TWI821194B - 極紫外光容器檢查方法以及檢查系統 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供用於直接檢查極紫外光容器的整個內部的單次拍攝測量。可提供包括與極紫外光容器整合的檢查工具的一極紫外光容器。在檢查過程中，檢查工具移入極紫外光容器的主要聚焦區域。當檢查工具是設置在主要聚焦區域，並且當藉由一照明器向極紫外光容器的內部提供一實質地均勻且恆定的照明度時，極紫外光容器的內部的一全景影像可以藉由檢查工具的一單次拍攝來擷取。之後，極紫外光容器中的複數個元件上的錫污染程度可以基於極紫外光容器的內部的全景影像來量化。所量化的污染程度可以與一關鍵績效指標做比較，並且可以實行一失控行動計劃。

Description

極紫外光容器檢查方法以及檢查系統
本揭露係關於半導體製造系統的一容器檢查方法，更具體地說，關於半導體製造系統中的極紫外光容器的檢查方法。
電子工業對更小且更快的電子設備的需求越來越大，這些電子設備同時能夠支援更多越來越複雜且尖端的功能。因此，在半導體工業中有一個持續的趨勢，就是低製造成本、高性能以及低功率積體電路(ICs)。迄今為止，這些目標在很大程度上是藉由縮小半導體積體電路尺寸(例如，最小特徵尺寸)來實現的，從而提高生產效率和降低相關成本。然而，這種規模也增加了半導體製造過程的複雜性。因此，半導體積體電路以及裝置的持續發展需要在半導體製造過程與技術方面取得類似的進展。
僅作為一個例子，半導體微影製程可以使用微影模板(例如，光罩(photomask)或倍縮光罩(reticle))以將圖案光學地轉移到基板上。舉例來說，這樣的製程可以藉由將放射源投射穿過一個介於中間的光罩或倍縮光罩至具有感光材料(例如光阻)塗層的基板上來實現。藉由這種微影製程而圖案化的最小特徵尺寸會受到投射放射源的波長的限制。有鑑 於此，導入了極紫外光(EUV)放射源和微影製程。然而，利用反射式而非一般折射式的光學元件的極紫外光系統對於污染問題是非常敏感的。在一個例子中，一個極紫外光容器(EUV vessel)的表面(例如，在其內生成極紫外光)的粒子污染可能會導致極紫外光容器的各種部件的退化。因此，有必要定期地檢查並執行極紫外光容器的預防性維護(preventive maintenance，PM)。至少一些現有的極紫外光容器檢查方法利用了一種只是定性且非常耗時的流程。如此一來，這可能會導致非最佳預防性維護進度，增加系統停機的時間，並且縮短系統壽命。因此，現有的極紫外光檢查技術在各方面都沒有被證明是完全地令人滿意。
本發明實施例提出一種極紫外光容器檢查方法，包含：提供一全景相機，適用於一極紫外光容器；藉由該全景相機的一單次拍攝來擷取該極紫外光容器的內部的一影像；以及基於該極紫外光容器的內部的該影像來量化該極紫外光容器內的污染程度。
100:極紫外光光源
102:脈衝雷射源
104:雷射光束
106:光束傳輸和聚焦系統
108:極紫外光容器
108A:內表面
110:液滴產生器
112:液滴收集器
114:收集器
116:照射區域
118:中間聚焦區域
120:極紫外光微影系統
122:量測裝置
124:極紫外光
200:極紫外光容器
202:極紫外光
204:桿
206:照相機
208:箭頭
210:閘閥門
212:衛星腔室
300:影像擷取序列
310:組合影像
400:極紫外光容器
410:液滴產生器
412:液滴擷取器
418:中間聚焦區域
421:全景相機
422:收集器
425:衛星腔室
427:閘閥門
429:魚眼照相機鏡頭
431:魚眼照相機鏡頭
433:可伸縮桿
450:影像擷取單次拍攝序列
460:影像
510:組合影像
520:影像
600:表格
602、604、606、608、610、612、614、616:列
700:方法
702、704、706、708、710:操作
800:微影系統
802:放射源
804:照明器
806:遮罩台
808:遮罩
810:投射光學元件
812:光瞳相位調變器
814:投射光瞳平面
816:半導體基板
818:基板平台
本揭露可藉由之後的詳細說明並配合圖示而得到清楚的了解。要強調的是，按照業界的標準做法，各種特徵並沒有按比例繪製，並且僅用於說明之目的。事實上，為了能夠清楚的說明，因此各種特徵的尺寸可能會任意地放大或者縮小。
第1圖是根據本發明一些實施例之包含一示範性極紫外光 容器的一極紫外光光源的示意圖。
第2A圖是根據本發明一些實施例之極紫外光容器的上視圖。
第2B圖是根據本發明一些實施例之極紫外光容器的側視圖。
第3A圖是根據本發明一些實施例之一示範的影像擷取序列，用以擷取複數個影像，以作為對一極紫外光容器的整個內部成像的方法的一部分。
第3B圖是根據本發明一些實施例之一組合影像，是由利用第3A圖中的影像擷取序列所擷取的複數個影像所建構而成的。
第4A圖為根據本發明一些實施例之一極紫外光容器的示意圖。
第4B圖為根據本發明一些實施例之用於對一極紫外光容器的整個內部成像的一示範性影像擷取單次拍攝序列。
第4C圖為根據本發明一些實施例之利用第4B圖中示範性影像擷取單次拍攝序列來擷取的一示範性影像。
第5A圖表示了利用第3A圖中的示範性影像擷取序列所擷取的複數個影像所建構的另一組合影像。
第5B圖表示了利用第4B圖中的示範性影像擷取單次拍攝序列所擷取的一影像的另一例子。
第6圖表示了根據一些實施例之一表格，提供可用來定義關鍵績效指標並且可建立失控行動計劃的極紫外光容器元件的一示範性列表。
第7圖表示了根據本揭露的一或多個方面之一方法的流程 圖，用以使用單次相機拍攝對極紫外光容器的整個內部進行成像。
