括光子源、接近所述光子源的電子源、和用于測量通過所述電子源偏轉的信號的檢測器，其中，測量所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：西格弗里德施瓦茨爾，斯特凡武爾姆，
申請(專利權)人：奇夢達股份公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]