专利名称：用于在远紫外光刻中将同步加速器用作源的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及半导体制造和加工。更具体地，本实用新型涉及用于在远紫外光刻中将同步加速器用作源的装置。
背景技术：
计算技术的快速发展已经使得每秒钟可以对有时大至数万亿字节的数据集执行数万亿次计算操作。这些发展很大程度上归功于半导体制造技术的极大发展，这些半导体制造技术使得可以将数千万器件集成在单个芯片上。
在可被印刷的最小特征尺寸方面，传统光刻工艺接近它们的物理极限。因此，半导体行业正积极地考虑将使得特征尺寸进一步小型化的各种下一代技术。比较有希望的技术之一是远紫外光刻(EUVL)，其使用约13nm的光(下文称为“13nm”光)。
当今的EUVL系统并未准备好用于大规模制造，因为照明源、光刻胶和掩模存在严重的技术问题。EUVL照明源存在两个重要问题功率和可靠性。正被考虑用于EUVL的远紫外源能够以慢的吞吐速率将5-10mJ/mm2递送到晶片表面。具体地，通常使用的源通过利用激光射击金属带或气体而产生EUVL光，其将引起产生13nm脉冲。然而，脉冲速率低并且该过程并不十分干净，这将使得此源寿命短且功率低。
EUVL中的光刻胶问题也直接与源的问题有关。首先，大部分材料吸收13nm光，所以深入渗透(～100nm)光刻胶是相当困难的。第二，EUVL光刻胶材料通常存在显著的对比度问题和线边缘粗糙度问题，这意味着光刻胶材料在区分光传输信号的强部分和弱部分时存在困难。不幸的是，如果源的功率低，则会恶化对比度问题和线边缘粗糙度问题。
大规模制造通常需要每小时100个晶片的吞吐量。然而，业界目前正在考虑的EUVL源导致每小时10个晶片的吞吐量，并且估计每个单元花费五百万美元到一千万美元。因此，使用这些EUVL源的EUVL系统在经济上很可能不可行。
实用新型内容在此提供了一种用于在远紫外光刻(EUVL)系统中将同步加速器用作源的装置。同步加速器的能量随着时间减少，其中EUVL系统包括使用步进重复方式将图案从标线片转移到晶片上的步进器，其中步进器使用标线片来曝光所述晶片的区域，并在曝光了区域后，步进器将所述晶片移动到新位置，使得步进器可以曝光晶片上的另一区域，并且其中要求晶片的每个区域以恒定的剂量曝光。该装置包括 测量装置，配置用于测量同步加速器电流，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中循环电子产生同步加速器电流；以及 调整装置，配置用于基于同步加速器电流来调整步进器的曝光持续时间，其中步进器的曝光持续时间与同步加速器电流成反比，并且其中调整步进器的曝光持续时间以使得晶片以恒定的剂量曝光。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，其配置用于生成矩形的束。
在一种实施方式中，所述装置还包括校准装置，其配置用于校准所述EUVL系统，以确定比例常数k，其中恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的曝光持续时间T由D＝k·I·T相关联。
在一种实施方式中，测量装置进一步配置用于重复地测量同步加速器电流，并且一旦晶片已经以恒定的剂量曝光，则终止曝光。
在一种实施方式中，调整装置配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控源的能量的附加设备。
本实用新型的一个方面还涉及一种远紫外光刻(EUVL)系统，该系统包括 同步加速器，其用作远紫外辐射的源，其中源的能量随着时间减少； 步进器，其使用步进重复方式将图案从标线片转移到晶片上，其中步进器使用标线片来曝光晶片的区域，并且在曝光区域后，步进器将晶片移动到新的位置，使得步进器能够曝光晶片的另一区域，并且其中要求晶片的每个区域以恒定的剂量曝光；以及 计算机，其包括处理器和存储器，其中所述处理器包括 接收装置，配置用于接收同步加速器电流的测量结果，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，所述循环电子产生所述同步加速器电流，以及其中所述测量结果是在不同的时间点获得； 确定装置，配置用于使用同步加速器电流的测量结果来确定晶片是否已经以恒定的剂量曝光，其中步进器的曝光持续时间与同步加速器电流成反比；以及 发送装置，配置用于响应于确定晶片已经以基本恒定的剂量曝光，将终止曝光消息发送至步进器，期望该消息使得步进器停止曝光晶片。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，配置用于生成矩形的束。
在一种实施方式中，EUVL系统被校准以确定比例常数k，其中恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的曝光持续时间T由D＝k·I·T相关联。
在一种实施方式中，确定装置进一步包括 增量剂量值确定装置，配置用于使用同步加速器电流的测量结果来确定增量剂量值； 合计剂量值确定装置，配置用于使用增量剂量值来确定合计剂量值；以及 比较装置，配置用于将合计剂量值与基本恒定的剂量相比较。
在一种实施方式中，确定装置配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需须使用用于监控源的能量的附加设备。