第8圖表示了根據本發明一些實施例之一微影系統的示意圖。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露書敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
此外，其與空間相關用詞。例如“在...下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，係為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。此外，在整個本揭露中，術語“遮罩(mask)””“光罩(photomask)”和“倍縮光罩(reticle)”可以 互換使用，指的是例如極紫外光遮罩之類的微影模板(lithographic template)。
隨著半導體積體電路(IC)的最小特徵尺寸不斷縮小，使用具有較短波長的放射源的微影系統和製程持續引起極大的關注。有鑑於此，導入了極紫外(EUV)放射源、製程與系統(舉例來說，例如可參考第8圖中討論的微影系統800)。然而，利用反射式而非習知的折射光學元件的極紫外光系統對於汙染的問題是非常敏感的。在一個實施例中，導入到極紫外光容器(例如極紫外光是在其內生成)的表面上的粒子污染可能導致極紫外光容器中各種部件的退化。
請參考第1圖，第1圖描述了包含一示範性的極紫外光容器的一個極紫外光光源的示意圖。在一些實施例中，一個極紫外光光源100可以包括雷射激發電漿(laser produced plasma，LPP)極紫外光光源。因此，如圖所示並且在一些實施例中，極紫外光光源100可以包括一脈衝雷射源102(舉例來說，例如二氧化碳雷射(CO2雷射))，以生成並放大一高功率雷射光束104的。接著，雷射光束104可以藉由一光束傳輸和聚焦系統106導向一極紫外光容器108。在各種實施例中，極紫外光容器108還包括一液滴產生器110以及一液滴收集器112。在某些情況下，液滴產生器110提供錫或錫的化合物的液滴進入極紫外光容器108。另外，極紫外光容器108可以包括一個或多個光學元件，例如一收集器114。在一些實施例中，收集器114可以包括垂直入射反射器，例如以一多層反射鏡(multilayer mirror，MLM)實現。舉例來說，收集器114可 以包括一覆蓋層(例如，碳化矽，SiC)基板，其上塗佈有Mo/Si多層膜。在某些情況下，可以在多層反射鏡的每個接面處形成一個或多個阻障層，例如用以阻止熱能導致的層間擴散。在某些例子中，其他基板材料可以用於收集器114，例如鋁、矽或其他類型的基板材料。在一些實施例中，收集器114包括一開口，雷射光束104可穿過開口並照射到由液滴產生器110產生的液滴，從而在一照射區域116處產生電漿。在一些實施例中，收集器114可在照射區域116處具有一第一聚焦點，並且在一中間聚焦區域118處具有一第二聚焦點。舉例來說，在照射區域116處產生的電漿會產生極紫外光124，由收集器114所收集，並且從極紫外光容器108經由中間聚焦區域118輸出。極紫外光124可以從那裡被傳輸到一極紫外光微影系統120，以對一半導體基板(例如，參考第8圖所討論的)進行處理。在一些實施例中，極紫外光容器108也可以包括一量測裝置122，並且會在之後更詳細地描述。
隨著時間的推移，極紫外光容器108的收集器114以及其他的內表面108A可能被來自液滴產生器110的材料(例如錫)所污染。為了保持極紫外光容器108的最佳性能和延長其壽命，有必要定期檢查和執行極紫外光容器108上的預防性維護(preventive maintenance，PM)。舉例來說，極紫外光容器108的定期檢查對於防止收集器114的退化和用於管理各種錫渣是特別重要的。至少在一些當前的製程中，決定何時進行預防性維護(例如，去除極紫外光容器108的堵塞，極紫外光收集交換(EUV light collect swap)，鏡子及/或窗戶的清潔) 可僅僅是基於定性資訊所決定的，但定性資訊收集和處理都是具有挑戰性的。例如，作為量測裝置122的一部分，適用於桿或類似物的末端的一照相機可用於擷取極紫外光容器108的內部的影像。
請參考第2A圖與第2B圖，圖中繪示了提供進一步細節的一極紫外光容器200(例如是類似於極紫外光容器108)的示意圖。例如，第2A圖為極紫外光容器200的上視圖，繪示出一收集器(例如收集器114)，一主聚焦點(例如為上述的第一聚焦點)，CO2雷射(例如雷射光束104)通過收集器開口進入，並且從極紫外光容器200輸出的極紫外光202穿過中間聚焦區域。在一些實施例中，極紫外光容器200還可以包括多個葉片。舉例來說，複數個葉片可以用於幫助防止來源材料積聚(例如錫積聚)在極紫外光容器200的至少一些內表面上。因此，在一些情況下，複數個葉片中的每一個葉片可以被加熱到液滴產生器110提供的材料(例如，錫)的熔點，使得熔化的材料可以流動到收集槽中(例如沿著一葉片流體通道)。雖然葉片可能有助於減少極紫外光容器200的至少一些污染，但仍然需要定期檢查和維護。
