(57)【要約】レーザが動作される繰り返し率の関数としてのレーザ性能のオンライン較正が開示される。較正は、周期的であり得、且つスケジュールされた非露光期間中に実施され得る。信頼できる仕様内性能をもたらす繰り返し率を自動的に選択するために様々な基準が用いられ得る。次に、繰り返し率の信頼できる値は、許容値としてスキャナに提供され、次に、レーザ／スキャナシステムは、それらの許可された繰り返し率を用いることを許可される。【代表図】図４
2019505981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繰り返し率で走行できるレーザと、
前記レーザが動作する繰り返し率を制御するために前記レーザに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットと、
繰り返し率において前記レーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するために前記レーザからの出力を測定するように配置される測定ユニットと、
前記動作パラメータの測定値が前記動作パラメータの値の所定の範囲内にあるかどうかの指示を提供するために前記測定ユニットに動作可能に接続される比較ユニットと、
前記指示に基づき且つ前記繰り返し率と関連付けられる値を格納するために前記比較ユニットに動作可能に接続される記憶ユニットと、
前記記憶ユニットに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットであって、前記第１の繰り返し率に関連して格納された前記値が、前記動作パラメータが前記所定の範囲内にあると測定されたことを示す場合にのみ、前記繰り返し率における前記レーザの動作を許可するように構成される、レーザ制御ユニットと、
を含む、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、エネルギ安定性である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、帯域幅安定性である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、波長安定性である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、ビーム形状安定性である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、アクチュエータ出力である、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
複数の繰り返し率で走行できるレーザと、
複数の繰り返し率で連続して動作するように前記レーザを駆動するために前記レーザに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットと、
前記複数の繰り返し率のそれぞれについて、前記レーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するために前記レーザからの出力を測定するように配置される測定ユニットと、
前記動作パラメータの測定値が前記複数の繰り返し率のそれぞれの値の所定の範囲内にあるかどうかの指示を提供するために前記測定ユニットに動作可能に接続される比較ユニットと、
前記指示に基づく第１の値と、前記複数の繰り返し率のそれぞれについて前記値が取得された前記繰り返し率を示す第２の値と、を格納するために前記比較ユニットに動作可能に接続される記憶ユニットと、
前記記憶ユニットに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットであって、選択された繰り返し率が、前記複数の繰り返し率の１つであって、前記繰り返し率に関連して格納された前記値が、前記動作パラメータが前記所定の範囲内にあると測定されたことを示す、前記複数の繰り返し率の１つである場合にのみ、前記選択された繰り返し率における前記レーザの動作を許可するように構成される、レーザ制御ユニットと、
を含む、システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、エネルギ安定性である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、帯域幅安定性である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、波長安定性である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、ビーム形状安定性である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、アクチュエータ出力である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１３】
複数の繰り返し率で連続して動作するように前記レーザを駆動するために前記レーザに動作可能に接続される前記レーザ制御ユニットは、一連の繰り返し率を通して前記レーザを階段状にするように構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１４】
複数の繰り返し率で連続して動作するように前記レーザを駆動するために前記レーザに動作可能に接続される前記レーザ制御ユニットは、階段間の繰り返し率の差がほぼ一定に維持される一連の繰り返し率を通して前記レーザを階段状にするように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
複数の繰り返し率で連続して動作するように前記レーザを駆動するために前記レーザに動作可能に接続される前記レーザ制御ユニットは、階段間の繰り返し率の差が繰り返し率と共に増加される一連の繰り返し率を通して前記レーザを階段状にするように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
複数の繰り返し率で連続して動作するように前記レーザを駆動するために前記レーザに動作可能に接続される前記レーザ制御ユニットは、階段間の繰り返し率の差が繰り返し率と共に減少される一連の繰り返し率を通して前記レーザを階段状にするように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
パルスレーザのパルス繰り返し率に対する少なくとも１つの性能特性の依存を記録するように構成される測定モジュールと、
前記測定モジュールに動作可能に接続される比較モジュールであって、前記記録された依存及び仕様基準に少なくとも部分的に基づいて、前記パルスレーザのパルス繰り返し率の許可されたセットを識別するように構成される、比較モジュールと、
前記比較モジュールに動作可能に接続される出力部であって、パルス繰り返し率の前記許可されたセットをフォトリソグラフィツールのスキャナに伝達するように構成される、出力部と、
を含む、システム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの性能特性は、エネルギ安定性である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの性能特性は、帯域幅安定性である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの性能特性は、波長安定性である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、ビーム形状安定性である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの動作パラメータは、アクチュエータ出力である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２３】
複数の繰り返し率で走行できるレーザと、
複数の繰り返し率で連続して動作するようにレーザを駆動するために前記レーザに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットと、
前記複数の繰り返し率のそれぞれについて、前記レーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するために前記レーザからの出力を測定するように配置される測定ユニットと、
前記測定された動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記複数の繰り返し率のそれぞれのスコアを決定するために前記測定ユニットに動作可能に接続されるスコアリングユニットと、
前記スコアに基づく第１の値と、前記スコアが前記複数の繰り返し率のそれぞれについて決定された前記繰り返し率を示すそれぞれの第２の値と、を格納するために前記スコアリングユニットに動作可能に接続される記憶ユニットと、
前記記憶ユニットに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットであって、前記繰り返し率の前記スコアに基づいて、前記レーザを動作させる繰り返し率を決定するように構成される、レーザ制御ユニットと、
を含む、システム。
【請求項２４】
レーザの非露光期間中に実行される一連のステップであって、
複数の繰り返し率で前記レーザを連続的に走行させるステップと、
前記複数の繰り返し率のそれぞれについて、前記レーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するステップと、
前記動作パラメータの測定値が前記複数の繰り返し率のそれぞれの値の所定の範囲内にあるかどうかの指示を提供するステップと、