本实用新型的另一方面还涉及一种用于在远紫外光刻(EUVL)系统中将同步加速器用作源的装置。同步加速器的能量随着时间减少，其中EUVL系统包括使用步进扫描方式将图案从标线片转移到晶片上的步进器，其中步进器以不同速率但同步的方式移动标线片和晶片，并且其中要求晶片以恒定的剂量曝光。该装置包括 测量装置，配置用于测量同步加速器电流，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中循环电子产生同步加速器电流；以及 调整装置，配置用于基于同步加速器电流来调整步进器的扫描速度，其中步进器的扫描速度与同步加速器电流成正比，并且其中调整步进器的扫描速度以使得晶片以恒定的剂量曝光。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，配置用于生成平直的束，并且其中准直仪使用掠入射光学器件。
在一种实施方式中，装置包括校准装置，配置用于校准EUVL系统，以确定比例常数k，其中恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的扫描速度V由相关联。
在一种实施方式中，步进器的扫描速度基于同步加速器电流在规律的间隔进行调整，或者当每次标线片移动固定距离时进行调整。
在一种实施方式中，调整装置配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控源的能量的附加设备。
本实用新型的又一方面还涉及一种远紫外光刻(EUVL)系统，该系统包括 同步加速器，其用作远紫外辐射的源，其中源的能量随着时间减少； 步进器，其使用步进扫描工艺来将图案从标线片转移到晶片上，其中步进器以不同速率但基本上同步的方式来移动标线片和晶片，并且其中要求晶片以恒定的剂量曝光；以及 计算机，其包括处理器和存储器，其中处理器包括 接收装置，配置用于接收同步加速器电流的测量结果，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，以及其中循环电子产生同步加速器电流； 确定装置，配置用于基于同步加速器电流的测量结果来确定目标扫描速度，其中目标扫描速度与同步加速器电流成正比，并且其中目标扫描速度使得晶片以恒定的剂量曝光；以及 发送装置，配置用于发送目标扫描速度给步进器，期望使得步进器调整步进器的扫描速度以便与目标扫描速度相匹配。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，配置用于生成平直的束，并且其中准直仪使用掠入射光学器件。
在一种实施方式中，恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的扫描速度V由相关联，其中k是通过校准EUVL系统而确定的比例常数。
在一种实施方式中，步进器的扫描速度基于同步加速器电流在规律的间隔进行调整，或者当每次标线片移动固定距离时进行调整。
在一种实施方式中，确定装置配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控源的能量的附加设备。
本实用新型的某些实施方式提供了一种系统，其使得在远紫外光刻工艺中将同步加速器用作源。对于高功率的远紫外辐射而言，同步加速器是可靠的源，并且因此，其不会遭受某些其他EUVL源所遭受的问题。然而，同步加速器源的能量会随着时间减少，这对于大规模半导体制造而言是个严重的问题。具体地，同步加速器通常具有存储循环电子的存储环。当循环电子释放光子时，电子损失能量，这将引起同步加速器辐射的能量随着时间减少。
存在至少两种类型的步进器使用步进重复方式的步进器和使用步进扫描方式的步进器。本实用新型的某些实施方式涉及控制步进器的行为，使得晶片上的所有位置都接收基本恒定的剂量，而不管同步加速器源的能量会随着时间减少这一事实。
具体地，本实用新型的某些实施方式调整步进重复式步进器的曝光持续时间，以确保晶片以基本恒定的剂量曝光。同步加速器中的循环电子生成电流。可以校准EUVL系统以确定涉及剂量、同步加速器电流和步进器的曝光持续时间的比例常数。在操作期间，可以测量同步加速器电流，并且可以调整步进器的曝光持续时间，使得晶片以基本恒定的剂量曝光。
本实用新型的某些实施方式调整步进扫描式步进器的扫描速度，以确保晶片以基本恒定的剂量曝光。可以校准EUVL系统以确定涉及剂量、同步加速器电流和步进器的扫描速度的比例常数。在操作期间，可以测量同步加速器电流，并且可以调整步进器的扫描速度，使得晶片以基本恒定的剂量曝光。
注意，同步加速器通常包括用于监控同步加速器电流的设备。因此，使用同步加速器电流来调整步进器的曝光持续时间或步进器的扫描速度，可以不需要用来监控远紫外辐射的能量的附加监控设备。
图1示出了根据本实用新型一个实施方式的集成电路的设计和加工中的各种阶段。
图2示出了根据本实用新型一个实施方式的通用EUVL系统。
图3A示出了根据本实用新型一个实施方式的、包括同步加速器源以及步进重复式步进器的EUVL系统。
图3B示出了根据本实用新型一个实施方式的、包括同步加速器源以及步进扫描式步进器的EUVL系统。
图4给出了根据本实用新型一个实施方式的、同步加速器电流与时间的图示。
图5A给出了示出根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进重复式步进器的曝光时间的过程的流程图。
图5B给出了示出根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进扫描式步进器的扫描速度的过程的流程图。
图6示出了根据本实用新型一个实施方式如何将计算机系统用于控制步进器。
图7示出了根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进重复式步进器的曝光时间的装置。