第2A和第2B圖也表示出了一桿204以及適合用在的桿204的一照相機206。在一些實施例中，桿204和照相機206可以實現為一探測鏡(borescope)的一部分，探測鏡是穿過極紫外光容器200的一端口(port)。第2B圖提供了極紫外光容器200的側視圖，也表示出了一衛星腔室212(例如，耦合到極紫外光容器200的一側且耦合至桿204)以及一閘閥門210(例 如，探測鏡可以通過閘閥門210)。為了本公開的目的，並且在一些情況下，照相機206可以等效地稱為“檢查器”。在至少一些目前的方法中，並且因為所使用的相機具有一有限的視野，所以需要複數個影像以充分地對極紫外光容器200的整個內部進行取像。換句話說，現有方法沒有提供使用一單個照相拍攝便可擷取極紫外光容器200的整個內部。反之，藉由旋轉及/或延伸相機206所連接到的桿204(例如，如箭頭208所示)，可以根據至少一些現有方法來擷取極紫外光容器200的整個內部。然而，這樣的方法需要至少數十個具有不同程度(level)的背光照明的影像。另外，由於缺乏精確的機械操作(例如桿204及/或照相機206的操作)，複數個影像中的每個影像的視野會不同。在擷取複數個影像之後，可以藉由組合複數個影像中的每個影像來建構一組合影像(例如，類似於拼圖遊戲)。然而，這樣的組合影像充其量是提供極紫外光容器200的錫污染的一定性表徵(qualitative characterization)。因此，在沒有數據量化(例如，污染的數據量化)的情況下，無法充分地準備相應的防護措施及/或預防措施。換句話說，藉由這種現有方法所收集的複數個影像僅提供一間接檢查技術，是試圖藉由測量來自曝光機(scanner)那側(例如，從第1圖的極紫外光微影系統120的方向)的一極紫外光反射輪廓來量化錫污染。
請參考第3A圖，其繪示出用於擷取複數個影像的至少一部分的一示範的影像擷取序列300(例如，使用桿204和相機206)，可以被擷取作為方法的一部分以對整個極紫外光容器200取像。在一些例子中，影像擷取序列300可以用於擷取 收集器或下錐體的有限部分的複數個影像(例如是由於相機206的有限視野)，這些影像例如是取決於桿204和相機206的方向和位置。如第3A圖所示，影像擷取序列300可以包括十六個或更多個影像，如其中所編號的(例如，用於收集器114的反射表面)。在各種情況下，複數個影像中的每一個影像是藉由檢查器(例如，照相機206)在不同的位置所擷取(例如位置302、304、306)。當然，可能需要根據至少一些現有方法在更多的位置和方向來擷取一組完整的影像。如上所述，所擷取的複數個影像可以用於構建一組合影像310，如第3B圖所示。在此例子中，組合影像310可以是一收集器的影像。從組合影像310可以清楚看出，這種組合影像充其量提供了污染的一定性表徵。
一般來說，對於收集器的錫污染，例如因為相機/檢查器的有限視野以及在容器內的短距離，故可能需要至少50個影像(例如，50個拍攝)來檢查極紫外光容器的整個內表面。這會是一個非常耗時的過程。另外，這種現有方法需要後數據(post-data)處理來構建一組合影像，這也是相當耗時的。此外，如上所述，極紫外光容器的污染(例如錫污染)不能被量化，至少是因為對於每次拍攝來說要維持相同照明與視野是非常困難的(例如，對於每個影像擷取來說)。如果沒有數據量化，關鍵績效指標(key performance indicators,KPI)便無法對例如警告的條件及/或對於遵循一失控行動計劃(out-of-control action plan,OCAP)進行定義。關於極紫外光容器的錫污染，使用具有有限視野的一探測鏡會遇到同樣的困難。
本揭露的實施例提供優於現有技術的優點，但應理解的是，其他實施例可提供不同的優點，並非所有優點都必須在此討論，並且對於所有實施例來說不需要一特別的優點。例如，本公開的實施例提供了一種檢查工具和相關方法，其可以用於使用單次拍攝來對整個極紫外光容器成像。因此，本揭露提供了用於直接檢查極紫外光容器的整個內部的一單次拍攝方法，包含提供污染物(例如錫污染)的量化。在一些實施例中，所公開的檢查工具和單次拍攝方法可用來對極紫外光容器的內部的整體進行成像，極紫外光容器包括二氧化碳鏡(或稱CO2鏡，例如一二氧化碳雷射鏡)，一極紫外光收集器，一液滴產生器以及和錫收集器埠(tin catcher port)，下錐體，葉片(例如，錫葉片)以及前側清潔器(front-side scrubber)等其他元件。在各種實施例中，所揭露的檢查工具包括一全景相機，用於提供均勻且恆定的照明度(例如，使錫渣可視化)的一照明器，以及用於照相機存儲和操作的真空系統。在一些實施例中，全景相機是相容於真空的。另外，在一些實施例中，全景相機包括兩個魚眼照相機鏡頭(例如，在彼此的相對側上)以與均勻的照明器一起在一單次拍攝中提供一天空圓頂視圖(skydome view)。在一些實施例中，所揭露的真空系統包括用於照相機存儲的一閘閥門和一衛星腔室，以及用於將照相機從衛星腔室以機械方式運送(例如一支桿)到極紫外光容器的主要聚焦區域的機構。在各種實施例中，一影像處理系統可以用來將擷取到的單次拍攝天空圓頂視圖轉換成一平面影像。之後，例如可以藉由比較當前影像與先前影像(例如，對於極紫 外光容器的複數個特定元件中的任何一個)以量化極紫外光容器的污染。在一些例子中，可以對符合所定義的關鍵績效指標規格的影像進行比較。在各種例子中，污染的量化可以由本地或遠端影像及/或數據處理系統執行。此外，因為本揭露的實施例提供極紫外光容器污染的量化，因此可以確定CO2鏡、極紫外光收集器、液滴產生器和錫收集器埠、下錐體、葉片以及前側清潔器之錫污染的關鍵績效指標。在一些實施例中，也同樣可以確定極紫外光容器的其他元件之錫污染的關鍵績效指標。此外，由於定義了關鍵績效指標，因此可以建立極紫外光容器錫污染的在線監測並設置一警報，從而通過基於雲端的先進數據收集(advanced data collection，ADC)/故障檢測和分類(fault detection and classification，FDC)的數據系統來提供一防禦系統。因此，本揭露的實施例提供用於極紫外光容器檢查的一省時方法，是藉由提供一單次照相拍攝以對極紫外光容器的整體內部的所有極紫外光容器部件(例如，收集器，下錐體，錫葉片等)中成像。