前記指示に基づく第１の値と、複前記数の繰り返し率のそれぞれについて前記値が取得された前記繰り返し率を示す第２の値とを格納するステップと、
選択された繰り返し率が、前記複数の繰り返し率の１つであって、前記繰り返し率に関連して格納された前記値が、前記動作パラメータが前記所定の範囲内にあると測定されたことを示す、前記複数の繰り返し率の１つである場合にのみ、前記選択された繰り返し率における前記レーザの動作を許可するステップであって、前記レーザの後続の露光期間中に実行されるステップと、
を含む一連のステップ、
のステップを含む、方法。
【請求項２５】
照射システム及びスキャナを含むフォトリソグラフィツールによって実施される方法であって、
照射システムによって実行されるステップであって、
パルスレーザのパルス繰り返し率に対する少なくとも１つの性能特性の依存を記録するステップと、
前記記録された依存及び仕様基準に少なくとも部分的に基づいて、前記パルスレーザのパルス繰り返し率の許可されたセットを識別するステップと、
パルス繰り返し率の前記許可されたセットを前記スキャナに伝達するステップと、
のステップを含む、方法。
【請求項２６】
レーザの非露光期間中に行われる方法であって、
第１の繰り返し率で前記レーザを動作させるステップと、
前記レーザが前記第１の繰り返し率で動作している間に前記レーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、
前記測定ステップにおいて測定された値が前記値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップの結果を示す、前記第１の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、
第２の繰り返し率で前記レーザを動作させるステップと、
前記レーザが前記第２の繰り返し率で動作している間に前記レーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、
前記測定ステップにおいて測定された値が前記値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップの結果を示す、前記第２の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、
を含む、方法。
【請求項２７】
レーザの非露光期間中に行われる第１の一連のステップであって、
第１の繰り返し率で前記レーザを動作させるステップと、
前記レーザが前記第１の繰り返し率で動作している間に前記レーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、
前記測定ステップにおいて測定された値が前記値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップの結果を示す、前記第１の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、
第２の繰り返し率で前記レーザを動作させるステップと、
前記レーザが前記第２の繰り返し率で動作している間に前記レーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、
前記測定ステップにおいて測定された値が前記値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、
前記判定ステップの結果を示す、前記第２の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、
前記レーザの選択された繰り返し率が、前記選択された繰り返し率について前記性能基準が満たされたことを示す指示が前記格納ステップの１つで格納されたものである場合にのみ、前記レーザの動作を許可するステップであって、レーザの露光期間中に行われるステップと、を含む、第１の一連のステップ
を含む、方法。
【請求項２８】
スキャナ及び照射システムを含むフォトリソグラフィツールであって、
前記スキャナは、前記照射システムの繰り返し率を要求するためのモジュールを含み、
前記照射システムは、前記要求された繰り返し率が許容されるかどうかを前記スキャナに示すように構成されるモジュールを含み、
前記スキャナは、前記要求された繰り返し率が許容されることを前記照射システムが示す場合、前記要求された繰り返し率で前記照射システムを動作させ、且つそうではなく前記要求された繰り返し率が許容されないことを前記照射システムが示す場合、別の繰り返し率を要求するように構成されるモジュールを更に含む、フォトリソグラフィツール。
【請求項２９】
照射システム及びスキャナを含むフォトリソグラフィツールによって実施される方法であって、
前記照射システムの繰り返し率を要求するステップであって、前記スキャナによって実行される、ステップと、
前記要求された繰り返し率が、仕様内性能をもたらすものとして許容されるものであるかどうかの指示を前記スキャナに提供するステップであって、前記照射システムによって実行される、ステップと、
前記要求された繰り返し率が許容されることを前記照射システムが示す場合、前記要求された繰り返し率で前記照射システムを動作させ、且つそうではなく前記要求された繰り返し率が許容されないことを前記照射システムが示す場合、別の繰り返し率を要求するステップであって、前記スキャナによって実行される、ステップと、
を含む、方法。
【請求項３０】
スキャナ及び照射システムを含むフォトリソグラフィツールであって、
前記スキャナは、前記照射システムの繰り返し率を要求するように構成されるモジュールを含み、
前記照射システムは、仕様内性能をもたらすと前記照射システムが判定した複数の繰り返し率を識別する情報を維持するメモリと、前記要求された繰り返し率に最も近い前記複数の繰り返し率の中からの繰り返し率を前記スキャナに提供するように構成されるモジュールと、を含み、
前記スキャナは、前記指示された繰り返し率が前記要求された繰り返し率に十分に近いと前記スキャナが判定する場合、前記提供された繰り返し率で前記照射システムを動作させ、且つそうではなく前記指示された繰り返し率が前記要求された繰り返し率に十分に近くないと前記スキャナが判定する場合、別の繰り返し率を要求するように構成されるモジュールを更に含む、フォトリソグラフィツール。
【請求項３１】
照射システム及びスキャナを含むフォトリソグラフィツールによって実行される方法であって、
前記照射システムの繰り返し率を要求するステップであって、前記スキャナによって実施される、ステップと、
仕様内性能をもたらすと前記照射システムが判定した複数の繰り返し率を識別する情報を維持し、且つ前記要求された繰り返し率に最も近い前記複数の繰り返し率の中からの繰り返し率を前記スキャナに提供するステップであって、前記照射システムによって実行される、ステップと、
前記指示された繰り返し率が前記要求された繰り返し率に十分に近いと前記スキャナが判定する場合、前記提供された繰り返し率で前記照射システムを動作させ、且つそうではなく前記指示された繰り返し率が前記要求された繰り返し率に十分に近くないと前記スキャナが判定する場合、別の繰り返し率を要求するステップであって、前記スキャナによって実行される、ステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
［0001］本出願は、２０１５年１２月２１日出願の「ONLINE CALIBRATION FOR REPETITION RATE DEPENDENT PERFORMANCE VARIABLES」という名称の米国特許出願第１４／９７６，８２９号の利益を主張し、この米国特許出願は、その全体において参照により本明細書に援用される。
【０００２】
［0002］本開示は、電磁スペクトルの深紫外線（「ＤＵＶ」）部分における放射を生成するレーザ源のオンライン較正に関する。
【背景技術】
【０００３】
［0003］半導体フォトリソグラフィ用レーザ放射は、典型的には、特定の繰り返し率の一連のパルスとして供給される。プロセス均一性を達成するために、レーザは、全ての予想される動作条件下において帯域幅、波長、及びエネルギ安定性などの性能仕様のセットを満たし得ることが望ましい。これらのレーザ性能パラメータは、レーザが動作する際の繰り返し率によって影響され得る。従って、レーザが動作できる繰り返し率の全てにおいてレーザが性能仕様を満たすと仮定することはできない。しかしながら、異なる繰り返し率で動作できる選択肢を有することが望ましいことがあり得る。例えば、レーザの出力電力を変更する一般的な方法は、１パルス当たりの出力エネルギを低減することではなく、繰り返し率を低減することである。
【０００４】
［0004］固定繰り返し率（例えば、６ｋＨｚ）でレーザを動作させることにより、繰り返し率を用いて性能の未知の変動を避けることが可能である。しかしながら、これは、より低い有効繰り返し率を用いることが望ましい場合、レーザから生じるパルスの実数が同じままであるため、レーザ源に関連するスキャナがパルスをブロックするか、又はそうでなければ減衰しなければならないという欠点を有する。これは、必要に応じて実際のレーザ繰り返し率が低減され得る場合に必要とされるであろうよりも多くのレーザパルスがウエハ製造に用いられることを意味する。
【発明の概要】
【０００５】
［0005］従って、レーザ源が許容可能な性能仕様内で動作していないことがあり得るという懸念なしに、複数の利用可能な繰り返し率のいずれか１つで動作できるレーザ源を提供できる必要性が存在する。
【０００６】