图8是图6中根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进重复式步进器的曝光时间的处理器的简化框图。
图9示出了根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进扫描式步进器的扫描速度的装置。
图10是图6中根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进扫描式步进器的扫描速度的处理器的简化框图。
具体实施方式
给出以下描述是为了使本领域技术人员能够制造和使用本实用新型，并且这些描述是在特定应用及其要求的上下文中提供的。对于本领域技术人员而言，对所公开的实施方式做出各种改进是显然的，并且在此定义的通用原理在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，适用于其他实施方式和应用。由此，本实用新型并不限于所示实施方式，而是符合与在此公开的原理和特征一致的最宽泛范围。
集成电路(IC)设计和加工 图1示出了根据本实用新型一个实施方式的、集成电路的设计和加工中的各种阶段。
该过程通常开始于产品构想(步骤100)，其使用EDA过程(步骤110)实现。一旦设计定稿，其通常被出带(事件140)并通过加工过程(步骤150)和封装和组装过程(步骤160)，以产生完成的芯片(结果170)。本实用新型的一个实施方式可以在加工过程(步骤150)期间使用。
远紫外光刻 图2示出了根据本实用新型一个实施方式的EUVL系统。
在光刻期间，将标线片或掩模上的图案印刷在晶片上。对于超过22nm节点的半导体芯片制造而言，EUVL是有希望的光刻工艺。来自源202的辐射可以由聚光器204聚焦和反射。光随后可以在由掩模206和反射镜系统208反射之后成像于晶片210上。在晶片曝光之后，可以通过使晶片经历各种化学和物理工艺而显影出图案。
当今的EUVL源具有严重的功率和可靠性问题，其使得EUVL系统不能用于大规模制造。如上所述，当前用于EUVL系统的EUVL源以低的吞吐速率将5-10mJ/mm2递送到晶片表面。具体地，通常使用的源通过利用激光射击金属带或气体而产生EUVL光，其将引起产生13nm脉冲。然而，脉冲速率低并且该脉冲生成过程并不十分干净，这将使得此源寿命短且功率低。
同步加速器 本实用新型的一个实施方式在EUVL系统中将同步加速器用作源。同步加速器提供了良好的源，因为其是可靠的，并且其可以生成多个高功率束。然而，在EUVL中使用同步加速器源提出了在同步加速器可以用于大规模制造之前必须克服的新挑战。
同步加速器是粒子加速器，其中磁场和电场与同步加速器内的循环带电粒子仔细地同步。同步加速器通常的形状像一个具有圆角的多边形，其中圆角包含弯曲磁铁以便弯曲带电粒子的轨迹，使得它们在同步加速器中持续循环。
当带电粒子被加速时，其释放出光子。因为在同步加速器中循环的带电粒子在同步加速器中的每个拐角处加速，其使得同步加速器能够生成大量的辐射束。辐射束的频率取决于粒子电荷和粒子在每个拐角处经历的加速度。因此，束频率可以通过控制带电粒子的加速度而得以控制。
在典型的同步加速器设施中，电子由同步加速器加速，并随后注入存储环。在存储环中，电子会随着循环而生成辐射束，但是电子不获得任何能量。在这种类型的设施中，束可以起源于存储环的拐角处，或者在利用插入器件时起源于存储环的笔直部分中。同步加速器技术非常好理解，该技术的进一步细节可以在很多书籍中找到，例如，2001年，牛津大学出版社，E.J.N.Wilson的An Introductionto Particle Accelerators. 同步加速器源已经用于医疗、凝聚态物理和材料科学。同步加速器源已在实验设置中用于半导体制造，但是它们尚未用于大规模半导体制造。本实用新型的一个实施方式提供了用于在大规模半导体制造中，将同步加速器用作EUVL源的系统和技术。
如上所述，当今正在使用的EUVL源的严重问题在于它们的功率低到不可接受。例如，当今正在使用的EUVL源递送的功率在5-10mJ/mm2范围内。相反，同步加速器可以容易地生成多个高功率辐射束，其每一个都能够将成百mJ/mm2递送到晶片的表面。此外，与当今使用的EUVL源不同，同步加速器源的寿命不短，这部分上是因为用来生成辐射的工艺非常干净。
步进器 在大规模半导体制造中，步进器通常用于曝光标线片。存在至少两种类型的步进器使用步进重复方式的步进器，和使用步进扫描方式的步进器。
步进重复式步进器在掩模的区域上曝光整个标线片，并随后“步进”到新位置，使得其可以在新位置再次曝光标线片。以此方式，步进重复式步进器在晶片上产生标线片的图案的多个拷贝。在晶片上任何点接收的剂量与光源的强度成正比，也与曝光持续时间成正比。
图3A示出了根据本实用新型一个实施方式的、包括同步加速器源和步进重复式步进器的EUVL系统。
来自源302的辐射可以由准直仪304聚焦并准直成方形束312。光随后可在由标线片306和反射镜系统308反射之后成像于晶片310上。注意，束保持方形，直到其成像于晶片上。
如上所述，步进重复式步进器在晶片上的多个位置处(晶片310上曝光的区域被示出为方形)曝光整个晶片。在步进重复式步进器中，在曝光期间，标线片和晶片是固定的。
步进重复方式可以限制在光刻期间达到的分辨率。与步进重复式步进器相反，步进扫描式步进器一次仅曝光晶片的一部分，这允许系统印刷更小的特征尺寸。类似于步进重复式步进器，步进扫描式步进器曝光晶片的区域，并随后移动或“步进”到晶片上新的区域。然而，与步进重复式步进器不同，步进扫描式步进器通过扫描标线片，即，通过使用将标线片的细部分投射到晶片上的强平直光束来曝光标线片，从而执行曝光。