如此一來，本文揭露的實施例提供極紫外光容器內的各種錫污染物量以及收集器退化的量化，從而啟用一相對應的防禦系統並提供更有效的故障排除。再者，本文揭露的各種實施例提供了錫污染的常規量化和視覺化，這有助於行動計劃設計(action plan design，例如維護)以延長極紫外光容器和收集器以及其他系統元件的壽命。所揭露的檢查工具和單次拍攝方法也可以將通常用於檢查和後數據處理的時間大大減少了92%，從大約120分鐘(目前)減少到小於大約10分鐘。此外，本揭露的實施例可用於將每週工具(weekly tool)的可用性增加1.1%，生產力和工作時間增加近2小時。此外，本揭露的各種實施例提供了功率退化率(power degradation rate)的改善的監測和控制，其可以直接影響晶片生產率。本領域的技術人員將瞭解到如本文所述的方法和檢查工具的其他益處與優點，並且所描述的實施例並不意味著限制於所附權利要求中具體載明的範圍之外。
現在請參考第4A圖，其中繪示出了根據一些實施例的一極紫外光容器400的示意圖。如上所述，極紫外光容器400的一個或多個方面可以大致上上類似於極紫外光容器108、200。因此，為了清楚起見，某些特徵可以只作簡要描述。如第4A圖所示，如上所述，極紫外光容器400可以包括液滴產生器410和液滴擷取器412。在各種實施例中，極紫外光容器400還可以包括一個或多個光學元件，例如一收集器422。在一些實施例中，極紫外光容器400包括一衛星腔室425和一閘閥門427。在一些例子中，一全景相機421所包括的兩個相對的魚眼照相機鏡頭429、431可以安裝到一機械傳送機構(例如一可伸縮桿433)的一末端。在各種實施例中，魚眼照相機鏡頭429、431中的每一者可以具有範圍大約從100到180度的視角。另外，在一些情況下，具有均勻且恆定照明度的照明器也可以安裝在可伸縮桿433的末端處或附近(例如與全景相機相鄰接)。在一些實施例中，衛星腔室425是保持在真空狀態並用於照相機存儲與用於防止錫污染(例如當閘閥門427關閉且可伸縮桿433縮回時)。另外，在檢查過程中，閘閥門427可以打開，並且可伸縮桿433伸出以將全景相機從衛星腔室425移動到極紫 外光容器400的主要聚焦區域。之後，當位於極紫外光容器400的主要聚焦區域並且照明器提供均勻且恆定的照明度時，則可以藉由全景相機進行單次拍攝，以擷取極紫外光容器400的整個內部。舉例來說，魚眼照相機鏡頭429可用於朝著收集器422的方向上擷取極紫外光容器400的第一內部部分，而魚眼照相機鏡頭431可用於朝著中間聚焦區域418(例如，包括下錐體，葉片，液滴產生和錫收集器埠等)的方向上擷取極紫外光容器400的第二內部部分。因此，魚眼照相機鏡頭429、431可以組合地在單次相機拍攝中擷取極紫外光容器400的整個內部。在一些實施例中，可以從雙魚眼鏡頭(魚眼照相機鏡頭429、431)擷取的單次拍攝影像來建構一個完整的360度全景影像。
在第4B圖中，其繪示出了一影像擷取單次拍攝序列450的一個例子(例如，使用包括兩個魚眼照相機鏡頭429、431的全景相機)，用以在單次照相拍攝中對極紫外光容器400的整個內部進行成像。與上述影像擷取序列300相比，影像擷取單次拍攝序列450包括一單次照相拍攝(single camera shot)，例如兩個魚眼鏡頭中的一個可以指向收集器，而另一個魚眼鏡頭指向下錐體。因此，不需要建構一組合影像(例如第3圖的組合影像310)，本揭露的實施例提供了單次拍攝來對極紫外光容器400的內部的完整成像。作為一個例子，第4C圖表示出了使用本文揭露的全景照相機和單次拍攝的方法以擷取到的極紫外光容器的收集器的示範性的一影像460。從影像460可以清楚地看出，現在可以精確地提供污染的定量特徵。因此，錫污染的關鍵績效指標便可以確定，極紫外光容器的錫 污染的在線監測可以被建立，並警報可以被設定，從而提供經由基於雲端的ADC/FDC數據系統的一防禦系統。作為另外的一個例子，第5A圖表示出了根據至少一些現有方法以複數個影像所建構的組合影像510(例如，下錐體部分的影像)，第5B圖表示出了第5A圖中所示的相同區域的一影像520，影像520是利用本文揭露的全景照相機和單次拍攝方法所擷取的。這種影像的並排比較不僅可以進一步強調(underscore)所提供的節省時間的優點(例如，時間從大約120分鐘減少到小於10分鐘)，而且還能夠有效地量化極紫外光容器的錫污染。
如上所述，本揭露的實施例提供了用於各種極紫外光容器元件的關鍵績效指標(KPI)的確定方式。由於定義了關鍵績效指標，因此可以建立極紫外光容器錫污染的在線監測並設置一警報，從而通過一基於雲端的先進數據收集(advanced data collection，ADC)/故障檢測和分類(fault detection and classification，FDC)的數據系統來提供一防禦系統，例如提供一警報條件及/或遵循一失控行動計劃(OCAP)。請參考第6圖，其繪示出了一表格600，提供對於極紫外光容器元件所定義之關鍵績效指標與所建立之失控行動計劃的一示範性列表。舉例來說，如表格600的列602所示，用於CO2鏡的關鍵績效指標可以定義為一錫沉積率%。在這個例子中，在擷取單次拍攝影像並將其轉換成一平面影像之後，可以量化CO2鏡污染(例如錫沉積率%)，並且與所定義的關鍵績效指標進行比較。在一些實施例中，量化和關鍵績效指標比較可以由基於雲端的先進數據收集/故障檢測和分類的數據 系統來執行，其可包含影像及/或數據處理系統。之後，基於關鍵績效指標比較的結果並且在一些實施例中，可以實行失控行動計劃(OCAP)。在現有的CO2鏡的例子中，失控行動計劃可能包括更新CO2鏡的壽命以及估測的預防性維護計劃。