CN112305871A - 照明器、光刻装置和调整曝光辐射的强度均一性的方法 - Google Patents
照明器、光刻装置和调整曝光辐射的强度均一性的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112305871A CN112305871A CN202010709965.3A CN202010709965A CN112305871A CN 112305871 A CN112305871 A CN 112305871A CN 202010709965 A CN202010709965 A CN 202010709965A CN 112305871 A CN112305871 A CN 112305871A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- facet
- facet mirror
- exposure radiation
- collector
- shielding element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70075—Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
- G03F7/70116—Off-axis setting using a programmable means, e.g. liquid crystal display [LCD], digital micromirror device [DMD] or pupil facets
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/7015—Details of optical elements
- G03F7/70175—Lamphouse reflector arrangements or collector mirrors, i.e. collecting light from solid angle upstream of the light source
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
-
- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
-
- 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
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
一种照明器包括:第一琢面镜面,接收且反射曝光辐射;可调整屏蔽元件,安置于第一琢面镜面上,可调整屏蔽元件调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性;以及第二琢面镜面,接收且反射由第一琢面镜面反射的曝光辐射。
Description
技术领域
本发明的一些实施例涉及一种具有照明器的光刻装置和用于调整曝光辐射的强度均一性的方法。
背景技术
半导体集成电路(semiconductor integrated circuit;IC)产业已经历指数成长。IC材料和设计的技术进展已生产数代IC,其中每一代具有比前一代更小且更复杂的电路。在IC演进过程中,功能密度(即,每芯片区域互连装置的数目)一般会增加,而几何尺寸(即,可使用制造工艺产生的最小组件(或管线))会减小。这种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关联成本来提供益处。此类按比例缩小还增加了IC处理和制造的复杂性。
举例来说,对执行较高分辨率光刻工艺的需求在增长。一种光刻技术是极紫外光刻(extreme ultraviolet photolithography;EUVL)。EUVL采用在极紫外(extremeultraviolet;EUV)区中使用波长是约1纳米到100纳米的光的扫描器。一种类型的EUV光源是激光产生的等离子(laser-produced plasma;LPP)。LPP技术通过将大功率激光束聚焦到小锡液滴靶上以形成高度电离等离子来产生EUV光,所述高度电离等离子发射具有约13.5纳米下的峰值最大发射的EUV辐射。EUV光随后由集光器收集且由光学元件朝向光刻靶衬底(例如,晶片)反射。集光器由于锡污染而劣化。
发明内容
根据本公开的一个方面,照明器包括:第一琢面镜面(facet mirror),接收且反射曝光辐射;可调整屏蔽元件,安置于第一琢面镜面上,可调整屏蔽元件调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性;以及第二琢面镜面,接收且反射由第一琢面镜面反射的曝光辐射。
