技術領域

本發明總體上涉及半導體制造和加工。更具體地，本發明涉及 用于在遠紫外光刻中將同步加速器用作源的方法和裝置。

背景技術

計算技術的快速發展已經使得每秒鐘可以對有時大至數萬億字 節的數據集執行數萬億次計算操作。這些發展很大程度上歸功于半 導體制造技術的極大發展，這些半導體制造技術使得可以將數千萬 器件集成在單個芯片上。

在可被印刷的最小特征尺寸方面，傳統光刻工藝接近它們的物 理極限。因此，半導體行業正積極地考慮將使得特征尺寸進一步小 型化的各種下一代技術。比較有希望的技術之一是遠紫外光刻 (EUVL)，其使用約13nm的光(下文稱為“13nm”光)。

當今的EUVL系統并未準備好用于大規模制造，因為照明源、 光刻膠和掩模存在嚴重的技術問題。EUVL照明源存在兩個重要問 題：功率和可靠性。正被考慮用于EUVL的遠紫外源能夠以慢的吞 吐速率將5-10mJ/mm²遞送到晶片表面。具體地，通常使用的源通過 利用激光射擊金屬帶或氣體而產生EUVL光，其將引起產生13nm 脈沖。然而，脈沖速率低并且該過程并不十分干凈，這將使得此源 壽命短且功率低。

EUVL中的光刻膠問題也直接與源的問題有關。首先，大部分材 料吸收13nm光，所以深入滲透(～100nm)光刻膠是相當困難的。 第二，EUVL光刻膠材料通常存在顯著的對比度問題和線邊緣粗糙 度問題，這意味著光刻膠材料在區分光傳輸信號的強部分和弱部分 時存在困難。不幸的是，如果源的功率低，則會惡化對比度問題和 線邊緣粗糙度問題。

大規模制造通常需要每小時100個晶片的吞吐量。然而，業界 目前正在考慮的EUVL源導致每小時10個晶片的吞吐量，并且估計 每個單元花費五百萬美元到一千萬美元。因此，使用這些EUVL源 的EUVL系統在經濟上很可能不可行。

發明內容

本發明的某些實施方式提供了一種系統，其使得在遠紫外光刻 工藝中將同步加速器用作源。對于高功率的遠紫外輻射而言，同步 加速器是可靠的源，并且因此，其不會遭受某些其他EUVL源所遭 受的問題。然而，同步加速器源的能量會隨著時間減少，這對于大 規模半導體制造而言是個嚴重的問題。具體地，同步加速器通常具 有存儲循環電子的存儲環。當循環電子釋放光子時，電子損失能量， 這將引起同步加速器輻射的能量隨著時間減少。

存在至少兩種類型的步進器：使用步進重復方式的步進器和使 用步進掃描方式的步進器。本發明的某些實施方式涉及控制步進器 的行為，使得晶片上的所有位置都接收基本恒定的劑量，而不管同 步加速器源的能量會隨著時間減少這一事實。

具體地，本發明的某些實施方式調整步進重復式步進器的曝光 持續時間，以確保晶片以基本恒定的劑量曝光。同步加速器中的循 環電子生成電流。可以校準EUVL系統以確定涉及劑量、同步加速 器電流和步進器的曝光持續時間的比例常數。在操作期間，可以測 量同步加速器電流，并且可以調整步進器的曝光持續時間，使得晶 片以基本恒定的劑量曝光。

本發明的某些實施方式調整步進掃描式步進器的掃描速度，以 確保晶片以基本恒定的劑量曝光。可以校準EUVL系統以確定涉及 劑量、同步加速器電流和步進器的掃描速度的比例常數。在操作期 間，可以測量同步加速器電流，并且可以調整步進器的掃描速度， 使得晶片以基本恒定的劑量曝光。

注意，同步加速器通常包括用于監控同步加速器電流的設備。 因此，使用同步加速器電流來調整步進器的曝光持續時間或步進器 的掃描速度，可以不需要用來監控遠紫外輻射的能量的附加監控設 備。

附圖說明

圖1示出了根據本發明一個實施方式的集成電路的設計和加工 中的各種階段。

圖2示出了根據本發明一個實施方式的通用EUVL系統。

圖3A示出了根據本發明一個實施方式的、包括同步加速器源以 及步進重復式步進器的EUVL系統。

圖3B示出了根據本發明一個實施方式的、包括同步加速器源以 及步進掃描式步進器的EUVL系統。

圖4給出了根據本發明一個實施方式的、同步加速器電流與時 間的圖示。

圖5A給出了示出根據本發明一個實施方式的、用于基于同步加 速器電流來調整步進重復式步進器的曝光時間的過程的流程圖。