图3B示出了根据本实用新型一个实施方式的、包括同步加速器源和步进扫描式步进器的EUVL系统。
来自同步加速器源352的辐射可以由使用掠入射光学器件的准直仪354聚焦并准直成平直束362。平直束可以在由标线片356和反射镜系统358反射之后成像于晶片360上。
在步进扫描方式中，并未同时曝光标线片356的整个区域。取而代之的是，步进扫描式步进器使用平直束362来在晶片360上曝光标线片的细部分。通过在相反方向上移动标线片356和晶片360，步进扫描式步进器可以将标线片图案“扫描”到晶片，一次一个细部分。用于扫描标线片的平直束非常细，但是其仍然具有限定的宽度。因此，为了确定晶片上任何给定点处的剂量，需要在平直束的宽度上对源强度进行积分。
注意，标线片通常移动得比晶片快，因为标线片图案通常在印刷在晶片上之前按比例缩小。进一步地，注意，标线片和晶片必须以基本上理想同步的方式移动；否则，空间像会变得模糊，并且晶片上得到的图像不会是期待的形状和/或尺寸。事实上，必须维持标线片和晶片之间基本上理想的同步，即使在它们被加速或减速时也是如此。
与实验设置相反，大规模制造系统对于工艺变化基本上具有较低的容忍度。具体地，对于大规模制造，必须确保晶片上的每个点基本上以同一剂量曝光。
在EUVL中将同步加速器用作源 尽管同步加速器并不具有通常使用的EUVL系统所具有的缺陷，不过在大规模半导体制造工艺中将同步加速器用作EUVL源带来了新挑战。注意，这些挑战可能不会出现在实验设置中；然而，它们会出现在大规模制造系统中，这归因于其对工艺变化的基本上较低的容忍度，以及归因于大规模制造系统需要在没有停工期的长持续期间操作。
同步加速器的一个严重问题在于，电子会在辐射能量时损失功率，这会引起束功率随着时间减少。
图4给出了根据本实用新型一个实施方式的、同步加速器电流与时间的图示。
注意，与束强度成正比的同步加速器电流，其在不到8小时的时间里几乎减半。在实验设置中，这可能不是问题，因为系统仅用于较短持续时间，在这段时间内，仅需要为了实验目的采取较少的曝光。然而，如果同步加速器在大规模制造系统中用作EUVL源，则其不得不在严格得多的条件下工作长得多的时间。具体地，对于大规模半导体制造，剂量必须在基本上很小的范围值内。此外，系统必须在为了维护目的(例如，为了将新的电子集合注入存储环中)而关机之前操作很长时间。
不幸的是，如图4所示，同步加速器的束功率的减少是实质的，并且因此，对于大规模制造而言，技术和系统需要在不关闭系统的情况下对抗同步加速器的束功率的减少。
注意，在同步加速器中循环的电子的速度和数量确定了循环电子的电流。进一步地，同步加速器电流，即，循环电子产生的电流，与束强度成正比。因此，同步加速器电流可以作为束功率的代表。
此外，注意，同步加速器通常已经具有用来测量同步加速器电流的工具。本实用新型的一个实施方式使用以下发现如果使用同步加速器电流来调整步进器的扫描速度，则可以确保晶片上的每个点接收基本上相同的剂量，而不需要用来监控束的强度的附加设备。
束强度与同步加速器电流成正比。剂量与束强度成正比，与曝光持续时间成正比，与扫描速度成反比。因此，为了确保恒定的剂量，步进重复式步进器的曝光时间可以随着同步加速器电流的减少而成比例地增加。剂量、同步加速器电流和曝光持续时间之间的关系可以由以下等式表示 D＝k1·I·T(1) 其中，D是剂量，I是同步加速器电流，T是曝光持续时间，以及k1是可以通过校准EUVL系统而确定的比例常数。
在校准期间，可以测量同步加速器电流、步进重复式步进器的曝光持续时间和剂量。测量数据随后可以用于确定比例常数。同步加速器电流以及步进重复式步进器的曝光时间可以使用适当的工具来测量，例如，用来测量电流的安培计和用来测量曝光持续时间的时钟。剂量可以通过测量在晶片表面上的点处接收的辐射强度来直接测量。备选地，剂量可以通过测量印刷图案的临界尺寸来间接测量。例如，如果对于不同剂量图案的临界尺寸是已知的，则临界尺寸数据可以用来间接确定剂量。一旦通过校准设备而确定了比例常数k1，则可以基于同步加速器电流来调整曝光持续时间。
在步进扫描式步进器中，扫描速度可以随着同步加速器电流的减少而成比例地减少，以便确保恒定的剂量。剂量、同步加速器电流和扫描速度之间的关系可以由以下等式表示 其中D是剂量，I是同步加速器电流，V是步进扫描式步进器的扫描速度，以及k2是可以通过校准EUVL系统而确定的比例常数。
与利用步进重复式步进器类似，该步进器可以通过测量同步加速器的电流、步进扫描式步进器的扫描速度以及剂量来校准。具体地，步进扫描式步进器的扫描速度可以使用转速计来测量，该转速计测量步进扫描式步进器用来移动晶片和标线片的马达的速度。一旦通过校准该设备而确定了比例常数k2，则可以基于同步加速器电流来调整扫描速度。
注意，使用同步加速器电流来调整曝光时间或者来调整扫描速度可以消除对用以直接监控束强度的昂贵设备的需要。具体地，本实用新型的一个实施方式不使用附加的监控设备来直接监控正用于曝光晶片的辐射强度。
图5A给出了示出根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流调整步进重复式步进器的曝光时间的过程的流程图。
该过程可以开始于校准同步加速器以确定比例常数，该比例常数使得系统能够确定同步加速器电流以及步进重复式步进器的曝光持续时间之间的关系(步骤502)。
例如，等式(1)给出了曝光持续时间T和同步加速器电流I之间的下述关系T＝D/(k1·I)，其中k1是可以通过校准步进器来确定的比例常数，而D是将施加于晶片的恒定的剂量。