根据本公开的另一实施例,光刻装置包括:光源,提供曝光辐射;照明器,接收曝光辐射且包括第一琢面镜面和第二琢面镜面,其中第一琢面镜面包括能够调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性的第一屏蔽元件;光罩载台,其中在照明器中传递的曝光辐射由第一琢面镜面和第二琢面镜面依序反射,由第二琢面镜面反射的曝光辐射照射到由光罩载台承载的光罩上;投影系统;以及晶片载台,其中由光罩反射的曝光辐射通过投影系统来投影到由晶片载台承载的半导体晶片上。
根据本公开的另一实施例,方法包括:提供包括第一琢面镜面和第二琢面镜面的照明器,其中第一琢面镜面包括安置在其上的第一可调整屏蔽元件;将曝光辐射照射到第一琢面镜面上;以及通过第一可调整屏蔽元件来调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性。
附图说明
当结合附图阅读时,从以下详细描述最好地理解本公开的各方面。应注意,根据业界中的标准惯例,各种特征未按比例绘制。实际上,为了论述清楚起见,可任意增大或减小各种特征的尺寸。
图1是根据本公开的一个实施例的光刻装置的示意图。
图2A是绘示根据本公开的一个实施例的清洁的集光器的示意图。
图2B是绘示根据本公开的一个实施例的受污染的集光器的示意图。
图3A是绘示在集光器是清洁情况下的集光器图像的图片。
图3B是绘示在集光器是清洁情况下的第二琢面镜面的光瞳图像的图片。
图3C是绘示在集光器是清洁情况下的半导体晶片上的内部CDU的图片。
图4A是绘示在集光器受污染的情况下的集光器图像的图片。
图4B是绘示在集光器受污染的情况下的第二琢面镜面的光瞳图像的图片。
图4C是绘示在集光器受污染的情况下的半导体晶片上的内部CDU的图片。
图5A是说明在集光器是清洁情况下和集光器受污染的情况下在EUV辐射强度与狭缝位置之间进行校正之前的关系的曲线图。
图5B是说明在集光器是清洁情况下和集光器受污染的情况下在EUV辐射强度与狭缝位置之间进行校正之后的关系的曲线图。
图6A是说明根据本公开的一个实施例的在正常状态下的第一琢面镜面的示意图。
图6B是说明在屏蔽状态下的图6A中的第一琢面镜面的示意图。
图7A是绘示根据本公开的一个实施例的第一琢面镜面的示意图。
图7B是绘示图7A中的第一琢面镜面的第一可调整屏蔽元件的示意图。
图7C是绘示图7A中的第一琢面镜面的第二可调整屏蔽元件的示意图。
图8是描绘根据本公开的一个实施例的调整曝光辐射的强度均一性的方法的流程图。
附图标号说明
10:光刻装置;
100:照明器;
110:第一琢面镜面;
111:第一琢面元件;
112:第一屏蔽元件;
112a:第一可调整屏蔽元件;
112b:第二可调整屏蔽元件;
113:基座;
120:第二琢面镜面;
121:第二琢面元件;
200:光源;
210:集光器;
210a:清洁的集光器;
210b:受污染的集光器;
300:光罩载台;
310:光罩;
400:投影系统;
500:晶片载台;
600:第二屏蔽元件;
CA:污染区;
CR:中心区;
D1:第一距离;
D2:第二距离;
ER:曝光辐射;
F1、F2:指形件;
IF:中间焦点;
NA:非污染区;
PR:周边区;
S100、S200、S300、S400、S500、S600:步骤。
具体实施方式
以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的特定实例以简化本公开。当然,这些组件和布置只是实例且并不意欲为限制性的。举例来说,在以下描述中,第一特征在第二特征上方或上的形成可包括第一特征和第二特征直接接触地形成的实施例,且还可包括额外特征可在第一特征与第二特征之间形成使得第一特征和第二特征可不直接接触的实施例。另外,本公开可在各种实例中重复参考标号及/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的且本身并不规定所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
另外,为了易于描述,可在本文中使用如“在……下方”、“在……下”、“下部”、“在……上方”、“上部”以及类似术语的空间相关术语,以描述如图式中所说明的一个元件或特征与另一(一些)元件或特征的关系。除图中所描绘的定向以外,空间相关术语意欲涵盖装置在使用或操作中的不同定向。装置可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向),且本文中所使用的空间相对描述词可同样相应地进行解释。
本公开涉及光刻装置和用于调整由光刻装置所产生的曝光辐射的强度均一性的方法。更明确地说,本公开涉及的设备和方法用于减少污染对光刻装置的辐射源中的集光器的影响。辐射源的集光器收集并且反射曝光辐射且有助于总体转化效率。然而,辐射源的集光器可由于颗粒、离子、辐射的污染和碎屑沉积而劣化。在一些实施例中,锡碎屑(Sndebris)是集光器的污染源中的一个。本公开的实施例是针对通过减少碎屑污染对集光器的负面影响来改良光刻靶衬底(photolithography target substrate)上的内部临界尺寸(intra critical dimension;CD)均一性。