在各種實施例中，可以對其他定義的關鍵績效指標實行類似的過程。例如，表格600的列604繪示出用於一極紫外光收集器的關鍵績效指標，可以被定義為一同質錫比率(homogenous tin rate)%、一錫下滴率(tin drips rate)%，以及一錫液滴率(tin droplet rate)%。以極紫外光收集器的例子來說，失控行動計劃可以包括更新收集器的壽命，確定一極紫外光的輸出量以及決定是否對極紫外光收集器進行故障排除。表格600的列606繪示出用於一液滴產生埠的關鍵績效指標，可定義為一錫沉積率%，並且失控行動計劃可以包括更新極紫外光容器和液滴產生器的壽命以及估計的預防性維護計劃。表格600的列608繪示出用於一或多個量測埠(metrology ports)的關鍵績效指標，可定義為錫沉積率%，並且失控行動計劃可以包括更新量測埠的壽命和估計的預防性維護計畫。表格600的列610繪示出了錫擷取埠的關鍵績效指標，可以被定義為錫沉積速率%，並且失控行動計劃可以包括更新極紫外光容器壽命以及估計的預防性維護計劃。表格600的列612繪示出了用於前側清潔器的關鍵績效指標，可以被定義為錫沉積率%，並且失控行動計劃可以包括決定是否去執行一在線熱去堵塞程序(inline thermal de-clogging procedure)。表格600的列614繪示出了葉片(例如，錫葉片)的關鍵績效指標，可以被定義為一錫沉積率%，並且失控行動 計劃可以包括決定是否執行一熱循環處理(thermal cycling process)。表格600的列616繪示出了用於下錐體的關鍵績效指標，定義為一錫沉積率%，並且失控行動計劃可以包括更新極紫外光容器壽命和估計的預防性維護計劃。雖然表格600提供了可為極紫外光容器元件所定義並且可為其建立失控行動計劃的關鍵績效指標的一些例子，但這些例子並不意味著以任何方式進行限制，並且可以理解的是，其他極紫外光容器元件，其他關鍵績效指標，及/或其他失控行動計劃可以同樣地被定義而不偏離本揭露的範圍。
請參考第7圖，其繪示了根據本揭露的一或多個實施例中使用單次照相機拍攝以對極紫外光容器的整個內部進行成像的方法700的流程圖。要注意的是，方法700的製程步驟(包括參考附圖所給出的任何描述)僅只是示範性的，並不旨在限制於所附權利要求中所具體記載的範圍之外。此外，可以在方法700之前、之中以及之後實施額外的製程步驟，並且根據方法700的各種實施例，一些處理步驟可以替換或取消。
方法700從操作702開始，其中極紫外光容器配置有一全景相機，容設在耦合至極紫外光容器的一衛星腔室中。舉例來說，在一些實施例中，極紫外光容器可以是極紫外光容器400，如第4A圖所示。如此，在各種實施例中，極紫外光容器可以包括衛星腔室425，經由閘閥門427耦合至極紫外光容器的內部。另外，全景相機可以包括兩個相對的魚眼相機透鏡429、431，是可安裝到可伸縮桿433的一末端。在一些情況下，具有均勻和恆定照明度的照明器也可安裝在可伸縮桿433的末 端處或附近。在一些情況下，極紫外光容器可為了一微影系統提供一極紫外光光源，如第8圖所描述的。
接著，方法700進行到操作704，其中將全景相機橫向地移動到極紫外光容器的主要聚焦區域中。例如，作為極紫外光容器內部的檢查過程的一部分，閘閥門427可以打開，並且可伸縮桿433是延伸以將全景相機從衛星腔室425移動到極紫外光容器的主要聚焦區域(例如第4A圖所示)。
接著，方法700進行到操作706，在其中是擷取極紫外光容器的整個內部的單次拍攝影像。例如，當全景相機是位在極紫外光容器的主要聚焦區域並且照明器提供均勻且恆定的照明度時，則可以藉由全景相機進行單次拍攝，以擷取極紫外光容器400的整個內部。在一些情況下，全景照相機的第一魚眼鏡頭可以用於擷取極紫外光容器的第一內部部分(例如，朝著收集器的方向上)，而全景照相機的第二魚眼鏡頭可以用於擷取極紫外光容器的第二內部部分(例如，朝著中間聚焦區域的方向上)。因此，第一和第二魚眼鏡頭可以組合地在單次相機拍攝中擷取極紫外光容器的整個內部。
接著，方法700進行到操作708，其中極紫外光容器污染是被量化並且與所定義的關鍵績效指標進行比較。在一些實施例中，極紫外光容器污染的量化和關鍵績效指標比較可以由基於雲端的先進數據收集/故障檢測和分類的數據系統來執行，如上所示其可包含影像及/或數據處理系統。請參考第6圖的表格600，其提供了對於極紫外光容器元件來定義關鍵績效指標的至少一些例子。此後，方法700進行到操作710，其中 基於關鍵績效指標比較，可以實現失控行動計劃。在各種實施例中，失控行動計劃可以包括更新極紫外光容器元件的壽命，決定是否執行一特定的維護任務，估計一預防性維護計劃或其他適當的動作。一般而言，藉由定義關鍵績效指標並將量化的極紫外光容器污染與定義的關鍵績效指標進行比較，可以建立極紫外光容器錫污染的在線監測並設置一警報，從而通過基於雲端的先進數據收集/故障檢測和分類的數據系統來提供一防禦系統，例如警告的條件及/或遵循失控行動計劃。
如前所述，上述的極紫外光容器可用於提供極紫外光光源給一微影系統。舉例來說，並參考第8圖，其中提供了根據一些實施例的一示範性微影系統800的示意圖。微影系統800也可以統稱為一曝光機(scanner)，可操作以執行微影製程，包括用相應的放射源來曝光，並且在一特定的曝光模式下。在至少一些實施例中，微影系統800包括一極紫外光微影系統，設計以藉由極紫外光(例如，經由極紫外光容器所提供)來曝光一光阻層。因此，在各種實施例中，光阻層包括對極紫外光反應的一材料(例如一極紫外光光阻)。第8圖的微影系統800包括複數個子系統，例如放射源802(例如第1圖的極紫外光光源100)、一照明器804，配置以接收一遮罩808的一遮罩台806、一投射光學元件810，以及配置以接收一半導體基板816之一基板平台(substrate stage)818。微影系統800的操作的一般描述可以如下所述：來自放射源802的極紫外光被導引至照射器804(其包括一組反射鏡)並且投射到遮罩808上。一反射的遮罩影像被指向投射光學元件810，投射光學元件810聚 焦極紫外光並將極紫外光投射到半導體基板816上以對沉積於其上的極紫外光光阻層進行曝光。另外，在各種例子中，微影系統800的每個子系統可以容納在一高真空環境中，並且因此在高真空環境內操作，例如以減少極紫外光的被大氣吸收。