［0006］下記は、実施形態の基本的理解を提供するために、１つ又は複数の実施形態の簡略化された概要を提示する。この概要は、全ての考えられる実施形態の広範囲な概観ではなく、且つ全ての実施形態の重要な又は不可欠な要素を識別するようにも、いずれか又は全ての実施形態の範囲を示すようにも意図されていない。その唯一の目的は、後に提示される一層詳細な説明の前置きとして、簡略化された形式で１つ又は複数の実施形態の幾つかの概念を提示することである。
【０００７】
［0007］一態様によれば、複数の繰り返し率で走行できるレーザと、レーザが動作する繰り返し率を制御するためにレーザに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットと、繰り返し率においてレーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するためにレーザからの出力を測定するように配置される測定ユニットと、動作パラメータの測定値が動作パラメータの値の所定の範囲内にあるかどうかの指示を提供するために測定ユニットに動作可能に接続される比較ユニットと、指示に基づき且つ繰り返し率と関連付けられる値を格納するために比較ユニットに動作可能に接続される記憶ユニットと、を含むシステムが開示される。レーザ制御ユニットは、記憶ユニットに動作可能に接続され、且つ第１の繰り返し率に関連して格納された値が、動作パラメータが所定の範囲内にあると測定されたことを示す場合にのみ、繰り返し率におけるレーザの動作を許可するように構成される。動作パラメータは、エネルギ安定性、帯域幅安定性、波長安定性、ビーム形状安定性、アクチュエータ状態、又はこれらにおける幾つか又は全てのある組み合わせであり得る。
【０００８】
［0008］別の態様によれば、複数の繰り返し率で走行できるレーザと、複数の繰り返し率で連続して動作するようにレーザを駆動するためにレーザに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットと、複数の繰り返し率のそれぞれについて、レーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するためにレーザからの出力を測定するように配置される測定ユニットと、動作パラメータの測定値が複数の繰り返し率のそれぞれの値の所定の範囲内にあるかどうかの指示を提供するために測定ユニットに動作可能に接続される比較ユニットと、指示に基づく第１の値と、複数の繰り返し率のそれぞれについて値が取得された繰り返し率を示す第２の値と、を格納するために比較ユニットに動作可能に接続される記憶ユニットと、を含むシステムが開示される。レーザ制御ユニットは、記憶ユニットに動作可能に接続され、且つ選択された繰り返し率が、複数の繰り返し率の１つであって、繰り返し率に関連して格納された値が、動作パラメータが所定の範囲内にあると測定されたことを示す、複数の繰り返し率の１つである場合にのみ、選択された繰り返し率におけるレーザの動作を許可するように構成される。動作パラメータは、エネルギ安定性、帯域幅安定性、波長安定性、ビーム形状安定性、又はこれらにおける幾つか又は全てのある組み合わせであり得る。複数の繰り返し率で連続して動作するようにレーザを駆動するためにレーザに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットは、一連の繰り返し率を通してレーザを階段状にするように構成され得る。階段間の差は、ほぼ一定に維持されてもよく、繰り返し率と共に増加されてもよく、繰り返し率で減少されてもよく、又は非単調的な方法（例えば、ランダム走査）であり得る。
【０００９】
［0009］別の態様によれば、パルスレーザのパルス繰り返し率に対する少なくとも１つの性能特性の依存を記録するように構成される測定モジュールと、測定モジュールに動作可能に接続される比較モジュールであって、記録された依存及び仕様基準に少なくとも部分的に基づいて、パルスレーザのパルス繰り返し率の許可されたセットを識別するように構成される比較モジュールと、比較モジュールに動作可能に接続される出力部であって、パルス繰り返し率の許可されたセットをフォトリソグラフィツールのスキャナに伝達するように構成される出力部と、を含むシステムが開示される。動作パラメータは、エネルギ安定性、帯域幅安定性、波長安定性、ビーム形状安定性、又はこれらにおける幾つか又は全てのある組み合わせであり得る。
【００１０】
［0010］別の態様によれば、複数の繰り返し率で走行できるレーザと、複数の繰り返し率で連続して動作するようにレーザを駆動するためにレーザに動作可能に接続されるレーザ制御ユニットと、複数の繰り返し率のそれぞれについて、レーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するためにレーザからの出力を測定するように配置される測定ユニットと、測定された動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、複数の繰り返し率のそれぞれのスコアを決定するために測定ユニットに動作可能に接続されるスコアリングユニットと、スコアに基づく第１の値と、スコアが複数の繰り返し率のそれぞれについて決定された繰り返し率を示すそれぞれの第２の値とを格納するためにスコアリングユニットに動作可能に接続される記憶ユニットと、を含むシステムが開示される。レーザ制御ユニットは、記憶ユニットに動作可能に接続され、且つ繰り返し率のスコアに基づいて、レーザを動作させる繰り返し率を決定するように構成される。
【００１１】
［0011］別の態様によれば、レーザの非露光期間中に実行される一連のステップであって、複数の繰り返し率でレーザを連続的に走行させるステップと、複数の繰り返し率のそれぞれについて、レーザの少なくとも１つの動作パラメータを測定するステップと、動作パラメータの測定値が複数の繰り返し率のそれぞれの値の所定の範囲内にあるかどうかの指示を提供するステップと、指示に基づく第１の値と、複数の繰り返し率のそれぞれについて値が取得された繰り返し率を示す第２の値とを格納するステップと、選択された繰り返し率が、複数の繰り返し率の１つであって、繰り返し率に関連して格納された値が、動作パラメータが所定の範囲内にあると測定されたことを示す、複数の繰り返し率の１つである場合にのみ、選択された繰り返し率におけるレーザの動作を許可するステップであって、レーザの後続の露光期間中に実行されるステップと、を含む一連のステップのステップを含む方法が開示される。
【００１２】
［0012］別の態様によれば、照射システム及びスキャナを含むフォトリソグラフィツールによって実施されるステップを含む方法であって、照射システムによって実行されるステップであって、パルスレーザのパルス繰り返し率に対する少なくとも１つの性能特性の依存を記録するステップと、記録された依存及び仕様基準に少なくとも部分的に基づいて、パルスレーザのパルス繰り返し率の許可されたセットを識別するステップと、パルス繰り返し率の許可されたセットをスキャナに伝達するステップと、のステップを含む方法が開示される。
【００１３】
［0013］別の態様によれば、レーザの非露光期間中に行われる方法であって、第１の繰り返し率でレーザを動作させるステップと、レーザが第１の繰り返し率で動作している間にレーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、測定ステップにおいて測定された値がこれらの値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、判定ステップの結果を示す、第１の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、第２の繰り返し率でレーザを動作させるステップと、レーザが第２の繰り返し率で動作している間にレーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、測定ステップにおいて測定された値がこれらの値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、判定ステップの結果を示す、第２の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、を含む方法が開示される。
【００１４】
［0014］別の態様によれば、レーザの非露光期間中に行われる第１の一連のステップであって、第１の繰り返し率でレーザを動作させるステップと、レーザが第１の繰り返し率で動作している間にレーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、測定ステップにおいて測定された値がこれらの値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、判定ステップの結果を示す、第１の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、第２の繰り返し率でレーザを動作させるステップと、レーザが第２の繰り返し率で動作している間にレーザの１つ又は複数の動作性能変数を測定するステップと、測定ステップにおいて測定された値がこれらの値の性能基準を満たすかどうかを判定するステップと、判定ステップの結果を示す、第２の繰り返し率に関連する指示を格納するステップと、レーザの選択された繰り返し率が、選択された繰り返し率について性能基準が満たされたことを示す指示が格納ステップの１つで格納されたものである場合にのみ、レーザの動作を許可するステップであって、レーザの露光期間中に行われるステップと、を含む第１の一連のステップを含む方法が開示される。
【００１５】