图1是根据本公开的一个实施例的光刻装置的示意图。如图1中所绘示,光刻装置10可包括照明器100、光源200、光罩载台(reticle stage)300、投影系统400和晶片载台(wafer stage)500。光源200产生曝光辐射ER并且将曝光辐射ER提供到照明器100。照明器100从光源200接收曝光辐射ER且将曝光辐射ER反射到由光罩载台300承载的光罩。朝向光罩载台300传递的曝光辐射ER通过由光罩载台300承载的光罩反射且通过投影系统400投影到由晶片载台500承载的光刻靶衬底上。下文中提供细节。
在本实施例中,光源200是EUV光源。光源200包括集光器210。由光源200产生的曝光辐射ER是在50纳米以下的EUV波长范围内的具有高能量密度的EUV辐射束。举例来说,曝光辐射ER的波长小于15纳米或大致等于13.5纳米。因此,光源200可呈用于产生激光诱发等离子的等离子光源的形式。换句话说,光源200可以是LPP光源。在LPP光源中,CO2激光束或其它合适的激励激光束可被提供且聚焦到熔融锡(Sn)液滴上以照射和激励熔融锡(Sn)液滴而在激励区中产生激光诱发等离子。当熔融锡(Sn)液滴由激光束照射和激励时,产生离子和EUV辐射。在一些实施例中,光源200可包括液滴产生器和液滴捕集器。液滴(例如锡液滴)可由液滴产生器提供且由液滴捕集器收集。由液滴产生器提供的液滴(例如锡液滴)可从液滴产生器朝向液滴捕集器传递。从液滴产生器朝向液滴捕集器传递的液滴当中的一些液滴由激光束照射和激励以产生EUV辐射,且从液滴产生器朝向液滴捕集器传递的液滴当中的其它液滴未由激光束照射且由液滴捕集器收集。在一些实施例中,光源200可进一步包括传导磁体和用于产生电场的离子捕集器,其中在激励区中产生的离子可由传导磁体与离子捕集器之间产生的电场吸引且由离子捕集器收集。另外,集光器210(其可以是集光器镜面)聚焦LPP光源的EUV辐射以形成EUV辐射束。在一些实施例中,集光器210包括交替堆叠的多个反射层和多个透射层。集光器210中的反射层可夹在透射层之间且每一反射层能够分别反射从激励区发射的EUV辐射束。集光器210中的多个反射层贡献集光器210的总体反射。在一些实施例中,集光器210包括具有多个堆叠反射层的布拉格(Bragg)反射器。
由光源200产生的曝光辐射ER在中间焦点IF处聚集且穿过中间焦点IF且提供到照明器100。照明器100可至少包括第一琢面镜面110和第二琢面镜面120。在照明器100中,照明器100中传递的曝光辐射ER由第一琢面镜面110和第二琢面镜面120依序反射。在一些实施例中,除了第一琢面镜面110和第二琢面镜面120之外,照明器100可包括其它光学元件(例如,反射镜面)。第一琢面镜面110包括成数组排列的多个第一琢面元件111,且第一琢面元件111将曝光辐射ER反射到第二琢面镜面120。第二琢面镜面120包括成数组排列的多个第二琢面元件121。在一些实施例中,第一琢面元件111当中的每一第一琢面元件111将曝光辐射ER分别反射到第二琢面元件121当中的至少一个第二琢面元件121。在一些其它实施例中,第一琢面元件111当中的多个第一琢面元件111将曝光辐射ER反射到第二琢面元件121当中的同一第二琢面元件121。
也就是说,基于蝇眼原理(principle of fly’s eye)通过第一琢面镜面110(也称为场琢面镜面)和第二琢面镜面120(也称为光瞳琢面镜面)将曝光辐射ER操控到不同空间和角度分布。曝光辐射ER通过包括第一琢面元件111的第一琢面镜面110分割成多个小的部分。第一琢面元件111中的每一个可以是镜面。然后,曝光辐射ER通过包括第二琢面元件121的第二琢面镜面120均匀地投影在视场上方。第二琢面元件121中的每一个可以是镜面。第一琢面镜面110中的第一琢面元件111中的每一个可单独地旋转,由此可控制由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度和角度分布。
在图1中,虽然绘示出第一琢面镜面110的四个第一琢面元件111和第二琢面镜面120的四个第二琢面元件121,但第一琢面镜面110中所包括的第一琢面元件111和第二琢面镜面120中所包括的第二琢面元件121的数目可超过四个。第一琢面元件111和第二琢面元件121的数目在本发明中不受限制。曝光辐射ER由第一琢面镜面110的第一琢面元件111反射,以便分割成多个部分。接下来,曝光辐射ER的多个部分分别传递到第二琢面镜面120的第二琢面元件121,且随后由第二琢面元件121反射以形成辐射束,所述辐射束是由第二琢面镜面120反射之后的曝光辐射ER且可称为狭缝图案。换句话说,第一琢面元件111中的一个将曝光辐射ER的一部分反射到第二琢面元件121中的相应一个。然而,本公开不限于此。另外,第一琢面元件111中的超过一个可将曝光辐射ER的超过一个部分反射到第二琢面镜面120的同一第二琢面元件121。