在這裡描述的實施例中，放射源802可以用於產生極紫外光。在一些實施例中，放射源802包括一電漿源，諸如例如一放電激發電漿(discharge produced plasma，DPP)或一雷射激發電漿(laser produced plasma，LPP)。在一些例子中，極紫外光可以包括具有範圍從約1nm至約100nm的波長的光。在一個特定例子中，放射源802產生具有以約13.5nm為中心的波長的極紫外光。因此，放射源802也可以被稱為極紫外光放射源。在一些實施例中，放射源802也包括一收集器，收集器可以用於收集從電漿源產生的極紫外光並且將極紫外光引導朝向如照明器804的成像光學元件。
如上所述，來自放射源802的光是被導向照明器804。在一些實施例中，照明器804可以包括反射光學元件(例如，用於極紫外光微影系統(微影系統800)，例如單一個反射鏡或具有多個鏡子之一反射鏡系統，以便將光由放射源802引導到遮罩台806上，並且具體地引導到固定在遮罩台806上的遮罩808。在一些例子中，照明器804可以包括一波帶片(zone plate)，例如來改善極紫外光的聚焦。在一些實施例中，照射器804可以配置以根據特定的光瞳形狀來對通過其中的極紫外光進行成形，並且例如包括一雙極形狀(dipole shape)，一四極形狀(quadrupole shape)，一環形形狀，一單一光束形狀， 一多光束形狀，及/或其組合。在一些實施例中，照明器804可操作以配置反射鏡(也就是照明器804的反射鏡)，以對遮罩808提供所需的照明。在一個例子中，照明器804的反射鏡可配置以將極紫外光反射到不同的照明位置。在一些實施例中，照明器804之前的工作站(stage)可以額外地包括可用於將極紫外光引導到照明器804的反射鏡內的不同照明位置的其他可配置反射鏡。在一些實施例中，照明器804是配置提供一軸上照明(on-axis illumination，ONI)給遮罩808。在一些實施例中，照明器804是配置以提供一離軸照明(off-axis illumination，OAI)給遮罩808。應該注意的是，在極紫外光微影系統(微影系統800)中所使用的光學元件，特別是用於照明器804和投射光學元件810的光學元件，可以包括具有稱為布拉格反射器的多層薄膜塗佈的反射鏡。舉例來說，這樣的多層薄膜塗佈可以包括鉬及矽的替代層，以在極紫外光波長(例如大約13.5nm)處提供高反射率。
如上所述，微影系統800還包括配置以固定遮罩808的遮罩台806。由於微影系統800可以被容納在高真空環境中，並且因此在高真空環境內操作，所以遮罩台806可以包括靜電吸盤(electrostatic chuck，e-chuck)以固定遮罩808。如同極紫外光微影系統(微影系統800)的光學元件一樣，遮罩808也是反射式的。如第8圖的例子所示，光從遮罩808反射並被導向投射光學元件810，且投射光學元件810收集從遮罩808反射的極紫外光。舉例來說，由投射光學元件810收集的極紫外光(從遮罩808反射)傳遞由遮罩808所定義的圖案的一影 像。在各種實施例中，投射光學元件810提供以將遮罩808的圖案成像到固定在微影系統800的基板平台818上的半導體基板816上。特別的是，在各種實施例中，投射光學元件810將所收集的極紫外光聚焦，並且將極紫外光投射到半導體基板816上，以對沉積在半導體基板816上的一極紫外光光阻層進行曝光。如上所述，投射光學元件810可以包括反射光學元件，如用在在極紫外光微影系統，例如微影系統800。一些實施例中，照明器804和投射光學元件810統稱為微影系統800的一光學模組。
在一些實施例中，微影系統800還包括一光瞳相位調變器812，以對從遮罩808所引導的極紫外光的光學相位進行調變，使得光沿著一投射光瞳平面814具有一相位分佈。在一些實施例中，光瞳相位調變器812包括用於相位調變的一機制，以調整投射光學元件810的反射鏡。舉例來說，在一些實施例中，投射光學元件810的反射鏡可配置以反射穿過光瞳相位調變器812的極紫外光，從而調變通過投射光學元件810的光的相位。在一些實施例中，光瞳相位調變器812利用設置在投射光瞳平面814上的一光瞳濾波器。舉例來說，可以利用光瞳濾波器過濾掉從遮罩808反射的極紫外光的特定空間頻率成分。在一些實施例中，光瞳濾波器可以作為一相位光瞳濾波器，以調變通過投射光學元件810的光的相位分佈。
如上所述，微影系統800還包括基板平台818以固定將要被圖案化的半導體基板816。在各種實施例中，半導體基板816包括一半導體晶圓，例如一矽晶圓、鍺晶圓、矽-鍺晶 圓、三族-五族(III-V)晶圓或如上所述或本領域已知的其他類型的晶圓。半導體基板816可以塗覆有對極紫外光反應的一光阻層(例如一極紫外光光阻層)。極紫外光光阻層可具有嚴格的效能標準。為了說明的目的，可以將極紫外光光阻層設計以提供至少約22nm的解析度，至少約2nm的線寬粗糙度(line-width roughness，LWR)，並且具有至少約15mJ/cm2的敏感度。在本文描述的實施例中，微影系統800的各種子系統(包括上述那些子系統)，是可整合並且可操作以執行包括極紫外光微影製程的微影曝光製程。當然，微影系統800可以進一步包括其他模組或子系統，可以與本文描述的一或多個子系統或元件整合(或耦合)。