［0015］別の態様によれば、スキャナ及び照射システムを含むフォトリソグラフィツールであって、スキャナは、照射システムの繰り返し率を要求するためのモジュールを含み、及び照射システムは、要求された繰り返し率が許容されるかどうかをスキャナに示すように構成されるモジュールを含み、スキャナは、要求された繰り返し率が許容されることを照射システムが示す場合、要求された繰り返し率で照射システムを動作させ、且つそうではなく要求された繰り返し率が許容されないことを照射システムが示す場合、別の繰り返し率を要求するように構成されるモジュールを更に含む、フォトリソグラフィツールが開示される。
【００１６】
［0016］別の態様によれば、照射システム及びスキャナを含むフォトリソグラフィツールによって実施される方法であって、照射システムの繰り返し率を要求するステップであって、スキャナによって実行されるステップと、要求された繰り返し率が、仕様内性能をもたらすものとして許容されるものであるかどうかの指示をスキャナに提供するステップであって、照射システムによって実行されるステップと、要求された繰り返し率が許容されることを照射システムが示す場合、要求された繰り返し率で照射システムを動作させ、且つそうではなく要求された繰り返し率が許容されないことを照射システムが示す場合、別の繰り返し率を要求するステップであって、スキャナによって実行されるステップと、を含む方法が開示される。
【００１７】
［0017］別の態様によれば、スキャナ及び照射システムを含むフォトリソグラフィツールであって、スキャナは、照射システムの繰り返し率を要求するように構成されるモジュールを含み、照射システムは、仕様内性能をもたらすと照射システムが判定した複数の繰り返し率を識別する情報を維持するメモリと、要求された繰り返し率に最も近い複数の繰り返し率の中からの繰り返し率をスキャナに提供するように構成されるモジュールと、を含み、スキャナは、指示された繰り返し率が要求された繰り返し率に十分に近いとスキャナが判定する場合、提供された繰り返し率で照射システムを動作させ、且つそうではなく指示された繰り返し率が要求された繰り返し率に十分に近くないとスキャナが判定する場合、別の繰り返し率を要求するように構成されるモジュールを更に含む、フォトリソグラフィツールが開示される。ここで及び他の箇所で、「十分に近い」は、指示された繰り返し率と要求された繰り返し率との間の差が、そのときの製造用途における重大な影響を有しないとスキャナが判定することを意味する。
【００１８】
［0018］別の態様によれば、照射システム及びスキャナを含むフォトリソグラフィツールによって実行される方法であって、照射システムの繰り返し率を要求するステップであって、スキャナによって実施されるステップと、仕様内性能をもたらすと照射システムが判定した複数の繰り返し率を識別する情報を維持し、且つ要求された繰り返し率に最も近い複数の繰り返し率の中からの繰り返し率をスキャナに提供するステップであって、照射システムによって実行されるステップと、指示された繰り返し率が要求された繰り返し率に十分に近いとスキャナが判定する場合、提供された繰り返し率で照射システムを動作させ、且つそうではなく指示された繰り返し率が要求された繰り返し率に十分に近くないとスキャナが判定する場合、別の繰り返し率を要求するステップであって、スキャナによって実行されるステップと、を含む方法が開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
［0019］
【図１】本発明の態様による、全体的で広範な概念的フォトリソグラフィシステムの概略図（正確な縮尺ではない）を示す。
【図２】本発明の態様による図１のシステムの光源の機能ブロック図である。
【図３】本発明の態様による図１のシステムの光コントローラの機能ブロック図である。
【図４】本発明の態様による較正プロセスを示すフローチャートである。
【図５】本発明の別の態様による別の較正プロセスを示すフローチャートである。
【図６】本発明の別の態様による繰り返し率選択プロセスを示すフローチャートである。
【図７】本発明の別の態様による別の繰り返し率選択プロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［0026］ここで、図面に関連して様々な実施形態を説明する。図面において、同様の参照数字は、全体を通して同様の要素を指すために用いられる。以下の説明において、説明の目的のため、多数の特定の詳細が１つ又は複数の実施形態の完全な理解を促進するために明らかにされる。しかしながら、以下で説明されるいかなる実施形態も、以下で説明される特定の設計詳細を採用せずに実行できることが幾つか又は全ての例で明らかになり得る。他の例において、周知の構造及びデバイスが、１つ又は複数の実施形態の説明を容易にするためにブロック図の形式で示されている。以下は、実施形態の基本的理解を提供するために、１つ又は複数の実施形態の簡略化された概要を示す。この概要は、全ての考えられる実施形態の広範囲な概観でなく、且つ全ての実施形態の重要な又は不可欠な要素を識別するようにも、いずれか又は全ての実施形態の範囲を描写するようにも意図されていない。
【００２１】
［0027］図１を参照すると、照射システム１３０を含むフォトリソグラフィシステム１００である。照射システム１３０は、パルス光ビーム１１０を生成し、且つそれをフォトリソグラフィ露光装置に誘導する光源１０５、又はマイクロエレクトロニクス機構をウエハ１２０上にパターン形成するスキャナ１１５を含む。ウエハ１２０は、あるパラメータに従って、ウエハ１２０を保持するように構成され、且つウエハ１２０を正確に配置するように構成されるポジショナに接続されたウエハテーブル１２２上に配置される。光ビーム１１０はまた、ビーム調製システム１１２を通して導かれ、ビーム調製システム１１２は、光ビーム１１０の態様を修正する光学素子を含むことができる。例えば、ビーム調製システム１１２は、反射又は屈折光学素子、光学パルスストレッチャ、及び光学開口部（自動シャッタを含む）を含むことができる。
【００２２】
［0028］フォトリソグラフィシステム１００は、例えば２４８ナノメートル（ｎｍ）又は１９３ｎｍの波長を備えた深紫外線（ＤＵＶ）範囲における波長を有する光ビーム１１０を用いる。ウエハ１２０上にパターン形成されるマイクロエレクトロニクス機構のサイズは、光ビーム１１０の波長に依存し、より低い波長は、より小さい最小機構サイズをもたらす。光ビーム１１０の波長が２４８ｎｍ又は１９３ｎｍである場合、マイクロエレクトロニクス機構の最小サイズは、例えば５０ｎｍ以下にすることができる。光ビーム１１０の帯域幅は、その光学スペクトル（又は発光スペクトル）の実際の瞬時帯域幅にすることができ、それは、光ビーム１１０の光学エネルギ又は電力が異なる波長にわたってどのように分配されるかに関する情報を含む。リソグラフィシステム１００はまた、測定（又は計測）システム１７０及び制御システム１８５を含む。計測システム１７０は、光ビームの１つ又は複数のスペクトル特徴（帯域幅及び／又は波長など）を測定する。計測システム１７０は、複数のセンサを含むのが好ましい。計測システムの可能な実装形態に関する詳細は、２０１５年５月２２日出願の「Spectral Feature Metrology of a Pulsed Light Beam」という名称で本出願の譲受人に共通に譲渡された米国特許出願第１４／７２０，２０７号（整理番号：２０１５Ｐ０００２７ＵＳ／００２１２１００１）に開示され、その開示全体が参照により本明細書に援用される。
【００２３】
［0029］計測システム１７０は、光源１０５とスキャナ１１５との間の経路に配置されたビーム分離デバイス１６０から再誘導される光ビーム１１０の一部を受信する。ビーム分離デバイス１６０は、光ビーム１１０の第１の部分を計測システム１７０に誘導し、且つ光ビーム１１０の第２の部分をスキャナ１１５の方に誘導する。幾つかの実装形態において、大部分の光ビームは、第２の部分でスキャナ１１５の方に誘導される。例えば、ビーム分離デバイス１６０は、光ビーム１１０の一部（例えば、１〜２％）を計測システム１７０に誘導する。ビーム分離デバイス１６０は、例えばビームスプリッタとすることができる。
【００２４】
［0030］スキャナ１１５は、例えば、１つ又は複数の集光レンズ、マスク、及び対物レンズ配列を有する光学配置を含む。マスクは、光ビーム１１０の光学軸に沿ってなど、１つ又は複数の方向に沿って又は光学軸に垂直な平面において移動可能である。対物レンズ配列は、投影レンズを含み、且つマスクからウエハ１２０上のフォトレジストへ画像転写が発生できるようにする。照射器システムは、マスクに当たる光ビーム１１０の角度範囲を調整する。照射器システムはまた、マスクにわたる光ビーム１１０の強度分布を均質化する（均一にする）。
【００２５】
［0031］スキャナ１１５は、数ある機構の中で、リソグラフィコントローラ１４０、空調装置、及び様々な電気コンポーネントの電源を含むことができる。リソグラフィコントローラ１４０は、ウエハ１２０上に層が印刷される方法を制御する。リソグラフィコントローラ１４０は、プロセスレシピなどの情報を格納し、且つまた以下でより詳細に下に説明されるように、いずれの繰り返し率が用いられ得るか又は望ましいかに関する情報を格納し得るメモリ１４２を含む。
【００２６】
［0032］ウエハ１２０は、光ビーム１１０によって照射される。プロセスプログラム又はレシピは、ウエハ１２０上の露光長さ、用いられるマスクと同様に、露光に影響する他の要因を決定する。リソグラフィ中、光ビーム１１０の複数のパルスは、照射ドーズを構成するためにウエハ１２０の同じエリアを照射する。同じエリアを照射する光ビーム１１０のパルス数Ｎは、露光窓又はスリットと呼ぶことができ、このスリットのサイズは、マスクの前に配置される露光スリットによって制御することができる。幾つかの実装形態において、Ｎ値は、１０の位、例えば１０〜１００パルスである。他の実装形態において、Ｎ値は、１００パルスより大きく、例えば１００〜５００パルスである。