由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER照射到由光罩载台300所承载的光罩310上,且由光罩310反射。光罩310可以是具有预定图案的多层反射膜,且此预定图案为欲转移在半导体芯片上的光阻层上的图案。由光罩310反射的曝光辐射ER通过投影系统400投影到由晶片载台500承载的半导体晶片(图中未示)上形成的光阻层上,使得光罩310的图案投影且转移到由晶片载台500承载的半导体晶片上的光阻层上。在光罩310的图案投影且转移到由晶片载台500承载的半导体晶片上的光阻层上之后,可进一步处理半导体晶片。举例来说,可对其上形成有图案化光阻层的半导体晶片执行显影、硬烘烤工艺、镀覆工艺、刻蚀工艺、其组合或类似工艺。通过分辨率(或临界尺寸)和临界尺寸均一性(critical dimensionuniformity;CDU)来确定光刻装置10的性能。将分辨率/临界尺寸定义为光刻装置10可印刷到半导体晶片上形成的光阻层上的最小特征大小(例如导线的宽度、通孔的直径)。另外,CDU明显受到投影到半导体晶片上的曝光辐射ER的强度均一性影响。
在一些实施例中,第一琢面镜面110包括能够调整由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性的第一屏蔽元件112。第一屏蔽元件112屏蔽第一琢面镜面110的第一琢面元件111的部分以调整由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性。换句话说,第一屏蔽元件112部分地屏蔽第一琢面镜面110以调整由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性。另外,光刻装置10可进一步包括能够调整由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER的强度均一性的第二屏蔽元件600。第二屏蔽元件600安置于第二琢面镜面120与光罩载台300之间的光传递路径上。第二屏蔽元件600与光罩载台300之间的第一距离D1小于第二屏蔽元件600与第二琢面镜面120之间的第二距离D2。在本实施例中,第二屏蔽元件600可以是均一性校正模块。
在长时间使用之后,在光源200中,由于通过将CO2激光束聚焦到熔融锡液滴上以产生等离子来产生EUV辐射,因此锡碎屑沉积在集光器210的一部分上。因此,集光器210受到锡碎屑沉积污染。换句话说,集光器210的一部分由锡碎屑或锡层覆盖,因此在集光器210的表面上产生污染区。图2A是绘示根据本公开的一个实施例的清洁的集光器的示意图,且图2B是绘示根据本公开的一个实施例的受污染集光器的示意图。同时参考图2A和图2B,图2A中的清洁的集光器210a与图2B中的受污染集光器210b之间的差异在于受污染集光器210b具有污染区CA和非污染区NA。受污染集光器210b的污染区CA由锡碎屑覆盖。
另外,由于集光器210聚焦EUV辐射以形成曝光辐射ER,集光器210的污染区CA造成由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER的强度均一性中的不均衡。也就是说,狭缝均一性趋势上升或改变光形,且观测到狭缝轮廓的不均衡倾斜。另外,强度均一性中的不均衡过大且不能由第二屏蔽元件600校正,使得半导体晶片上的CDU变得较差。狭缝轮廓的不均衡倾斜过大从而不能由第二屏蔽元件600校正,使得狭缝均一性变得较差。因此,内部CDU也变得较差。下文将提供细节。
图3A是绘示在集光器是清洁情况下的集光器图像的图片。图3B是绘示在集光器是清洁情况下的第二琢面镜面的光瞳图像的图片。图3C是绘示在集光器是清洁情况下的半导体晶片上的内部CDU的图片。图4A是绘示在集光器受污染的情况下的集光器图像的图片。图4B是绘示在集光器受污染的情况下的第二琢面镜面的光瞳图像的图片。图4C是绘示在集光器受污染的情况下的半导体晶片上的内部CDU的图片。图3A与图4A之间的差异在于图4A中的集光器图像具有污染区。因为这一污染区,如图4B中所绘示的第二琢面镜面120的光瞳图像中的均一性变得比如图3B中所绘示的更差。换句话说,在集光器210受污染的情况下的光瞳图像与在集光器210是清洁情况下的光瞳图像相比较发生改变,从而造成不均衡狭缝轮廓。因此,如图4C中所绘示的半导体晶片上的内部CDU少于图3C中所绘示的。图4C的右侧上的迹线的尺寸(例如,宽度)明显大于图4C的左侧上的迹线的尺寸(例如,宽度)。换句话说,图4C中的迹线的尺寸中的差异比图3C中的大。
为了改良前述不均衡发射,控制接近第一琢面镜面110(图1中所绘示)安置且安装在第一琢面镜面110上的第一屏蔽元件112以屏蔽第一琢面镜面110的第一琢面元件111的部分以便调整由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性。第一琢面元件111的由第一屏蔽元件112屏蔽的部分对应于集光器210的非污染区。也就是说,第一屏蔽元件112部分地屏蔽来自集光器210的非污染区的曝光辐射ER的一部分以具有相对较低强度。因此,由第一琢面镜面110反射的整个曝光辐射ER的强度均一性变得均衡。换句话说,由第一琢面镜面110反射的整个曝光辐射ER具有均衡强度均一性且传递到第二琢面镜面120。因此,由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER还具有均衡强度均一性。在一些实施例中,第二屏蔽元件600可用于调整曝光辐射ER的强度均一性,使得可将从第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER的强度均一性调制为更均衡。在一些替代实施例中,当从第二琢面镜面120反射且由第一屏蔽元件112调制的曝光辐射ER的强度均一性已均衡时,第二屏蔽元件600可不用于进一步调整曝光辐射ER的强度均一性。因此,尽管集光器210的污染区,但由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER的强度均一性变得均衡。也就是说,当集光器210受污染时,在校正之后维持狭缝均一性。
