[发明专利]减少准分子光源中的散斑

说明书

一种方法包括：产生由具有深紫外范围中的波长的脉冲构成的光束，每个脉冲具有由第一时间相干长度定义的第一时间相干性，并且每个脉冲由脉冲持续时间定义；对于一个或多个脉冲，在脉冲的脉冲持续时间上调制光学相位以产生具有由第二时间相干长度定义的第二时间相干性的修改的脉冲，该第二时间相干长度小于脉冲的第一时间相干长度；至少从修改的脉冲形成脉冲光束；并且将形成的脉冲光束朝向光刻曝光设备内的衬底引导。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月16日提交的美国申请No.15/407,153的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

所公开的主题涉及用于减少准分子光源中的散斑的设备和方法，光源例如是用于半导体光刻的深紫外(DUV)光源。

背景技术

在半导体光刻(或光蚀刻)中，集成电路(IC)的制造包括在半导体(例如，硅)衬底(其也被称为晶片)上执行各种物理和化学过程。光蚀刻曝光设备或扫描仪是将所期望图案应用到衬底的目标部分上的机器。通过沿轴向延伸的光束辐照晶片，并且晶片被固定到台上，使得晶片通常沿着与轴向基本正交的横向平面延伸。光束具有深紫外(DUV)范围内的波长，例如，从约10纳米(nm)至约400nm。

发明内容

在一些一般方面，一种方法包括产生由具有深紫外范围中的波长的脉冲构成的光束，其中每个脉冲具有由第一时间相干长度定义的第一时间相干性，并且每个脉冲由脉冲持续时间定义。对于一个或多个脉冲，在脉冲的脉冲持续时间上调制光学相位以产生具有由第二时间相干长度定义的第二时间相干性的修改的脉冲，所述第二时间相干长度小于所述脉冲的所述第一时间相干长度。所述方法包括至少从所述修改的脉冲形成脉冲光束；并且将所形成的脉冲光束朝向光刻曝光设备内的衬底引导。

实施方式可以包括以下一个或多个特征。例如，由脉冲构成的光束可以通过以下方式产生：产生由脉冲构成的种子光束；以及通过使种子光束的脉冲重复通过谐振器来通过光学放大所述种子光束的脉冲以产生由放大的脉冲构成的光束。通过在所述放大的脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位，可以在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位，以产生所述修改的脉冲。通过在所述种子光束的脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位，可以在脉冲的脉冲持续时间上调制光学相位，以产生修改的脉冲；并且可以通过光学放大所述修改的脉冲来产生由所述放大的脉冲构成的所述光束。通过将由所述放大的脉冲构成的所述光束朝向所述衬底引导，可以将由所述修改的脉冲形成的所述脉冲光束朝向所述衬底引导。

该方法还可以包括在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位之前减小光束的脉冲的带宽以产生所述修改的脉冲。可以在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位，以引起所述脉冲的所述带宽增加但保持在目标带宽的范围内。

通过与在所述脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位有关的傅立叶变换对所述脉冲的电场的频谱进行卷积，可以在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位。可以在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位，从而减小朝向所述衬底引导的所述脉冲光束的动态散斑对比度。

该方法还可以包括增加朝向所述衬底引导的所述光束中的所述脉冲的持续时间。所述光束中的所述脉冲的持续时间可以通过以下方式增加：将所述光束的每个脉冲的幅度分裂成分裂部分，在这些分裂部分之间引入时间延迟以产生脉冲的时间延迟部分，并且重新组合所述脉冲的这些时间延迟部分以提供所述光束的时间展宽脉冲。通过在所述脉冲的一个或多个分裂部分的脉冲持续时间上调制所述光学相位，可以在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位。

可以在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位，以引起所述光束的脉冲带宽增加。

所述方法还可以包括选择在脉冲的脉冲持续时间上调制所述光学相位的频率范围。