【００２７】
［0033］マスクの１つ又は複数、対物レンズ配列、及びウエハ１２０は、照射野にわたって露光窓を走査するために露光中に互いに対して移動することができる。照射野は、露光スリット又は窓の一走査において露光されるウエハ１２０のエリアである。
【００２８】
［0034］図２を参照すると、例示的な光源１０５は、光ビーム１１０としてパルスレーザビームを生成するパルスレーザ源である。図２の例に示されているように、光源１０５は、電力増幅器（ＰＡ）３１０にシード光ビームを供給する主発振器（ＭＯ）３００を含む２ステージレーザシステムである。主発振器３００は、典型的には、増幅が行われる利得媒体、及び光共振器などの光フィードバック機構を含む。電力増幅器３１０は、典型的には、主発振器３００からのシードレーザビームでシードされた場合に増幅が行われる利得媒体を含む。電力増幅器３１０が再生リング共振器として設計される場合、それは、電力リング増幅器（ＰＲＡ）として説明され、この場合、十分な光フィードバックがリング設計から提供され得る。主発振器３００は、比較的低い出力パルスエネルギにおいて、中心波長及び帯域幅などのスペクトルパラメータの微調整を可能にする。電力増幅器３１０は、主発振器３００から出力を受信し、且つこの出力を増幅して、フォトリソグラフィにおいて用いるための出力の必要電力を達成する。
【００２９】
［0035］主発振器３００は、２つの長尺状の電極と、利得媒体としての役割を果たすレーザガスと、電極間でガスを循環させるファンと、を有する放電室を含む。レーザ共振器は、放電室の一方の側におけるスペクトル特徴選択システム１５０と、放電室の第２の側における出力カプラ３１５と、の間に形成される。光源１０５はまた、出力カプラ３１５からの出力を受信する線中心解析モジュール（ＬＡＭ）３２０と、必要に応じてレーザビームのサイズ及び／又は形状を修正する１つ又は複数のビーム修正光学システム３２５とを含むことができる。線中心解析モジュール３２０は、シード光ビームの波長（例えば、中心波長）を測定するために用いることができる１つのタイプの測定システムの例である。放電室において用いられるレーザガスは、要求される波長及び帯域幅近くのレーザビームを生成するための任意の適切なガスとすることができる。例えば、レーザガスは、約１９３ｎｍの波長の光を発するフッ化アルゴン（ＡｒＦ）、又は約２４８ｎｍの波長の光を発するフッ化クリプトン（ＫｒＦ）とすることができる。
【００３０】
［0036］電力増幅器３１０は、電力増幅器放電室を含み、電力増幅器が再生リング増幅器である場合、電力増幅器はまた、循環経路を形成するために光ビームを放電室に逆に反射するビーム反射器３３０を含む。電力増幅器放電室は、長尺状の電極の対、利得媒体としての役割を果たすレーザガス、及び電極間でガスを循環させるためにファンを含む。シード光ビームは、電力増幅器３１０を繰り返し通過することによって増幅される。ビーム修正光学システム３２５は、シード光ビームをインカップルし、且つ出力光ビーム１１０を形成するために、増幅された放射の一部を電力増幅器からアウトカップルする方法（例えば、部分反射ミラー）を提供する。
【００３１】
［0037］線中心解析モジュール３２０は、主発振器３００の出力の波長を監視する。線中心解析モジュールは、光源１０５内の他の位置に配置することができるか、又はそれは光源１０５の出力部に配置することができる。
【００３２】
［0038］スペクトル特徴選択システム１５０は、光源１０５から光ビームを受信し、且つ制御システム１８５からの入力に基づいて光源１０５のスペクトルの出力を微調整する。図３を参照すると、光源１０５からの光に結合する例示的なスペクトル特徴選択システム４５０が示されている。幾つかの実装形態において、スペクトル特徴選択システム４５０は、主発振器３００内の波長及び帯域幅などのスペクトル特徴の微調整を可能にするために主発振器３００から光を受信する。
【００３３】
［0039］スペクトル特徴選択システム４５０は、ファームウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせの形態でエレクトロニクスを含むスペクトル特徴制御モジュール４５２などの制御モジュールを含むことができる。モジュール４５２は、スペクトル特徴作動システム４５４、４５６、４５８などの１つ又は複数の作動システムに接続される。作動システム４５４、４５６、４５８のそれぞれは、光学システム４６６のそれぞれの光学機構４６０、４６２、４６４に接続される１つ又は複数のアクチュエータを含むことができる。光学機構４６０、４６２、４６４は、発生された光ビーム１１０の特定の特性を調整し、それによって光ビーム１１０のスペクトル特徴を調整するように構成される。制御モジュール４５２は、制御システム１８５から制御信号を受信し、制御信号は、作動システム４５４、４５６、４５８の１つ又は複数を動作させるか又は制御するための特定のコマンドを含む。作動システム４５４、４５６、４５８は、協働して機能するように選択及び設計することができる。
【００３４】
［0040］各光学機構４６０、４６２、４６４は、光源１０５によって生成された光ビーム１１０に光学的に結合される。幾つかの実装形態において、光学システム４６６は、線狭隘化モジュールである。線狭隘化モジュールは、光学機構として、反射格子などの分散光学素子及びプリズムなどの屈折光学素子を含み、それらの１つ又は複数は、回転可能とすることができる。この線狭隘化モジュールの例は、２００９年１０月２３日出願の「System Method and Apparatus for Selecting and Controlling Light Source Bandwidth」という名称の米国特許出願第１２／６０５，３０６号（’３０６出願）に見出すことができ、その出願の明細書は、参照により本明細書に援用される。’３０６出願において、ビームエキスパンダ（１つ又は複数のプリズムを含む）及び格子などの分散素子を含む線狭隘化モジュールが説明されている。
【００３５】
［0041］作動システム４５４、４５６、４５８のアクチュエータのそれぞれは、光学システム４６６のそれぞれの光学機構４６０、４６２、４６４を移動又は制御するための機械デバイスである。アクチュエータは、モジュール４５２からエネルギを受信し、且つそのエネルギを、光学システムの光学機構４６０、４６２、４６４に与えられるある種の運動に変換する。例えば、’３０６出願において、力デバイス（格子領域に力を印加する）、及びビームエキスパンダのプリズムの１つ又は複数を回転させるための回転ステージなどの作動システムが説明されている。作動システム４５４、４５６、４５８は、例えば、ステッパモータなどのモータ、バルブ、圧力制御型デバイス、ピエゾデバイス、リニアモータ、油圧アクチュエータ、ボイスコイル等を含むことができる。
【００３６】
［0042］一般に、制御システム１８５は、デジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアの１つ又は複数を含む。制御システム１８５はまた、読み出し専用メモリ及び／又はランダムアクセスメモリであり得るメモリを含む。コンピュータプログラム命令及びデータを実体的に具体化するのに適した記憶デバイスは、例として、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイス、内部ハードディスク及び取り外し可能ディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、及びＣＤ−ＲＯＭディスクを含む不揮発性メモリの全ての形式を含む。
【００３７】
［0043］制御システム１８５はまた、１つ又は複数の入力デバイス（キーボード、タッチスクリーン、マイクロホン、マウス、携帯入力デバイスなど）及び１つ又は複数の出力デバイス（スピーカ又はモニタなど）を含むことができる。制御システム１８５はまた、１つ又は複数のプログラマブルプロセッサと、１つ又は複数のプログラマブルプロセッサによる実行のために機械可読記憶デバイスに実体的に具体化された１つ又は複数のコンピュータプログラム製品と、を含む。１つ又は複数のプログラマブルプロセッサは、それぞれ入力データに基づいて動作し、且つ適切な出力を生成することによって所望の機能を実行する命令のプログラムを実行することができる。一般に、プロセッサは、メモリから命令及びデータを受信する。前述のいずれのものも、特に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補足されるか、又はＡＳＩＣに組み込まれてもよい。
【００３８】
［0044］制御システム１８５は、スペクトル特徴解析モジュール、リソグラフィ解析モジュール、決定モジュール、光源作動モジュール、リソグラフィ作動モジュール、及びビーム調製作動モジュールを含む。これらのモジュールのそれぞれは、１つ又は複数のプロセッサによって実行されるコンピュータプログラム製品のセットとすることができる。スペクトル特徴解析モジュールは、計測システム１７０から出力を受信する。リソグラフィ解析モジュールは、スキャナ１１５のリソグラフィコントローラ１４０から情報を受信する。決定モジュールは、解析モジュールから出力を受信し、且ついずれの作動モジュールが解析モジュールからの出力に基づいて作動される必要があるかを判定する。光源作動モジュールは、光源１０５及びスペクトル特徴選択システム１５０の１つ又は複数に接続される。リソグラフィ作動モジュールは、スキャナ１１５及び特にリソグラフィコントローラ１４０に接続される。ビーム調製作動モジュールは、ビーム調製システム１１２の１つ又は複数のコンポーネントに接続される。
【００３９】