本文描述的各種實施例相較於現有技術提供了多個優點。應該理解的是，並非所有的優點都必須在此討論，對於所有的實施方式都不需要特定的優點，並且其他實施方式可以提供不同的優點。舉例來說，本文討論的實施方式提供一檢查工具和單次拍攝方法，用於直接檢查極紫外光容器的整個內部，包括提供污染物(例如錫污染)的量化。在各種實施例中，所揭露的檢查工具包括一全景相機、提供均勻和恆定照明度的一照明器，以及用於照相機存儲與操作的一真空系統。在一些實施例中，全景照相機包括兩個魚眼照相機鏡頭(例如，在彼此的相對側上)以與均勻的照明器一起在一單次拍攝中提供一天空圓頂視圖(skydome view)。在各種實施例中，一影像處理系統可以用來將擷取到的單次拍攝天空圓頂視圖轉換成一平面影像。之後，例如可以藉由比較當前影像與先前影像(例 如，對於極紫外光容器的複數個特定元件中的任何一個)以量化極紫外光容器的污染。在一些例子中，可以對符合所定義的關鍵績效指標規格的影像進行比較。在一些實施例中，失控行動計劃可基於關鍵績效指標比較的結果加以實行。一般來說，本揭露的實施例提供極紫外光容器錫污染的在線監測以及警報系統的建立，從而為極紫外光容器的污染提供一主動防禦。因此，本公開的實施例用於克服至少一些現有的極紫外光容器檢查技術的各種缺點。
因此，本揭露的其中一實施例描述了一種極紫外光容器檢查方法，包括提供適用於極紫外光(EUV)容器內的一全景相機。在一些實施例中，舉例來說，藉由全景相機的單次拍攝來擷取極紫外光容器的內部的影像。在各種例子中，並且接著基於極紫外光容器內部的影像，量化極紫外光容器內的污染程度。
在本揭露的某些實施例中，擷取的影像包括極紫外光容器的整個內部的影像。
在本揭露的某些實施例中，極紫外光容器檢查方法更包括：當擷取影像時，藉由設置於全景相機附近的一照明器向極紫外光容器的內部提供一實質地均勻且恆定的照明度。
在本揭露的某些實施例中，全景相機包含兩個相對的魚眼照相機鏡頭。
在本揭露的某些實施例中，極紫外光容器檢查方法更包括：藉由兩個相對的魚眼照相機鏡頭中的一第一鏡頭擷取極紫外光容器內部的一第一影像，並且第一影像包含收集器 的區域；以及藉由兩個相對的魚眼照相機鏡頭中的一第二鏡頭擷取極紫外光容器內部的一第二影像，並且第二影像包含下錐體的區域。
在本揭露的某些實施例中，所擷取的影像包括天空圓頂視圖(skydome view)影像，並且在量化污染的程度之前，藉由一影像處理系統將天空圓頂視圖影像轉換為一平面影像。
在本揭露的某些實施例中，極紫外光容器檢查方法更包括：對極紫外光容器中的至少一個元件定義一關鍵績效指標；以及對極紫外光容器內的量化的污染程度與關鍵績效指標進行比較。
在本揭露的某些實施例中，定義的關鍵績效指標包含一錫沉積率。
在本揭露的某些實施例中，極紫外光容器檢查方法更包括：基於關鍵績效指標與極紫外光容器內量化的污染程度的比較結果，實行一失控行動計劃。
在本揭露的某些實施例中，失控行動計劃包括更新極紫外光容器內的一或多個元件的壽命、執行一維護任務，以及更新一估計的預防性維護計劃。
在另一個實施例中，討論一極紫外光容器檢查方法，提供一極紫外光容器，其包括與極紫外光容器整合的一檢查工具。在某些情況下，並且在檢查過程中，檢查工具可以移動到極紫外光容器的主要聚焦區域中。在一些實施例中，當檢查工具是設置在主要聚焦區域，並且當藉由一照明器向極紫外 光容器的內部提供一實質地均勻且恆定的照明度時，極紫外光容器的內部的一全景影像可以被擷取。之後，在一些實施例中，極紫外光容器中的複數個元件上的錫污染程度可以基於極紫外光容器的內部的全景影像來量化。
在本揭露的某些實施例中，極紫外光容器的複數個元件包含一二氧化碳鏡、一極紫外光收集器、一液滴產生埠、一錫收集器埠、一量測埠、一下錐體、一錫葉片以及一前側清潔器。
在本揭露的某些實施例中，檢查過程會在少於約10分鐘內完成。
在本揭露的某些實施例中，藉由對全景影像與先前擷取的至少一影像進行比較，以執行錫污染的程度的量化。
在本揭露的某些實施例中，檢查工具包含兩個相對的魚眼照相機鏡頭。
在本揭露的某些實施例中，極紫外光容器檢查方法更包括：在檢查過程之前與之後，將檢查工具儲存在耦接於極紫外光容器的一衛星腔室內。
在又一個實施例中，討論了一種檢查系統，其包括配置以作為極紫外光光源的一部分的極紫外光(EUV)容器。在各種實施例中，檢查系統還包括耦合到極紫外光容器的一側的一衛星腔室，其中閘閥門是設置在衛星腔室和極紫外光容器之間。在一些實施例中，包括一全景相機的檢查工具可以耦接到一機械傳送機構(mechanical transport mechanism，例如一可伸縮桿)的一第一端，並且機械傳送機構的一第二端可 以耦接到衛星腔室的一部分。在一些實施例中，檢查系統還包括一照明器，鄰近地耦接到全景相機。在各種例子中，全景相機是配置以使用全景相機(設置在極紫外光容器的主要聚焦區域時)的單次拍攝來擷取極紫外光容器的複數個元件的影像。此外，並且在一些實施例中，檢查系統是配置以基於所擷取的影像來量化極紫外光容器的多個元件上的錫污染程度。
在本揭露的某些實施例中，當全景相機設置在主要聚焦區域時，閘閥門被打開並且可伸縮桿伸出。在全景相機的儲存過程中，閘閥門關閉並且可伸縮桿縮回，全景相機在衛星腔室內受到保護以避免錫污染。