由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER可形成从照明器100发射的狭缝,且在沿狭缝的宽度的位置处的EUV辐射的强度的均一性是实现半导体晶片上的高CDU的重要因素。图5A是说明在集光器是清洁情况和集光器受污染情况下在EUV辐射强度与狭缝位置之间进行校正之前的关系的曲线图。图5B是说明在集光器是清洁情况和集光器受污染的情况下在EUV辐射强度与狭缝位置之间进行校正之后的关系的曲线图。如图5A中所绘示,在集光器210是清洁的与集光器210受污染的两种情况之间的狭缝的相同位置处的强度中存在明显差异。如图5B中所绘示,在集光器210是清洁的与集光器210受污染的两种情况之间的狭缝的相同位置处的强度差异变得较小。在狭缝的多个位置处,EUV辐射的强度在集光器210是清洁的与集光器210受污染的两种情况之间并无明显改变。
因此,随时间推移,可将半导体芯片上的CDU维持在高水平,且经ˋ过长时间使用,光刻装置10仍可具有良好性能。也就是说,光刻装置10的使用寿命可被延长。狭缝均一性改良是约3%,集光器210的使用寿命可从100GP延长到200GP。另外,光刻装置10的可用性因为工艺维护(processmaintenance;PM)频率降低而获得改善。
图6A是说明根据本公开的一个实施例的在正常状态下的第一琢面镜面的示意图。图6B是说明在屏蔽状态下的图6A中的第一琢面镜面的示意图。如图6A中所绘示,在本实施例中,可应用于图1中绘示的照明器100的第一琢面镜面110包括第一琢面元件111、第一屏蔽元件112和基座113。第一琢面元件111和第一屏蔽元件112安置于基座113上。第一琢面元件111成数组排列。换句话说,第一琢面元件111在基座113上排列成多个列。第一琢面元件111将曝光辐射ER反射到如上文所提及的第二琢面镜面120。
另外,第一屏蔽元件112安装在第一琢面镜面110的中心区CR及/或周边区PR上。此处应注意,中心区CR是所有第一琢面元件111安置于其内的区。在本实施例中,第一屏蔽元件112可以是包括至少一个第一可调整屏蔽元件112a和至少一个第二可调整屏蔽元件112b的可调整屏蔽元件。如图3A中所绘示,第一可调整屏蔽元件112a的数目是两个,且第二可调整屏蔽元件112b的数目是一个。第一可调整屏蔽元件112a安装在第一琢面镜面110的周边区PR处/所述周边区PR内。第二可调整屏蔽元件112b安装在第一琢面镜面110的中心区CR处/所述中心区CR内。在本实施例中,第二可调整屏蔽元件112b安置于中心区CR的中间处,且第一可调整屏蔽元件112a分别安置于中心区CR的两个相对侧上。然而,本公开不限于此。在其它实施例中,第二可调整屏蔽元件112b可安置于中心区CR内的任何位置处,第一可调整屏蔽元件112a的数目可大于两个,且第二可调整屏蔽元件112b的数目可大于一个。
在本实施例中,第一可调整屏蔽元件112a中的每一个包括多个指形件F1,且第二可调整屏蔽元件112b还包括多个指形件F2。指形件F1和指形件F2中的每一个可具有矩形薄片的形状,指形件F1的形状可与或可不与指形件F2的形状相同。如图6A中所绘示,在正常状态中,指形件F1可回缩或收缩到第一可调整屏蔽元件112a的主体中,且指形件F2可回缩或收缩到第二可调整屏蔽元件112b的主体中。另外,如图6B中所绘示,在屏蔽状态中,指形件F1可从第一可调整屏蔽元件112a的主体中延伸或抽出到中心区CR,且指形件F2可从第二可调整屏蔽元件112b的主体中延伸或抽出到中心区CR。因此,在屏蔽状态中,指形件F1和指形件F2延伸以屏蔽第一琢面镜面110的第一琢面元件111的部分。换句话说,在屏蔽状态中,指形件F1和指形件F2延伸以覆盖第一琢面镜面110的第一琢面元件111中的一些。通过延伸和回缩指形件F1和指形件F2,调整由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性。
图7A是绘示根据本公开的一个实施例的第一琢面镜面的示意图,图7B是绘示图7A中的第一琢面镜面的第一可调整屏蔽元件的示意图,且图7C是绘示图7A中的第一琢面镜面的第二可调整屏蔽元件的示意图。如图7A中所绘示,在本实施例中,第二可调整屏蔽元件112b的数目是两个,且两个第二可调整屏蔽元件112b安置于中心区CR的中间处。第一琢面元件111安置于中心区CR中的两个子区中。一个第一可调整屏蔽元件112a和一个第二可调整屏蔽元件112b安置于同一子区的两个相对侧上。如图7B中所绘示,第一可调整屏蔽元件112a可包括具有U形状的主体和可调整地安装在U形主体上的指形件F1。如图7C中所绘示,第二可调整屏蔽元件112b可包括具有薄片形状的主体和可调整地安装在薄片形主体上的指形件F1。所谓的“可调整地安装”意谓指形件可回缩到主体中且可从主体延伸出来。