［0045］制御システム１８５が他のモジュールを含むことが可能である。加えて、制御システム１８５が、互いに物理的に離れたコンポーネントから構成されることが可能である。例えば、光源作動モジュールは、光源１０５又はスペクトル特徴選択システム１５０と物理的に同じ場所に配置することができる。
【００４０】
［0046］一般に、制御システム１８５は、計測システム１７０から光ビーム１１０に関する少なくとも幾らかの情報を受信し、スペクトル特徴解析モジュールは、スキャナ１１５に供給される光ビーム１１０の１つ又は複数のスペクトル特徴（例えば、帯域幅）を調整する方法を決定するために、情報に基づいて解析を実行する。この決定に基づき、制御システム１８５は、光源１０５の動作を制御するためにスペクトル特徴選択システム１５０及び／又は光源１０５に信号を送信する。
【００４１】
［0047］光源制御システム１８５は、所与の繰り返し率で光源を動作させる。より具体的には、スキャナ１１５は、全てのレーザパルスのために（即ちパルスごとに）光源１０５にトリガ信号を送信し、それらのトリガ信号間の時間間隔は、任意とすることができるが、しかし、スキャナ１１５が規則的間隔でトリガ信号を送信する場合、それらの信号の率は繰り返し率である。繰り返し率は、スキャナ１４０によって要求された率とすることができる。好ましくは、フォトリソグラフィシステム１００は、特定用途の必要性に依存して、多くの繰り返し率のいずれか１つを選択する能力をユーザに提供する。しかしながら、性能特性が繰り返し率と共に変化し得るため、仕様内性能をもたらすことが知られている繰り返し率の使用へスキャナ１１５を制限すること（又は反対に、オペレータ若しくはスキャナ１１５が、仕様外性能をもたらすことが知られている繰り返し率を用いることを防ぐか、若しくはいずれの率が仕様内性能をもたらす可能性がより高いかに関する情報をスキャナ１１５に少なくとも供給すること）が望ましい。（現場で各レーザについて）許容可能な繰り返し率を周期的に且つ臨時に判定できることも望ましい。なぜなら、繰り返し率に伴う性能変動が、同じタイプのレーザに関してさえレーザごとに変化し得、且つまたシステムの動作年数と共に変化し得、その結果、許容される繰り返し率の推測的な全体的「包含ゾーン」（又は禁止繰り返し率の「排除ゾーン」）の定義は、同じタイプの全てのレーザにとって、又は単一レーザの全寿命にわたってさえ一般的には実際的でないためである。たとえ繰り返し率が明示的に許容又は拒否されない場合でも、繰り返し率は、それらが許容可能な動作をもたらす可能性に基づいてスコアを割り当てられ得る。
【００４２】
［0048］これらの目標は、「良好な」繰り返し率を識別し、且つ／又はそれにスコアを与えることができる自動較正システムの使用によって達成することができる。「良好な」繰り返し率のスコアリングは、率が仕様内性能をもたらすか又はもたらす可能性が十分にあるか否かに基づいて許容される（従って、使用可能である）か又は拒否される（従って、使用可能でない）という意味で二元的であり得る。代替として、自動較正システムは、より高いスコアを取得する率に関して、率にスコアを与え、従ってそれらが仕様内性能をもたらす可能性がより高い場合に好ましいことができ、仕様内性能をもたらす可能性がより低い率は、より低いスコアを割り当てられる。かかる実施形態において、より低いスコアを割り当てられた率は、絶対的に拒否されることはなく、スキャナ１１５は、他の技術的配慮に基づいて、より良好なスコアを有する率を用いないことが好ましい場合にそれらを用い得る。
【００４３】
［0049］かかるシステムにおいて、照射システム１３０は、様々な繰り返し率におけるそれ自体の性能を測定し、且つ繰り返し率の関数として性能を記録する。次に、照射システム１３０は、測定の結果を示す情報をスキャナ１１５に伝達する。性能は、放射光の特性に従って測定することができる。性能はまた、アクチュエータの利用可能なダイナミックレンジなど、上記のアクチュエータの動作特性に従って測定することができる。性能はまた、これらの特性又は他のパラメータのある組み合わせに従って測定することができる。繰り返し率の選択／スコアリングにおいて用いられる特性は事前に定義され得るか、又は特性は動的に選択若しくは更に決定され得る。
【００４４】
［0050］所与の率のスコアリングは、その率で得られた測定に直接基づいて決定され得るか、又はそれは推測され得る。例えば、照射システム１３０は、率の集合に含まれる率のサブセット用に性能測定を行い、次に補間などの数学的演算を用いて集合の他の率における性能を推測し得る。
【００４５】
［0051］好ましくは、かかる照射システム１３０は、繰り返し率の関数としてレーザ性能の周期的な自動較正を行い、且つ要求された性能を維持しながら、いずれの繰り返し率がフォトリソグラフィシステム１００によって利用され得るかを自動的に選択するために基準セットを用いるであろう。次に、照射システム１３０は、既存のドーズレシピ計算（ウエハ上のドーズ、走査速度、レーザエネルギ出力等を含む）の一部として用いるために、許容される繰り返し率をリソグラフィコントローラ１４０におけるスキャナドーズコントローラに供給することができる。
【００４６】
［0052］一実施形態によれば、制御システム１８０は、測定された特性の１つ又は複数が所定の仕様基準を満たすかどうか、例えば測定された特性が許容範囲内にあるかどうかを判定し、この情報を格納する。制御システム１８０は、値が測定された繰り返し率Ｒに関連する測定値を格納し、次に、その後、それらの値が許容可能であったかどうかを判定することができる。制御システム１８０が、各繰り返し率Ｒに関し、その繰り返し率について測定された値が許容可能であったかどうかの指示を単に格納することも可能である。
【００４７】
［0053］かかる自動較正は、ガス補充プロセス中に周期的に実行可能であるのが好ましい。例えば、本出願の譲受人によって製造されるXLR 700ix光源は、自動ガス最適化（ＡＧＯ）と呼ばれる較正を含み、自動ガス最適化（ＡＧＯ）は、全ての補充において走行し、且つ繰り返し率較正ステップを含むように修正し得る。ＡＧＯは、本出願と共に共通に譲渡された米国特許出願公開第２０１３／０００３７７３号に説明されており、米国特許出願公開第２０１３／０００３７７３号の明細は、参照により本明細書に援用される。XLR 700ix光源は、例えば、ASML Netherlands B.V.によって製造されたNXT:1970及びNXT:1980スキャナとインターフェイスする。
【００４８】
［0054］言及したように、様々な繰り返し率で照射システム１３０を走行させ、且つそれらの率で１つ又は複数の性能特性を測定するプロセスは、照射システム１３０が走行している間、即ちオンラインにおいて、しかし、その光がスキャナ１１５によって用いられていない間、即ち非露光期間中に行われる。その後、スキャナ１１５が特定の繰り返し率を用いようとする場合、コントローラ１８０は、その繰り返し率が仕様内性能をもたらしたかどうかをオンライン較正中に判定する。その繰り返し率が仕様内性能をもたらした場合、コントローラ１８０は、その繰り返し率の使用を許容することができる。
【００４９】
［0055］代替として、コントローラ１８０は、許容される繰り返し率をスキャナ１１５に伝達することができ、ここで、繰り返し率は、メモリ１４２におけるルックアップテーブルに格納される。次に、スキャナ１１５は、許容される繰り返し率のこのリストから、用いられる繰り返し率を単純に選択する。換言すれば、照射システム１３０は、許容される値として、繰り返し率の周知の信頼できる値をスキャナ１１５に利用可能にする。スキャナ１１５は、スキャナドーズレシピの一部として、スキャナ１１５による使用のためのルックアップテーブルに、許容される繰り返し率を格納する。次に、照射システム１３０／スキャナシステムは、それらの許容される繰り返し率を用いることを許可される。次に、リソグラフィコントローラ１４０におけるスキャナドーズコントローラは、ドーズレシピ計算（ウエハ上のドーズ、走査速度、レーザエネルギ出力等）の一部として、許容される率を用いてもよい。
【００５０】
［0056］従って、光源（照射システム１３０）は、様々な繰り返し率でその性能の自己評価を実行する。次に、それは、その評価の結果（又はその評価に少なくとも部分的に基づく情報）をスキャナ１１５に伝達する。スキャナ１１５は、「良好な」率のルックアップテーブルを埋めるために情報を用いることができる。照射システム１３０がウエハ１２０を照射している間、テーブルが更新され得ることも可能である。率が仕様内性能をもたらす満足な確率で率が使用され得るかどうかを確認するために、スキャナ１１５が、所与の繰り返し率を用いる前に照射システム１３０に問い合わせるように構成され得ることも可能である。
【００５１】
［0057］本発明に従って、自動較正システムによって実行され得るような例示的な較正ルーチンが図４のフローチャートに示されている。一般に、これらのステップのほとんど又は全てが照射システム１３０によって実行されるであろうが、しかし、それは必要ではなく、ステップは、フォトリソグラフィシステム１００のある他のコンポーネントによって実行され得ることが理解されるであろう。第１のステップＳ１において、照射システム１３０は、やはりオンラインである間に行われるが、しかし、その出力は、ガス補充サイクル中など、スキャナ１１５によって用いられている間には行われず、照射システム１３０は、繰り返し率Ｒで動作される。スケジュールされた休止時間に較正プロセスを実行することは、専ら較正に供された休止時間があった場合に要求されるであろうような較正プロセスの追加の休止時間をスケジュールする必要性を防ぐ。ステップＳ２において、照射システム１３０が繰り返し率Ｒで動作している間、帯域幅、波長、ビーム幅安定性、及びエネルギ安定性など、レーザの１つ又は複数の動作性能変数が照射システム１３０によって測定される。ステップＳ３において、ステップＳ２で測定された値が、上記のように、照射システム１３０の内部計測システムによって測定されるような変数の所定の許容範囲内にあるかどうかが判定される。ステップＳ４において、ステップＳ３でなされた判定の結果を示す指示が繰り返し率Ｒと関連して格納される。ステップＳ５において、繰り返し率Ｒは、新しい繰り返し率に変更され、ステップＳ１〜Ｓ４が、要望されるだけの数のＲの値のために繰り返される。Ｒの新しい値は、固定量だけ直前の値を追加することによって取得できるか、又はＲの値は、固定量だけＲを減少させるか、可変（ランダムを含む）量だけＲを増加若しくは減少させるか、以下でより詳細に説明するように、興味深いと予想されるＲの値のみを試験することを含む他の方法を用いて変更することができる。