前述內文概述了許多實施例的特徵，使本技術領域中具有通常知識者可以從各個方面更佳地了解本揭露。本技術領域中具有通常知識者應可理解，且可輕易地以本揭露為基礎來設計或修飾其他製程及結構，並以此達到相同的目的及/或達到與在此介紹的實施例等相同之優點。本技術領域中具有通常知識者也應了解這些相等的結構並未背離本揭露的發明精神與範圍。在不背離本揭露的發明精神與範圍之前提下，可對本揭露進行各種改變、置換或修改。
100:極紫外光光源
102:脈衝雷射源
104:雷射光束
106:光束傳輸和聚焦系統
108:極紫外光容器
108A:內表面
110:液滴產生器
112:液滴收集器
114:收集器
116:照射區域
118:中間聚焦區域
120:極紫外光微影系統
122:量測裝置
124:極紫外光

Claims (10)

  1. 一種極紫外光容器檢查方法，包含：提供一全景相機，適用於一極紫外光容器；藉由該全景相機的一單次拍攝來擷取一極紫外光容器的內部的一影像；以及基於該極紫外光容器的內部的該影像來量化該極紫外光容器內的污染程度；其中該全景相機配置以儲存於一衛星腔室中，該衛星腔室是保持在真空狀態並且耦合到該極紫外光容器的一側。
  2. 如請求項1所述之極紫外光容器檢查方法，其中該全景相機包含兩個相對的魚眼照相機鏡頭，其中該極紫外光容器檢查方法更包括：藉由該兩個相對的魚眼照相機鏡頭中的一第一鏡頭擷取該極紫外光容器的內部的一第一影像，其中該第一影像包含一收集器區域；以及藉由該兩個相對的魚眼照相機鏡頭中的一第二鏡頭擷取該極紫外光容器的內部的一第二影像，其中該第二影像包含一下錐體區域。
  3. 如請求項1所述之極紫外光容器檢查方法，其中所擷取的該影像包括一天空圓頂視圖(skydome view)影像，並且其中在量化污染程度之前，藉由一影像處理系統將該天空圓頂視圖影像轉換為一平面影像。
  4. 一種極紫外光容器檢查方法，包含： 提供一極紫外光容器，其包含與該極紫外光容器整合的一檢查工具；在一檢查過程中，移動該檢查工具到該極紫外光容器的一主要聚焦區域中；當該檢查工具是設置在該主要聚焦區域並且藉由一照明器向該極紫外光容器的內部提供一實質地均勻且恆定的照明度時，擷取該極紫外光容器的內部的一全景影像；以及基於該極紫外光容器的內部的該全景影像來量化該極紫外光容器中的複數個元件上的錫污染程度；其中該檢查工具配置以儲存於一衛星腔室中，該衛星腔室是保持在真空狀態並且耦合到該極紫外光容器的一側。
  5. 一種檢查系統，包括：一極紫外光(EUV)容器，配置以作為一極紫外光光源的一部分；一衛星腔室，耦合到該極紫外光容器的一側，其中一閘閥門是設置在該衛星腔室和該極紫外光容器之間，並且該衛星腔室是保持在真空狀態；一檢查工具，包含一全景相機，該全景相機耦接到一可伸縮桿的一第一端，其中該可伸縮桿的一第二端係耦接到該衛星腔室的一部分；以及一照明器，鄰近地耦接到該全景相機；其中當設置在該極紫外光容器的一主要聚焦區域時，該全景相機配置以使用該全景相機的一單次拍攝來擷取該極紫外光容器的複數個元件的一影像，以及其中該檢查系統配 置以基於所擷取的該影像來量化該極紫外光容器的該些元件上的錫污染程度。
  6. 一種極紫外光容器檢查方法，包含：藉由配置以用於一極紫外光容器內的一全景相機的一單次拍攝來擷取該極紫外光容器的內部的一影像，其中該全景相機包含兩個相對的魚眼照相機鏡頭；將該影像與符合一定義規格的另一影像進行比較；以及基於前述比較來量化該極紫外光容器內的污染程度；其中該全景相機配置以儲存於一衛星腔室中，該衛星腔室是保持在真空狀態並且耦合到該極紫外光容器的一側。
  7. 如請求項6所述之極紫外光容器檢查方法，更包含：對該極紫外光容器中的至少一個元件定義一關鍵績效指標(key performance indicator，KPI)；對該極紫外光容器內的量化的污染程度與該關鍵績效指標進行比較；以及基於該關鍵績效指標與該極紫外光容器內的量化的污染程度的比較結果，實行一失控行動計劃(out-of-control action plan，OCAP)；其中該失控行動計劃包括更新該極紫外光容器內的至少一個元件的壽命、執行一維護任務，以及更新一估計的預防性維護計劃(estimated preventive maintenance，PM)之一或多者。
  8. 一種極紫外光容器檢查方法，包含： 移動一全景相機由一儲存位置至一極紫外光容器內的一影像擷取位置；當該全景相機設置在該影像擷取位置時，擷取該極紫外光容器的整個內部的一影像；以及在擷取該極紫外光容器的整個內部的該影像後，移動該全景相機由該影像擷取位置至該極紫外光容器內的該儲存位置；其中該極紫外光容器中的不同元件上的錫污染程度是利用該極紫外光容器的整個內部的該影像來量化；其中該全景相機配置以儲存於一衛星腔室中，該衛星腔室是保持在真空狀態並且耦合到該極紫外光容器的一側。
  9. 一種檢查系統，包括：一極紫外光(EUV)容器，配置以作為一極紫外光光源的一部分；以及一檢查工具，包含一全景相機，該全景相機耦接到該極紫外光容器的一側；其中該全景相機配置以使用該全景相機的一單次拍攝來擷取該極紫外光容器的一內側部分的一天空圓頂視圖影像，以及其中一影像處理系統配置以該天空圓頂視圖影像轉換為一平面影像並且基於該平面影像來量化該極紫外光容器的該內側部分的錫污染程度； 其中該檢查系統更包括一衛星腔室，耦合到該極紫外光容器的該側，該衛星腔室保持在真空狀態，並且該檢查工具配置以儲存於該衛星腔室。
  10. 如請求項9所述之檢查系統，其中在擷取該天空圓頂視圖影像的之前與之後，該全景相機儲存在該衛星腔室內，其中當該全景相機位於該衛星腔室內時，該衛星腔室防止該全景相機受到污染。
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