在操作期间，系统可以测量同步加速器电流，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中循环电子产生同步加速器电流(步骤504)。
接着，系统可以基于同步加速器电流来调整步进器的曝光持续时间，其中步进器的曝光持续时间与同步加速器电流成正比，并且其中调整步进器的曝光持续时间以使得晶片以基本恒定的剂量曝光(步骤506)。
很多技术可以用来调整曝光持续时间。在一个实施方式中，曝光持续时间可以通过在不同时间点(例如，在规律的时间间隔)对同步加速器电流进行采样而确定。例如，同步加速器电流可以每隔一毫秒进行测量。接着，系统可以通过将在每个毫秒中施加至晶片的增量剂量进行总计，来知道已经施加给晶片的合计剂量。接着，一旦合计剂量达到期望的水平，系统便可以终止曝光。
备选地，对同步加速器电流的测量可以用来预测同步加速器电流的未来值，并且可以基于预测的值来调整曝光持续时间。具体地，如果同步加速器的电流由函数I(t)给出，则剂量D和曝光时间T由等式相关联 因此，如果知道同步加速器电流会如何随着时间变化，则等式(3)可以用来确定将产生期望剂量的曝光持续时间T。
图5B给出了示出根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流调整步进扫描式步进器的扫描速度的过程的流程图。
该过程可以开始于校准同步加速器以确定比例常数，该比例常数使得系统能够确定同步加速器电流以及步进扫描式步进器的扫描速度之间的关系(步骤552)。例如，等式(2)给出了扫描速度V和同步加速器电流I之间的下述关系V＝(k/D)·I，其中k是比例常数，而D是可以施加至晶片的恒定的剂量。
在操作期间，系统可以测量同步加速器电流，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中循环电子产生同步加速器电流(步骤554)。
接着，系统可以基于同步加速器电流调整步进器的扫描速度，其中步进器的扫描速度与同步加速器电流成正比，并且其中调整步进器的扫描速度以使得晶片以基本恒定的剂量曝光(步骤556)。
步进器的扫描速度是指步进器移动标线片和晶片的经过同步的速度。由于标线片的速度和晶片的速度基本上理想同步，所以可以使用标线片或晶片的速度来确定另一个的速度。具体地，术语“扫描速度”可以指标线片的速度、晶片的速度或者步进器以基本同步的方式用其移动标线片和晶片的马达的速度。
很多技术可以用来调整扫描速度。例如，在一个实施方式中，可以基于同步加速器电流在规律的时间间隔调整扫描速度。例如，同步加速器电流可以在每秒进行测量，而扫描速度可以相应调整。
备选地，扫描速度可以在每次标线片和/或晶片移动固定距离时进行调整。在又一实施方式中，对同步加速器电流的测量可以用来预测同步加速器电流的未来值，并且可以基于预测的值来调整扫描速度。在一个实施方式中，步进器逐渐改变扫描速度，并且在此逐渐改变期间，步进器维持标线片的移动和晶片的移动之间基本上理想的同步。某些实施方式可以使用控制循环反馈机制来控制步进器的扫描速度。例如，系统可以使用P(比例)、PD(比例-微分)、PI(比例-积分)，或PID(比例-积分-微分)控制器来逐渐将步进器的扫描速度改变到期望的值。
图6示出了根据本实用新型一个实施方式如何使用计算机系统来控制步进器。
计算机602可以与同步加速器604和步进器606通信，该步进器可以是步进重复式步进器或步进扫描式步进器。具体地，同步加速器604可以将同步加速器电流的测量结果传输至计算机602。计算机602可以基于同步加速器电流来确定目标曝光持续时间或目标扫描速度，并将目标曝光持续时间或目标扫描速度传输至步进器606，该步进器随后可以相应地调整其曝光持续时间或扫描速度。
在一个实施方式中，步进器606可以调整其扫描速度，使得其与目标扫描速度相匹配。在另一实施方式中，计算机602可以知道已经施加至晶片的剂量，并在剂量到达期望的水平时，计算机602可以向步进器606发送消息，该消息使得步进器停止曝光该晶片。例如，计算机602可以使用在不同时间点测量的同步加速器电流测量结果来确定增量剂量。接着，计算机602可以使用增量剂量值来确定合计剂量值，并将合计剂量值与基本恒定的剂量相比较以确定剂量是否达到期望的水平。
计算机602可以包括处理器608、存储器610和存储设备612。存储设备612可以存储用于执行图5A和/或图5B中示出的过程的指令。在操作期间，这些指令可以加载至存储器610，并随后由处理器608执行，从而使得计算机602执行图5A和/或图5B中示出的过程的一个或多个步骤。
图7示出了根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进重复式步进器的曝光时间的装置。
如图7所示，在此描述了一种用于在远紫外光刻(EUVL)系统中将同步加速器用作源的装置700，同步加速器的能量随着时间减少，其中EUVL系统包括使用步进重复方式将图案从标线片转移到晶片上的步进器，其中步进器使用标线片来曝光晶片的区域，并在曝光了区域后，步进器将晶片移动到新位置，使得步进器可以曝光晶片上的另一区域，并且其中要求晶片的每个区域以恒定的剂量曝光。该装置700包括 测量装置704，配置用于测量同步加速器电流，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中循环电子产生同步加速器电流；以及 调整装置706，配置用于基于同步加速器电流来调整步进器的曝光持续时间，其中步进器的曝光持续时间与同步加速器电流成反比，并且其中调整步进器的曝光持续时间以使得晶片以恒定的剂量曝光。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，其配置用于生成矩形的束。