【００５２】
［0058］その後、照射システム１３０が動作モードである場合、スキャナ１１５は、それが利用することを望む繰り返し率が許容される繰り返し率であるかどうかをチェックするか、又は許容される繰り返し率のリストから繰り返し率を選択することができる。照射システム１３０はまた、それが動作モードでない場合、「良好な」繰り返し率を伝達することができる。例えば、仕様内性能をサポートする繰り返し率は、スキャナ１１５に伝達することができる。次に、スキャナ１１５は、ルックアップテーブルにこれらの率を格納することができ、且つ所与の所望の投与のためにそれらの１つを選択することができる。所望の繰り返し率が許可される場合、システムは、いかなる警告も干渉もなしにその繰り返し率で照射システム１３０を走行させる。他方で所望の繰り返し率が許可されない場合、照射システム１３０は、要求された繰り返し率が仕様外性能をもたらし得るという指示をスキャナ１１５に提供できるか、照射システム１３０は、その要求された繰り返し率で照射システム１３０を動作させることをスキャナ１１５に禁じるか、又はその両方であり得る。
【００５３】
［0059］図４のプロセスの変形例が図５のフローチャートに示されている。一般に、これらのステップのほとんど又は全てが照射システム１３０によって実行されるであろうが、しかし、それは必要ではなく、ステップは、フォトリソグラフィシステム１００のある他のコンポーネントによって実行可能であることが再び理解されるであろう。図５において、ステップＳ１０では、照射システム１３０は、繰り返し率Ｒで動作する。ステップＳ１１において、１つ又は複数の性能変数がその繰り返し率について測定される。ステップＳ１２において、ステップＳ１１で実行された測定結果が現在の繰り返し率と関連付けられる。ステップＳ１３において、ステップＳ１０〜Ｓ１２で実行されたプロセスが、全ての所望の繰り返し率について完了されたかどうかが判定される。較正プロセスが全ての所望の繰り返し率について完了されていないとステップＳ１３で判定された場合、繰り返し率は、ステップＳ１４において変更され、ステップＳ１０〜Ｓ１２は、新しい繰り返し率で実行される。プロセスが全ての所望の繰り返し率について完了されたとステップＳ１３で判定された場合、いずれの測定された性能変数が許容範囲にあったかが判定される。代替として、ステップＳ１５において、照射システム１３０は、繰り返し率Ｒが仕様内性能をもたらす可能性を示す繰り返し率Ｒにスコアを割り当てることができる。
【００５４】
［0060］照射システム１３０は、同様に又は代替として、照射システム１３０によって生成された光の特性以外のパラメータを用いることができる。例えば、システムは、「良好な」繰り返し率を選択する際、レーザフィードバックコントローラの利用可能なダイナミックレンジを判定するために、上記のアクチュエータ４５４、４５６及び４５８の状態を利用し得る。
【００５５】
［0061］従って、照射システム１３０は、１つ又は複数の性能変数が測定された後であれば常に、いずれの繰り返し率が許可されるか又は好ましいかを判定することができる。例えば、照射システム１３０は、測定とほぼ同時に判定することができるか、又は照射システム１３０は、測定値が取得された繰り返し率に関連する測定を格納し、後に判定することができる。また、照射システム１３０は、繰り返し率に関連する実測値を格納するか、又はその繰り返し率が仕様内性能をもたらしたかどうかを示す、各繰り返し率の値を格納することができる。従って、所与の率が良好であるか（仕様内性能をもたらしたか、又はもたらす可能性があるか）又は劣っているか（仕様外性能をもたらしたか、又はもたらす可能性があるか）どうかの判定は、全ての値が格納された後、即時に（測定と同時に）、又はそれら２つのある組み合わせで行うことができる。当然のことながら、照射システム１３０は、許容される率ではなく、拒否された率の表を格納するか、又は両方を格納し得る。
【００５６】
［0062］スキャナ１１５は、インターフェイス仕様の一部として、別個の許容される「ベース」繰り返し率のセットを照射システム１３０に提供する。スキャナ１１５はまた、実行時間中に用いられる基準（又は最大）繰り返し率を照射システム１３０に提供する。基準繰り返し率は、典型的には約６ｋＨｚであり得るが、しかし、他の基準繰り返し率が使用され得る。自動ガス最適化は、その基準繰り返し率で最適化する。
【００５７】
［0063］動作の繰り返し率を選択する際、スキャナ１１５は、スキャナ１１５が要求し得る特定の繰り返し率に関する情報に関して、照射システム１３０に問い合わせることができる。照射システム１３０は、較正走査から導き出された情報で応答する。一態様において、照射システム１３０は、繰り返し率較正中に取得された情報に基づいて二元的な「許容」又は「拒否」（ＯＫ／ＮＯＫ）で応答する。繰り返し率が許容される場合、スキャナ１１５は、選択された繰り返し率の±２Ｈｚ内で動作することができる。
【００５８】
［0064］別の態様によれば、スキャナ１１５は、繰り返し率較正を照射システム１３０に開始させることができるように構成される。代替又は追加として、照射システム１３０は、繰り返し率較正を開始するようにスキャナ１１５に要求してもよい。
【００５９】
［0065］好ましくは、照射システム１３０は、分程度の比較的短い期間において繰り返し率較正を実行することができる。照射システム１３０はまた、較正プロセスの全体的な期間を制御するために、解像度を変化させる繰り返し率較正を実行するように構成することができる。例えば、照射システム１３０は、繰り返し率が各走査ステップにおいて１０Ｈｚだけ増分される「高解像度」較正を実行するように構成することができ、それは、１バースト当たり３００パルスで約４００の繰り返し率で行われる測定をもたらすであろう。かかる走査は、典型的には約７５秒かかるであろう。又は照射システム１３０は、繰り返し率が各走査ステップにおいて１５Ｈｚだけ増分される「中解像度」較正を実行するように構成することができ、それは、１バースト当たり３００パルスで約２７０の繰り返し率で行われる測定をもたらすであろう。かかる走査は、典型的には約５０秒かかるであろう。又は照射システム１３０は、繰り返し率が各走査ステップにおいて２０Ｈｚだけ増分される「中解像度」較正を実行するように構成することができ、それは、１バースト当たり５００パルスで約２００の繰り返し率で行われる測定をもたらすであろう。かかる走査は、典型的には約５０秒かかるであろう。又は照射システム１３０は、繰り返し率が各走査ステップにおいて２０Ｈｚだけ増分される「中解像度」較正を実行するように構成することができ、それは、１バースト当たり３００パルスで約２００の繰り返し率で行われる測定をもたらすであろう。かかる走査は、典型的には約４０秒かかるであろう。又は照射システム１３０は、繰り返し率が各走査ステップにおいて１００Ｈｚだけ増分される「低解像度」較正を実行するように構成することができ、それは、１バースト当たり３００パルスで約４０の繰り返し率で行われる測定をもたらすであろう。かかる走査は、典型的には約８秒かかるであろう。
【００６０】
［0066］分かるように、１バースト当たりのパルス又はバーストサイズは、短いもの（例えば、１バースト当たり１００パルス）から中間のもの（例えば、１バースト当たり３００パルス）、長いもの（例えば、１バースト当たり５００パルス）へ変化させることができる。他のパルス数が用いられ得る。
【００６１】
［0067］走査パターンは、多数のタイプのいずれか１つであり得る。例えば、走査パターンは、サンプリングされる繰り返し率間の一定のステップサイズを伴って線形であり得る。又は走査パターンは、対数的に減少されるサンプリングされる繰り返し率間のステップサイズを伴って対数であり得る。これは、より高い繰り返し率においてより多くのサンプリングをもたらすことになり、それは、繰り返し率に関係する性能変動がより高い繰り返し率でより大きいと予想される状況で特に有用であろう。又は走査パターンは調和的であり得、サンプリングされる繰り返し率間のステップサイズは、調和的に増加される。これは、より低い繰り返し率においてより多くのサンプリングをもたらすことになり、それは、繰り返し率に関係する性能変動がより低い繰り返し率でより大きいと予想される状況で特に有用であろう。別の可能な走査パターンは、「クッション」走査パターンであり、そこでは、サンプリングされる少数、例えば２つごとの繰り返し率について、照射システム１３０は、基準繰り返し率、例えば６ｋＨｚに戻り、そこで測定を行う。この走査パターンは、繰り返し率への性能依存が漂流し得る状況で特に有利であり得、その結果、その基準繰り返し率の性能がやはり以前に測定されたものであったことを確認するためと同様に、又は基準繰り返し率に対する各繰り返し率の性能を調整若しくは正規化するためにときおり基準繰り返し率に戻ることは良好な実践である。
【００６２】