基于以上,通过延伸和回缩指形件F1和指形件F2,可调整由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性。因此,无论集光器210是否是受污染的,由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER的强度均一性都可以是均衡的。
图8是描绘根据本公开的一个实施例的调整曝光辐射的强度均一性的方法的流程图。如图8中所绘示,在步骤S100中,提供包括第一琢面镜面110和第二琢面镜面120的照明器100。第一琢面镜面110包括安置在其上的第一屏蔽元件112。在步骤S200中,曝光辐射ER照射到第一琢面镜面110上。从包括集光器210的光源200提供曝光辐射ER。接下来,在步骤S300中,通过第一屏蔽元件112来调整由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性。由第一琢面镜面110反射的曝光辐射ER的强度均一性可基于集光器210的污染程度而调整。也就是说,第一屏蔽元件112的屏蔽区调整成对应于集光器210的污染区(或非污染区),且第一屏蔽元件112调整成根据集光器210的污染区(或非污染区)来部分地屏蔽第一琢面镜面110。在步骤S400中,通过第二可调整屏蔽元件600来调整由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER的强度均一性。另外,在步骤S500中,将由第二琢面镜面120反射的曝光辐射ER照射在光罩310上。最后,在步骤S600中,将照射在光罩310上的曝光辐射ER投影到半导体晶片上的光阻层上以执行光刻工艺。
在本公开中,由于第一屏蔽元件经过控制以调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性,因此尽管集光器具有污染区,由照明器发射的曝光辐射的强度均一性仍可变得均衡,以便维持半导体晶片上的内部CDU。
根据本公开的一个方面,照明器包括:第一琢面镜面,接收且反射曝光辐射;可调整屏蔽元件,安置于第一琢面镜面上,可调整屏蔽元件调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性;以及第二琢面镜面,接收且反射由第一琢面镜面反射的曝光辐射。在本公开的一些实施例中,所述曝光辐射是极紫外线,所述第一琢面镜面包括成数组排列的多个第一琢面元件,且所述第一琢面元件将所述曝光辐射反射到所述第二琢面镜面。在本公开的一些实施例中,所述第二琢面镜面包括成数组排列的多个第二琢面元件,且所述第一琢面元件当中的每一第一琢面元件将所述曝光辐射分别反射到所述第二琢面元件当中的至少一个第二琢面元件。在本公开的一些实施例中,所述可调整屏蔽元件屏蔽所述第一琢面镜面的所述第一琢面元件的部分。在本公开的一些实施例中,所述可调整屏蔽元件部分地屏蔽所述第一琢面镜面。在本公开的一些实施例中,所述可调整屏蔽元件安装在所述第一琢面镜面的中心区及/或周边区上。
根据本公开的另一实施例,光刻装置包括:光源,提供曝光辐射;照明器,接收曝光辐射且包括第一琢面镜面和第二琢面镜面,其中第一琢面镜面包括能够调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性的第一屏蔽元件;光罩载台,其中在照明器中传递的曝光辐射由第一琢面镜面和第二琢面镜面依序反射,由第二琢面镜面反射的曝光辐射照射到由光罩载台承载的光罩上;投影系统;以及晶片载台,其中由光罩反射的曝光辐射通过投影系统来投影到由晶片载台承载的半导体晶片上。在本公开的一些实施例中,光刻装置进一步包括能够调整由所述第二琢面镜面反射的所述曝光辐射的强度均一性的第二屏蔽元件,其中所述第二屏蔽元件安置于所述第二琢面镜面与所述光罩载台之间的光传递路径上。在本公开的一些实施例中,所述第二屏蔽元件与所述光罩载台之间的第一距离小于所述第二屏蔽元件与所述第二琢面镜面之间的第二距离。在本公开的一些实施例中,所述曝光辐射是极紫外线,所述第一琢面镜面包括成数组排列的多个第一琢面元件,且所述第一琢面元件将所述曝光辐射反射到所述第二琢面镜面。在本公开的一些实施例中,所述第二琢面镜面包括成数组排列的多个第二琢面元件,且所述第一琢面元件当中的每一第一琢面元件将所述曝光辐射分别反射到所述第二琢面元件当中的至少一个第二琢面元件。在本公开的一些实施例中,所述第一屏蔽元件屏蔽所述第一琢面镜面的所述第一琢面元件的部分。在本公开的一些实施例中,所述第一屏蔽元件部分地屏蔽所述第一琢面镜面。在本公开的一些实施例中,所述第一屏蔽元件安装在所述第一琢面镜面的中心区及/或周边区上。