在一种实施方式中，装置700还包括校准装置702，其配置用于校准EUVL系统，以确定比例常数k，其中恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的曝光持续时间T由D＝k·I·T相关联。
在一种实施方式中，测量装置704进一步配置用于重复地测量同步加速器电流，并且一旦晶片已经以恒定的剂量曝光，则终止曝光。
在一种实施方式中，调整装置706配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控源的能量的附加设备。
本实用新型的一个方面还涉及一种远紫外光刻(EUVL)系统，该系统包括 同步加速器，其用作远紫外辐射的源，其中源的能量随着时间减少； 步进器，其使用步进重复方式将图案从标线片转移到晶片上，其中步进器使用标线片来曝光晶片的区域，并且在曝光区域后，步进器将晶片移动到新的位置，使得步进器能够曝光晶片的另一区域，并且其中要求晶片的每个区域以恒定的剂量曝光；以及 计算机，其包括处理器和存储器。
图8是图6中根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进重复式步进器的曝光时间的处理器的简化框图。
如图8所示，处理器800包括 接收装置802，配置用于接收同步加速器电流的测量结果，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，循环电子产生同步加速器电流，以及其中测量结果是在不同的时间点获得； 确定装置804，配置用于使用同步加速器电流的测量结果来确定晶片是否已经以恒定的剂量曝光，其中步进器的曝光持续时间与同步加速器电流成反比；以及 发送装置806，配置用于响应于确定晶片已经以基本恒定的剂量曝光，将终止曝光消息发送至步进器，期望该消息使得步进器停止曝光晶片。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，配置用于生成矩形的束。
在一种实施方式中，EUVL系统被校准以确定比例常数k，其中恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的曝光持续时间T由D＝k·I·T相关联。
在一种实施方式中，确定装置804进一步包括 增量剂量值确定装置812，配置用于使用同步加速器电流的测量结果来确定增量剂量值； 合计剂量值确定装置814，配置用于使用增量剂量值来确定合计剂量值；以及 比较装置816，配置用于将合计剂量值与恒定的剂量相比较。
在一种实施方式中，确定装置804配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需须使用用于监控源的能量的附加设备。
图9示出了根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进扫描式步进器的扫描速度的装置。
如图9所示，在此描述了一种用于在远紫外光刻(EUVL)系统中将同步加速器用作源的装置900，同步加速器的能量随着时间减少，其中EUVL系统包括使用步进扫描方式将图案从标线片转移到晶片上的步进器，其中步进器以不同速率但同步的方式移动标线片和晶片，并且其中要求晶片以恒定的剂量曝光。装置900包括 测量装置904，配置用于测量同步加速器电流，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中循环电子产生同步加速器电流；以及 调整装置906，配置用于基于同步加速器电流来调整步进器的扫描速度，其中步进器的扫描速度与同步加速器电流成正比，并且其中调整步进器的扫描速度以使得晶片以恒定的剂量曝光。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，配置用于生成平直的束，并且其中准直仪使用掠入射光学器件。
在一种实施方式中，装置900包括校准装置902，配置用于校准EUVL系统，以确定比例常数k，其中恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的扫描速度V由相关联。
在一种实施方式中，步进器的扫描速度基于同步加速器电流在规律的间隔进行调整，或者当每次标线片移动固定距离时进行调整。
在一种实施方式中，调整装置906配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控源的能量的附加设备。
本实用新型的又一方面还涉及一种远紫外光刻(EUVL)系统，该系统包括 同步加速器，其用作远紫外辐射的源，其中源的能量随着时间减少； 步进器，其使用步进扫描工艺来将图案从标线片转移到晶片上，其中步进器以不同速率但基本上同步的方式来移动标线片和晶片，并且其中要求晶片以恒定的剂量曝光；以及 计算机，其包括处理器和存储器。
图10是图6中根据本实用新型一个实施方式的、用于基于同步加速器电流来调整步进扫描式步进器的扫描速度的处理器的简化框图。
如图10所示，处理器1000包括 接收装置1002，配置用于接收同步加速器电流的测量结果，其中同步加速器包括存储循环电子的存储环，以及其中循环电子产生同步加速器电流； 确定装置1004，配置用于基于同步加速器电流的测量结果来确定目标扫描速度，其中目标扫描速度与同步加速器电流成正比，并且其中目标扫描速度使得晶片以恒定的剂量曝光；以及 发送装置1006，配置用于发送目标扫描速度给步进器，期望使得步进器调整步进器的扫描速度以便与目标扫描速度相匹配。
在一种实施方式中，EUVL系统包括准直仪，配置用于生成平直的束，并且其中准直仪使用掠入射光学器件。
在一种实施方式中，恒定的剂量D、同步加速器电流I和步进器的扫描速度V由相关联，其中k是通过校准EUVL系统而确定的比例常数。
在一种实施方式中，步进器的扫描速度基于同步加速器电流在规律的间隔进行调整，或者当每次标线片移动固定距离时进行调整。
在一种实施方式中，确定装置1004配置用于使得EUVL系统能够将晶片以恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控源的能量的附加设备。
结论 在此具体实施方式
中描述的数据结构和代码通常存储在计算机可读存储介质上，其可以是能够存储供计算机系统使用的代码和/或数据的任何设备或介质。计算机可读存储介质包括但不限于易失性存储器、非易失性存储器、磁和光存储器件(诸如，盘驱动器、磁带、CD(压缩盘)、DVD(数字通用盘或数字视频盘))，或能够存储计算机可读介质的现在已知或日后研发的其他介质。
在具体实施方式
部分中描述的方法和过程可以实现为代码和/或数据，其可以存储在如上所述的计算机可读存储介质中。当计算机系统读取并执行存储在计算机可读存储介质上的代码和/或数据时，计算机系统执行实现为数据结构和代码并存储在计算机可读存储介质内的方法和过程。
此外，以下描述的方法和过程可以包括在硬件模块中。例如，硬件模块可以包括但不限于专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)和现在已知或日后研发的其他可编程逻辑器件。当硬件模块被激活时，硬件模块执行包括在硬件模块内的方法和过程。
仅为了示出和描述的目的给出了本实用新型实施方式的前述描述。它们并不是穷举性的，也是不用来将本实用新型限制到公开的形式。因此，对于本领域技术人员而言，很多修改和变体是显然的。另外，以上公开并不意在限制本实用新型。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
权利要求1.一种用于在远紫外光刻EUVL系统中将同步加速器用作源的装置，其特征在于所述同步加速器的能量随着时间减少，其中所述远紫外光刻EUVL系统包括使用步进重复方式将图案从标线片转移到晶片上的步进器，其中所述步进器使用所述标线片来曝光所述晶片的区域，并在曝光了所述区域后，所述步进器将所述晶片移动到新位置，使得所述步进器可以曝光所述晶片上的另一区域，并且其中要求所述晶片的每个区域以恒定的剂量曝光，所述装置包括
测量装置，配置用于测量同步加速器电流，其中所述同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中所述循环电子产生所述同步加速器电流；以及
调整装置，配置用于基于所述同步加速器电流来调整所述步进器的曝光持续时间，其中所述步进器的曝光持续时间与所述同步加速器电流成反比，并且其中调整所述步进器的曝光持续时间以使得所述晶片以恒定的剂量曝光。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述远紫外光刻EUVL系统包括准直仪，其配置用于生成矩形的束。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包括校准装置，其配置用于校准所述远紫外光刻EUVL系统，以确定比例常数k，其中所述恒定的剂量D、同步加速器电流I和所述步进器的曝光持续时间T由D＝k·I·T相关联。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述测量装置进一步配置用于重复地测量所述同步加速器电流，并且一旦所述晶片已经以所述恒定的剂量曝光，则终止所述曝光。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述调整装置配置用于使得所述远紫外光刻EUVL系统能够将所述晶片以所述恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控所述源的能量的附加设备。
6.一种远紫外光刻EUVL系统，其特征在于包括
同步加速器，其用作远紫外辐射的源，其中所述源的能量随着时间减少；
步进器，其使用步进重复方式将图案从标线片转移到晶片上，其中所述步进器使用所述标线片来曝光所述晶片的区域，并且在曝光所述区域后，所述步进器将所述晶片移动到新的位置，使得所述步进器能够曝光所述晶片的另一区域，并且其中要求所述晶片的每个区域以恒定的剂量曝光；以及
计算机，其包括处理器和存储器，其中所述处理器包括
接收装置，配置用于接收同步加速器电流的测量结果，其中所述同步加速器包括存储循环电子的存储环，所述循环电子产生所述同步加速器电流，以及其中所述测量结果是在不同的时间点获得；
确定装置，配置用于使用所述同步加速器电流的测量结果来确定所述晶片是否已经以所述恒定的剂量曝光，其中所述步进器的曝光持续时间与所述同步加速器电流成反比；以及
发送装置，配置用于响应于确定所述晶片已经以所述基本恒定的剂量曝光，将终止曝光消息发送至所述步进器，期望该消息使得所述步进器停止曝光所述晶片。
7.根据权利要求6所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述远紫外光刻EUVL系统包括准直仪，配置用于生成矩形的束。
8.根据权利要求6所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述远紫外光刻EUVL系统被校准以确定比例常数k，其中所述恒定的剂量D、同步加速器电流I和所述步进器的曝光持续时间T由D＝k·I·T相关联。
9.根据权利要求6所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述确定装置进一步包括
增量剂量值确定装置，配置用于使用所述同步加速器电流的测量结果来确定增量剂量值；
合计剂量值确定装置，配置用于使用所述增量剂量值来确定合计剂量值；以及
比较装置，配置用于将所述合计剂量值与所述恒定的剂量相比较。
10.根据权利要求6所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述确定装置配置用于使得所述远紫外光刻EUVL系统能够将所述晶片以所述恒定的剂量曝光，而无需须使用用于监控所述源的能量的附加设备。
11.一种用于在远紫外光刻EUVL系统中将同步加速器用作源的装置，其特征在于所述同步加速器的能量随着时间减少，其中所述远紫外光刻EUVL系统包括使用步进扫描方式将图案从标线片转移到晶片上的步进器，其中所述步进器以不同速率但同步的方式移动所述标线片和所述晶片，并且其中要求所述晶片以恒定的剂量曝光，所述装置包括
测量装置，配置用于测量同步加速器电流，其中所述同步加速器包括存储循环电子的存储环，并且其中所述循环电子产生所述同步加速器电流；以及
调整装置，配置用于基于所述同步加速器电流来调整所述步进器的扫描速度，其中所述步进器的扫描速度与所述同步加速器电流成正比，并且其中调整所述步进器的扫描速度以使得所述晶片以恒定的剂量曝光。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述远紫外光刻EUVL系统包括准直仪，配置用于生成平直的束，并且其中所述准直仪使用掠入射光学器件。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于；所述装置包括校准装置，配置用于校准所述远紫外光刻EUVL系统，以确定比例常数k，其中所述恒定的剂量D、同步加速器电流I和所述步进器的扫描速度V由
相关联。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述步进器的扫描速度基于所述同步加速器电流在规律的间隔进行调整，或者当每次所述标线片移动固定距离时进行调整。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述调整装置配置用于使得所述远紫外光刻EUVL系统能够将所述晶片以所述恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控所述源的能量的附加设备。
16.一种远紫外光刻EUVL系统，其特征在于包括
同步加速器，其用作远紫外辐射的源，其中所述源的能量随着时间减少；
步进器，其使用步进扫描工艺来将图案从标线片转移到晶片上，其中所述步进器以不同速率但同步的方式来移动所述标线片和所述晶片，并且其中要求所述晶片以恒定的剂量曝光；以及
计算机，其包括处理器和存储器，其中所述处理器包括
接收装置，配置用于接收同步加速器电流的测量结果，其中所述同步加速器包括存储循环电子的存储环，以及其中所述循环电子产生所述同步加速器电流；
确定装置，配置用于基于所述同步加速器电流的测量结果来确定目标扫描速度，其中所述目标扫描速度与所述同步加速器电流成正比，并且其中所述目标扫描速度使得所述晶片以所述恒定的剂量曝光；以及
发送装置，配置用于发送所述目标扫描速度给所述步进器，期望使得所述步进器调整所述步进器的扫描速度以便与所述目标扫描速度相匹配。
17.根据权利要求16所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述远紫外光刻EUVL系统包括准直仪，配置用于生成平直的束，并且其中所述准直仪使用掠入射光学器件。
18.根据权利要求16所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述恒定的剂量D、同步加速器电流I和所述步进器的扫描速度V由
相关联，其中k是通过校准所述远紫外光刻EUVL系统而确定的比例常数。
19.根据权利要求16所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述步进器的扫描速度基于所述同步加速器电流在规律的间隔进行调整，或者当每次所述标线片移动固定距离时进行调整。
20.根据权利要求16所述的远紫外光刻EUVL系统，其特征在于所述确定装置配置用于使得所述远紫外光刻EUVL系统能够将所述晶片以所述恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控所述源的能量的附加设备。
专利摘要本实用新型提供一种用于在远紫外光刻(EUVL)系统将同步加速器用作源的装置，其中同步加速器的能量随着时间减少。EUVL系统可以包括步进器，其使用步进重复方式或步进扫描方式来将图案从标线片转移到晶片上。要求晶片以基本恒定的剂量曝光。在操作期间，系统可以测量同步加速器电流，并基于同步加速器电流来调整步进器的曝光持续时间或步进器的扫描速度，使得晶片以基本上恒定的剂量曝光。注意，使用同步加速器电流来控制步进器可以使得EUVL系统能够使晶片以基本上恒定的剂量曝光，而无需使用用来监控源的能量的附加设备。
文档编号H05H13/04GK201540455SQ20092021911
公开日2010年8月4日 申请日期2009年10月13日 优先权日2008年10月14日
发明者L·S·梅尔文三世 申请人:新思科技有限公司