［0068］繰り返し率の選択／スコアリングは、様々なパラメータ又はメトリックに基づき得る。例えば、選択／スコアリングは、放射光のスペクトル帯域幅に基づき得る。代替又は追加として、選択／スコアリングは、ＤｔＭｏｐａｔａｒｇｅｔと呼ばれる、レーザの第１のステージからのビームの生成時間と、レーザの第２のステージからのビームの生成時間との間の時間遅延に基づき得る。代替又は追加として、選択／スコアリングは、放射光のエネルギ安定性に基づき得る。代替又は追加として、選択／スコアリングは、レーザに印加されなければならない電圧の大きさに基づき得る。
【００６３】
［0069］選択／スコアリングは、所定の境界内で開ループメトリックを満たす程度、又は所定の境界内で閉ループ制御を満たす程度に基づき得る。幾つかの状況において、測定値の補間を用いることにより、又は繰り返し率の変化に関するメトリックの変化率（導関数）を用いることにより、これらのメトリックの変動の影響を最小化することが望ましいことがあり得る。
【００６４】
［0070］例として、メトリックは、アクチュエータタイミングが、ある事前設定の限界内であることであり得る。別の例として、メトリックは、エネルギ安定性が事前設定の限界内に留まること、又は基準繰り返し率（例えば、６ｋＨｚ）において動作電圧に対する電圧オフセットが事前設定の限界内であることであり得る。更に別の例として、基準繰り返し率（例えば、６ｋＨｚ）においてエネルギ利得に対するエネルギ利得オフセットが事前設定の限界内であることである。代替として、これらのメトリックのある組み合わせが用いられてもよい。
【００６５】
［0071］照射システム１３０は、禁止された繰り返し率を識別する情報をスキャナ１１５に提供するように構成することができる。即ち、照射システム１３０は、仕様内性能をもたらす可能性が低い繰り返し率を取り除くか、又は許容される繰り返し率を識別する情報をスキャナ１１５に提供することができる。即ち、照射システム１３０は、仕様内性能をもたらす可能性が十分にある繰り返し率を「取り込む」。選択／スコアリングは、固定され得るか（単一の較正走査にわたって決定される）、又は適応的であり得る（複数の較正走査にわたって決定され、結果は平均されるか、重み付けされるか、又はそのようにされない）。
【００６６】
［0072］一態様において、スキャナ１１５は、それが要求し得る繰り返し率の集合を照射システム１３０に指示することができる。照射システム１３０は、集合全体にわたり、集合のサブセットのみにわたって較正してもよい。集合全体にわたる較正を非実用的であるとし得る検討事項は、かかる較正が要求し得る時間量である。集合のサブセットのみにわたる較正を望ましくないとし得る検討事項は、照射システム１３０が、サブセットに含まれないあり得る「良好な」繰り返し率を承認しない可能性である。従って、潜在的なトレードオフ又は時間対柔軟性が存在する。集合の範囲全体にわたって較正するべきか、又は代わりに集合のサブセットのみにわたって較正するべきかは、一般に特定の用途の要求に依存する。
【００６７】
［0073］繰り返し率の選択に関し、図６を参照すると、ステップＳ６１において、スキャナ１１５は、例えば、特定の繰り返し率で動作するように照射システム１３０に要求することにより、その繰り返し率のステータスを要求してもよい。一態様によれば、ステップＳ６２において、照射システム１３０は、先行する較正に基づいて、二元的な「ＯＫ／ＮＯＫ」ステータス指示でスキャナ１１５の要求に応答してもよい。照射システム１３０がステップＳ６２において「ＯＫ」ステータス指示をスキャナ１１５に供給する場合、スキャナ１１５は、ステップＳ６３において、要求された率を用いることができる。照射システム１３０がステップＳ６２において「ＮＯＫ」指示をスキャナ１１５に供給する場合、スキャナ１１５は、別の繰り返し率を要求してもよい。このプロセスは、照射システム１３０が「ＯＫ」指示で応答するまで繰り返されてもよい。このプロセスが、ステップＳ６４において決定されるように、ある所定の期間又は数を超える期間又は数の繰り返しにわたって継続する場合、スキャナ１１５／照射システム１３０は、ステップＳ６５においてデフォルトの繰り返し率を用いることに切り替わることができる。
【００６８】
［0074］図７を参照すると、別の態様に従って、スキャナ１１５がステップＳ７１において所与の繰り返し率を要求した場合、照射システム１３０は、最も近い「良好な」繰り返し率の指示で応答してもよい。次に、スキャナ１１５は、指示された繰り返し率及びステップＳ７２を許容又は拒否してもよい。スキャナ１１５が、ステップＳ７３において、指示された繰り返し率を許容する場合、スキャナ１１５は、その繰り返し率を用いる。スキャナ１１５が、指示された繰り返し率及びステップＳ７３を拒否する場合、それは、別の繰り返し率を要求することができる。このプロセスは、スキャナ１１５がステップＳ７３において許容可能であると判定する繰り返し率を照射システム１３０が指示するまで継続してもよい。照射システム１３０が、ステップＳ７５において決定された所定の時間又は試行の回数内において許容可能な繰り返し率をスキャナ１１５に指示しない場合、スキャナ１１５及び照射システム１３０は、ステップＳ６４においてデフォルトの周知の良好な繰り返し率とし得る。
【００６９】
［0075］別の態様によれば、スキャナ１１５は、所与の繰り返し率を要求することができ、照射システム１３０は、その繰り返し率が仕様内性能をもたらすかどうかを判定するために所定の数のバーストを送り出すことができる。次に、照射システム１３０は、較正の結果の指示をスキャナ１１５に伝達する。これは、比較的速い較正をできるようにする可能性を有する。
【００７０】
［0076］別の態様によれば、照射システム１３０は、繰り返し率を連続的に監視し、且つメトリックの１つ又は複数が、より高い及びより低い境界によって画定された許容可能な窓に入らないとき、繰り返し率を選択し／それにスコアを与えることができる。
【００７１】
［0077］別の態様によれば、様々な繰り返し率の選択／スコアリングを示す基線繰り返し率表が作成されると、照射システム１３０は、表における繰り返し率を「ディザーする」（小量だけ変化させる）ことができる。この情報は、表における繰り返し率を中心とした繰り返し率の変動に対する所与のメトリックの感度、即ち繰り返し率に対するメトリックの局所微分を判定するために用いることができる。次に、表は、ローカルメトリック変動が最小化された繰り返し率を含むように更新することができる。
【００７２】
［0078］別の態様において、スキャナ１１５は、多数のベース繰り返し率を指定してもよい。例えば、スキャナ１１５は、合計約４００の繰り返し率について、４ｋＨｚの繰り返し率範囲にわたり１０Ｈｚの解像度で繰り返し率を指定してもよい。次に、照射システム１３０は、４００の繰り返し率の中で２０の最良の繰り返し率を識別することができる。代替として、繰り返し率範囲は、事前設定の幅をそれぞれ有する所定数のビンに分割することができる。例えば、約２００Ｈｚの幅をそれぞれ有する２０のビンが存在可能である。１ビン又はセグメント当たりの１つの繰り返し率は、ＯＫ／ＮＯＫフラグで識別することができる。
【００７３】
［0079］別の態様において、照射システム１３０は、各繰り返し率の較正が最近ではいつ実行されたか（年数）、その繰り返し率のメトリック（例えば、ＤｔＭｏｐａ）、及びＯＫ／ＮＯＫフラグに関する各繰り返し率の情報を含む高解像度繰り返し率表を維持してもよい。表におけるメトリックが特定の繰り返し率について測定された場合、デフォルト値が用いられてもよい。次に、照射システム１３０は、基準メトリックを取得するために基準繰り返し率でメトリックを測定する。次に、基準メトリックを用いて、照射システム１３０は、各ビンから最良の繰り返し率を識別し、且つメトリック閾値に基づいてＯＫ又はＮＯＫとしてその繰り返し率にフラグを立てる。次に、ＮＯＫとしてフラグを立てられる２０のビンのそれぞれに対して、照射システム１３０は、対応する繰り返し率ビンから最大の年数を有する１０の繰り返し率を走査し、且つそれらの年数を更新する。照射システム１３０は、基準メトリックに対して繰り返し率を選択し／それにスコアを与える。この最良の繰り返し率がメトリックの事前設定の差異閾値内にある場合、照射システム１３０は、ＯＫとしてその繰り返し率にフラグを立てる。そうでなければ、照射システム１３０は、ＮＯＫとしてその繰り返し率にフラグを立てる。
【００７４】
［0080］上記の説明は、複数の実施形態の例を含む。当然のことながら、前述の実施形態を説明するために、コンポーネント又は方法論の全ての考えられる組み合わせを説明することは不可能であるが、しかし、当業者は、様々な実施形態の多くの更なる組み合わせ及び置き換えが可能であることを理解するであろう。従って、説明された実施形態は、添付の特許請求の範囲における趣旨及び範囲内に入る全てのかかる変更形態、修正形態、及び変形形態を包含するように意図されている。更に、用語「包含する」が詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかで用いられる限り、かかる用語は、用語「含む」が請求項において移行語として用いられる場合に解釈されるように、用語「含む」と類似の方法で包括的であるように意図されている。更に、説明された態様及び／又は実施形態における要素は、単数形で説明され特許請求され得るが、単数形への限定が明示的に述べられていなければ、複数形が想定される。加えて、任意の態様及び／又は実施形態の全て又は一部は、別段の言明がない限り、任意の他の態様及び／又は実施形態の全て又は一部と共に利用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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