根据本公开的另一实施例,方法包括:提供包括第一琢面镜面和第二琢面镜面的照明器,其中第一琢面镜面包括安置在其上的第一可调整屏蔽元件;将曝光辐射照射到第一琢面镜面上;以及通过第一可调整屏蔽元件来调整由第一琢面镜面反射的曝光辐射的强度均一性。在本公开的一些实施例中,从包括集光器的光源提供所述曝光辐射,且基于所述集光器的污染而调整由所述第一琢面镜面反射的所述曝光辐射的所述强度均一性。在本公开的一些实施例中,所述曝光辐射是极紫外线,从包括集光器的光源提供所述曝光辐射,且所述第一可调整屏蔽元件的覆盖区调整成对应于所述集光器的非污染区。在本公开的一些实施例中,所述第一可调整屏蔽元件根据所述集光器的污染区而调整成部分地屏蔽所述第一琢面镜面。在本公开的一些实施例中,所述的调整曝光辐射的强度均一性的方法进一步包括:通过第二可调整屏蔽元件来调整由所述第二琢面镜面反射的所述曝光辐射的强度均一性。在本公开的一些实施例中,所述的调整曝光辐射的强度均一性的方法进一步包括:将由所述第二琢面镜面反射的所述曝光辐射照射在光罩上;以及将照射在所述光罩上的所述曝光辐射投影到半导体晶片上的光阻层上以执行光刻工艺。
前文概述若干实施例或实例的特征以使本领域的技术人员可更好地理解本公开的各方面。本领域的技术人员应了解,他们可轻易地将本公开用作设计或修改用于实现本文中所引入的实施例或实例的相同目的及/或达成相同优点的其它工艺和结构的基础。本领域的技术人员还应认识到,此类等效构造并不脱离本发明的精神和范围,且其可在不脱离本发明的精神和范围的情况下在本文中进行各种改变、替代和更改。
Claims (1)
1.一种照明器,包括:
第一琢面镜面,接收且反射曝光辐射;
可调整屏蔽元件,安置于所述第一琢面镜面上,所述可调整屏蔽元件调整由所述第一琢面镜面反射的所述曝光辐射的强度均一性;以及
第二琢面镜面,接收且反射由所述第一琢面镜面反射的所述曝光辐射。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962880661P | 2019-07-31 | 2019-07-31 | |
US62/880,661 | 2019-07-31 | ||
US16/891,067 US11360392B2 (en) | 2019-07-31 | 2020-06-03 | Photolithography device having illuminator and method for adjusting intensity uniformity |
US16/891,067 | 2020-06-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112305871A true CN112305871A (zh) | 2021-02-02 |
Family
ID=74259585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010709965.3A Pending CN112305871A (zh) | 2019-07-31 | 2020-07-22 | 照明器、光刻装置和调整曝光辐射的强度均一性的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11360392B2 (zh) |
CN (1) | CN112305871A (zh) |
TW (1) | TW202107220A (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6225027B1 (en) * | 1998-08-06 | 2001-05-01 | Euv Llc | Extreme-UV lithography system |
US7333178B2 (en) * | 2002-03-18 | 2008-02-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
US7990520B2 (en) * | 2006-12-18 | 2011-08-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Microlithography illumination systems, components and methods |
DE102008001511A1 (de) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Carl Zeiss Smt Ag | Beleuchtungsoptik für die EUV-Mikrolithografie sowie Beleuchtungssystem und Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Beleuchtungsoptik |
DE102010001388A1 (de) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Carl Zeiss SMT GmbH, 73447 | Facettenspiegel zum Einsatz in der Mikrolithografie |
US10599040B2 (en) * | 2017-08-18 | 2020-03-24 | Asml Netherland B.V. | Lithographic apparatus and associated method |
US10748671B2 (en) * | 2018-07-10 | 2020-08-18 | Globalfoundries Inc. | Radial lithographic source homogenizer |
-
2020
- 2020-06-03 US US16/891,067 patent/US11360392B2/en active Active
- 2020-07-22 CN CN202010709965.3A patent/CN112305871A/zh active Pending
- 2020-07-24 TW TW109125131A patent/TW202107220A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210033982A1 (en) | 2021-02-04 |
TW202107220A (zh) | 2021-02-16 |
US11360392B2 (en) | 2022-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI569689B (zh) | 極紫外光射線源模組、極紫外光微影系統以及極紫外光微影製程方法 | |
TWI616724B (zh) | 微影裝置及元件製造方法 | |
US7091507B2 (en) | Light generator and exposure apparatus | |
US20060119828A1 (en) | Exposure apparatus, evaluation method and device fabrication method | |
US20190121241A1 (en) | EUV Lithography System and Method with Optimized Throughput and Stability | |
TWI768247B (zh) | 產生電磁輻射之設備及方法 | |
JP5223921B2 (ja) | 照明光学系、露光装置、及び露光方法 | |
CN108803246B (zh) | 用于产生极紫外光光线的方法 | |
JP4171647B2 (ja) | プロセス・ラチチュードを改善するために利用した補助形態を除去する方法 | |
JP4034286B2 (ja) | デバイス製造方法、その方法で使用するためのマスク・セット、プログラム可能なパターン形成装置を制御するためのデータ・セット、マスク・パターンを作成する方法、およびコンピュータ・プログラム | |
US11448971B2 (en) | Optical maskless | |
JP2000031043A (ja) | リソグラフィ装置 | |
US10871713B2 (en) | Method of controlling reticle masking blade positioning to minimize impact on critical dimension uniformity and device for controlling reticle masking blade positioning | |
JP4319642B2 (ja) | デバイス製造方法 | |
US20200348586A1 (en) | Method and apparatus for collecting information used in image-error compensation | |
JP4966410B2 (ja) | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 | |
JP4545854B2 (ja) | 投影露光装置 | |
US11360392B2 (en) | Photolithography device having illuminator and method for adjusting intensity uniformity | |
TWI759885B (zh) | 極紫外線微影裝置及其使用方法 | |
US20240160110A1 (en) | Systems and methods for distributing light delivery | |
WO2023285025A1 (en) | Systems and methods for tiling a substrate with oddly-shaped patterns | |
CN112748643A (zh) | 极紫外线微影装置及其使用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210202 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |