(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光エネルギー制御の方法であって、
レーザシステムコントローラにおいて、第１のレーザトリガコマンド及びレーザ源に印加される電圧に関連する電圧コマンドを受信すること、
前記レーザ源に印加される前記電圧の量と前記レーザ源によって生成されるレーザ光におけるエネルギーの量との間の関係に基づき、前記レーザシステムコントローラによって、前記電圧コマンドを第１のエネルギーターゲットに変換すること、
前記第１のレーザトリガコマンドと前のレーザトリガコマンドとの間の間隔の差に基づき、前記レーザシステムコントローラによって、第１のレーザ繰り返し率を決定すること、
前記レーザシステムコントローラによって、前記第１のレーザ繰り返し率に対応する第１の繰り返し率利得推定器を取り出すこと、
前記レーザシステムコントローラによって、前記第１のエネルギーターゲット及び前記第１の繰り返し率利得推定器を使用して第１のレーザ電圧を決定すること、
前記レーザシステムコントローラによって、前記第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示すること、
前記レーザシステムコントローラにおいて、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信すること、
前記関係に基づき、前記レーザシステムコントローラによって、前記後続の電圧コマンドを第２のエネルギーターゲットに変換すること、
前記後続のレーザトリガコマンドと前記第１のレーザトリガコマンドとの間の間隔の差に基づき、前記レーザシステムコントローラによって、第２のレーザ繰り返し率を決定することであって、前記第２のレーザ繰り返し率は前記第１のレーザ繰り返し率とは異なる、第２のレーザ繰り返し率を決定すること、
前記レーザシステムコントローラによって、前記第２のレーザ繰り返し率に対応する第２の繰り返し率利得推定器を取り出すこと、
前記レーザシステムコントローラによって、前記第２のエネルギーターゲット及び前記第２の繰り返し率利得推定器を使用して第２のレーザ電圧を決定すること、及び、
前記レーザシステムコントローラによって、前記第２のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示すること、
を含む、レーザ光エネルギー制御の方法。
【請求項２】
請求項１のステップの前に、
前記第１の繰り返し率利得推定器及び前記第２の繰り返し率利得推定器を、デフォルト値に設定すること、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示した後、及び、前記後続のレーザトリガコマンド及び前記後続の電圧コマンドを受信する前に、前記第１の繰り返し率利得推定器を更新すること、及び、
前記第２のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示した後、及び、任意の他のレーザトリガコマンド及び任意の他の電圧コマンドを受信する前に、前記第２の繰り返し率利得推定器を更新すること、
を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
レーザ光エネルギー制御のためのレーザシステムであって、
レーザシステムコントローラを備え、前記レーザシステムコントローラは、
第１のレーザトリガコマンド及びレーザ源に印加される電圧に関連する電圧コマンドを受信するように構成され、
前記レーザ源に印加される前記電圧の量と前記レーザ源によって生成されるレーザ光におけるエネルギーの量との間の関係に基づき、前記電圧コマンドを第１のエネルギーターゲットに変換するように構成され、
前記第１のレーザトリガコマンドと前のレーザトリガコマンドとの間の間隔の差に基づき、第１のレーザ繰り返し率を決定するように構成され、
前記第１のレーザ繰り返し率に対応する第１の繰り返し率利得推定器を取り出すように構成され、
前記第１のエネルギーターゲット及び前記第１の繰り返し率利得推定器を使用して、第１のレーザ電圧を決定するように構成され、
前記第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示するように構成され、
後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信するように構成され、
前記関係に基づき、前記後続の電圧コマンドを第２のエネルギーターゲットに変換するように構成され、
前記後続のレーザトリガコマンドと前記第１のレーザトリガコマンドとの間の間隔の差に基づき、第２のレーザ繰り返し率を決定するように構成され、前記第２のレーザ繰り返し率は前記第１のレーザ繰り返し率とは異なり、
前記第２のレーザ繰り返し率に対応する第２の繰り返し率利得推定器を取り出すように構成され、
前記第２のエネルギーターゲット及び前記第２の繰り返し率利得推定器を使用して、第２のレーザ電圧を決定するように構成され、及び、
前記第２のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示するように構成される、
レーザ光エネルギー制御のためのレーザシステム。
【請求項５】
前記レーザシステムコントローラは、前記第１のレーザトリガコマンド及び前記電圧コマンドを受信する前に、前記第１の繰り返し率利得推定器及び前記第２の繰り返し率利得推定器をデフォルト値に設定するように更に構成される、
請求項４に記載のレーザシステム。
【請求項６】
前記レーザシステムコントローラは、更に、
前記第１のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示した後、及び、前記後続のレーザトリガコマンド及び前記後続の電圧コマンドを受信する前に、前記第１の繰り返し率利得推定器を更新するように構成され、及び、
前記第２のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示した後、及び、任意の他のレーザトリガコマンド及び任意の他の電圧コマンドを受信する前に、前記第２の繰り返し率利得推定器を更新するように構成される、
請求項５に記載のレーザシステム。
【請求項７】
前記レーザシステムコントローラは、更に、
前記第１のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示した後、及び、前記後続のレーザトリガコマンド及び前記後続の電圧コマンドを受信する前に、前記第１の繰り返し率利得推定器及び前記第２の繰り返し率利得推定器を更新するように構成され、及び、
前記第２のレーザ電圧を使用して発射するように前記レーザ源に指示した後、及び、任意の他のレーザトリガコマンド及び任意の他の電圧コマンドを受信する前に、前記第１の繰り返し率利得推定器及び前記第２の繰り返し率利得推定器を更新するように構成される、
請求項５に記載のレーザシステム。
【請求項８】
フォトリソグラフィシステムにおいて、前記フォトリソグラフィシステムは、少なくともレーザ源及びスキャナを有し、レーザ光エネルギー制御の方法は、
利得推定器のセットを提供することであって、前記利得推定器のセットにおける各利得推定器はレーザ繰り返し率のレンジに対応する、利得推定器のセットを提供すること、
前記フォトリソグラフィシステムの前記スキャナから通信を受信することであって、前記通信はレーザタイミングトリガコマンド及び前記レーザ源に印加される電圧に関連する電圧コマンドを含む、通信を受信すること、
前記通信の前記レーザタイミングトリガコマンドに対応する第１のレーザ繰り返し率を決定すること、
前記利得推定器のセットから第１の利得推定器を取り出すことであって、前記第１の利得推定器はレーザ繰り返し率の第１のレンジに関連付けられ、前記レーザ繰り返し率の第１のレンジは前記第１のレーザ繰り返し率を含む、第１の利得推定器を取り出すこと、及び、
レーザ光を生成するように前記レーザ源を活動化することであって、前記活動化することは、前記第１の利得推定器を使用して決定されたレーザ電圧に応答する、前記レーザ源を活動化すること、
を含む、レーザ光エネルギー制御の方法。
【請求項９】
前記フォトリソグラフィシステムは深ＵＶ（ＤＵＶ）フォトリソグラフィシステムである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記各利得推定器は、前記レーザ源に印加される電圧の量と、前記レーザ源によって生成されるレーザ光におけるエネルギーの量との間の関係に関連する、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記活動化の後に、前記第１の利得推定器を更新することを更に含み、前記更新することは、前記レーザ光において測定されたエネルギーを取得すること、及び、少なくとも前記測定されたエネルギーに基づいて、更新された利得推定器値を計算することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
レーザ源のためのレーザ光エネルギー制御の方法であって、
利得推定器のセットを作成することであって、前記利得推定器のセットにおける各利得推定器はレーザ繰り返し率のレンジに対応し、前記作成することは、少なくとも、
ａ）トレーニングモードのレーザ活動化信号を生成することであって、前記トレーニン
グモードのレーザ活動化信号の各々は、少なくともトレーニングモードのレーザトリガコマンド及び前記レーザ源に印加される電圧に関連するトレーニングモードの電圧コマンドを含む、生成すること、
ｂ）前記トレーニングモードのレーザ活動化信号の前記トレーニングモードのレーザトリガコマンドに対応するレーザ繰り返し率を決定すること、
ｃ）レーザパルスを生成するために、前記トレーニングモードのレーザ活動化信号に応答して前記レーザ源を活動化すること、
ｄ）前記レーザパルスのエネルギーレベルを望ましいエネルギーレベルに到達させるために、前記レーザ源に供給される電圧レベルを変化させること、
ｅ）前記レーザ繰り返し率のための利得推定器を計算するために、前記レーザパルスの前記エネルギーを前記望ましいエネルギーレベルに到達させる、前記電圧レベルを採用すること、及び、
ｆ）前記利得推定器のセットを取得するために、異なるトレーニングモードのレーザ活動化信号を用いて、ステップａ）からｅ）を繰り返すこと、
を含む、利得推定器のセットを作成することと、
ウェーハフォトリソグラフィを実行するためのレーザ光を生成するために、前記利得推定器のセットを採用することと、
を含む、レーザ光エネルギー制御の方法。
【請求項１３】
前記採用することは、
フォトリソグラフィシステムのスキャナから通信を受信することであって、前記通信はレーザトリガコマンド及び前記レーザ源に印加される電圧に関連する電圧コマンドを含む、通信を受信すること、
前記通信の前記レーザトリガコマンドに対応する第１のレーザ繰り返し率を決定すること、
前記利得推定器のセットから第１の利得推定器を取り出すことであって、前記第１の利得推定器はレーザ繰り返し率の第１のレンジに関連付けられ、前記レーザ繰り返し率の第１のレンジは前記第１のレーザ繰り返し率を含む、第１の利得推定器を取り出すこと、及び、
前記レーザ光を生成するように前記レーザ源を活動化することであって、前記活動化することは、前記第１の利得推定器を使用して決定されたレーザ電圧に応答する、前記レーザ源を活動化すること、
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フォトリソグラフィシステムは深ＵＶ（ＤＵＶ）フォトリソグラフィシステムである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記各利得推定器は、前記レーザ源に印加される電圧の量と、前記レーザ源によって生成されるレーザ光におけるエネルギーの量との間の関係に関連する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記活動化の後に、前記第１の利得推定器を更新することを更に含み、前記更新することは、前記レーザ光において測定されたエネルギーを取得すること、及び、少なくとも前記測定されたエネルギーに基づいて、更新された利得推定器値を計算することを含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本願は、２０１７年４月２４日出願の米国出願第１５／４９５，２４５号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  開示する主題は、レーザ光制御の分野にあり、より具体的には、半導体フォトリソグラフィプロセスで使用可能なようにレーザ光源によって生成されるレーザのエネルギーを制御する分野にある。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  フォトリソグラフィは、半導体産業において一般的に使用されるプロセスである。現在のフォトリソグラフィは、典型的には、レーザシステムとも呼ばれるレーザ光源を使用して、マスクを照明する非常に狭帯域の光パルスを提供し、したがって、スキャナとも呼ばれるステッパスキャナデバイスにおいて、基板とも呼ばれるシリコンウェーハ上のフォトレジスト材料を露光する。半導体デバイスパラメータにおける進化は、使用されるレーザ光源及びステッパスキャナの性能特徴に課される要求をますます大きなものにしている。これらのデバイスの動作の精度及び速さにおいても、ますますの改善が求められる。
【０００４】
[0004]  当分野で知られるように、ステッパスキャナデバイスは望ましいレーザ光パラメータを周期的にレーザ光源に送り、フォトリソグラフィプロセスにおいて使用するために望ましい適量のレーザ光エネルギーを達成する。次に、レーザ光源はレーザ光を生成し、これをステッパスキャナへと出力する。しかしながら、これらの動作を実行する際には多数の課題が存在する。例えば、生成したレーザ光が望ましいパラメータで安定するためには、ある程度の時間がかかる可能性がある。更に、レーザ光源における雑音及び他の擾乱により、レーザ光を望ましいエネルギーレベルで正確に生成するのは困難な可能性がある。望ましいパラメータに合致させるためにレーザ光源がどのようにレーザ光を即時及び正確に生成するかにおいて、更なる改善が求められている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  レーザ光エネルギー制御及び結果として生じるドーズ制御のためのシステム及び方法は、レーザ光パルス繰り返し率のレンジの各々について１つずつ、利得推定器のセットを作成及び使用する。新しい繰り返し率が指定されるとき、その対応する利得推定器が取り出され、レーザ源を調節及び発射させるために使用される。それにより、結果として生成されるレーザ光は収束遅延を減少させ、更に、その後に指定される繰り返し率で収束遅延の減少を繰り返し実行することができる。
【０００６】
[0006]  一実施形態において、レーザ光エネルギー制御の方法は、レーザシステムコントローラにおいて、第１のレーザトリガコマンド及び電圧コマンドを受信すること、レーザシステムコントローラによって、電圧コマンドを第１のエネルギーターゲットに変換すること、第１のレーザトリガコマンドと前のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、レーザシステムコントローラによって、第１のレーザ繰り返し率を決定すること、レーザシステムコントローラによって、第１のレーザ繰り返し率に対応する第１の繰り返し率利得推定器を取り出すこと、レーザシステムコントローラによって、第１のエネルギーターゲット及び第１の繰り返し率利得推定器を使用して第１のレーザ電圧を決定すること、レーザシステムコントローラによって、第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示すること、レーザシステムコントローラにおいて、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信すること、レーザシステムコントローラによって、後続の電圧コマンドを第２のエネルギーターゲットに変換すること、後続のレーザトリガコマンドと第１のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、レーザシステムコントローラによって、第２のレーザ繰り返し率を決定することであって、第２のレーザ繰り返し率は第１のレーザ繰り返し率とは異なる、第２のレーザ繰り返し率を決定すること、レーザシステムコントローラによって、第２のレーザ繰り返し率に対応する第２の繰り返し率利得推定器を取り出すこと、レーザシステムコントローラによって、第２のエネルギーターゲット及び第２の繰り返し率利得推定器を使用して第２のレーザ電圧を決定すること、及び、レーザシステムコントローラによって、第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示することを、含む。
【０００７】
[0007]  別の実施形態において、レーザ光エネルギー制御のためのレーザシステムはレーザシステムコントローラを備え、レーザシステムコントローラは、第１のレーザトリガコマンド及び電圧コマンドを受信するように構成され、電圧コマンドを第１のエネルギーターゲットに変換するように構成され、第１のレーザトリガコマンドと前のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、第１のレーザ繰り返し率を決定するように構成され、第１のレーザ繰り返し率に対応する第１の繰り返し率利得推定器を取り出すように構成され、第１のエネルギーターゲット及び第１の繰り返し率利得推定器を使用して第１のレーザ電圧を決定するように構成され、第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示するように構成され、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信するように構成され、後続の電圧コマンドを第２のエネルギーターゲットに変換するように構成され、後続のレーザトリガコマンドと第１のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、第２のレーザ繰り返し率を決定するように構成され、第２のレーザ繰り返し率は第１のレーザ繰り返し率とは異なり、第２のレーザ繰り返し率に対応する第２の繰り返し率利得推定器を取り出すように構成され、第２のエネルギーターゲット及び第２の繰り返し率利得推定器を使用して第２のレーザ電圧を決定するように構成され、及び、第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示するように構成される。
【０００８】
[0008]  下記の詳細な説明及び添付の図面において、様々な実施形態が開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]一実施形態において使用され得るような、例示的レーザシステム及びスキャナを示すブロック図である。
【図２】[00010]一実施形態において使用され得るような、生成されるレーザ光の特徴を示すグラフである。
【図３】[00011]一実施形態において使用され得るような、レーザシステムコントローラを示すブロック図である。
【図４】[00012]利得推定器のセットを設定、更新、及び使用する本方法の、様々な実施形態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】
【００１０】
[00013]  本明細書において、レーザ光源生成レーザのエネルギーを制御するためのシステム及び方法を説明する。本手法におけるレーザ光の望ましいエネルギーは、既知の手法よりも迅速且つより正確に達成されるため、フォトリソグラフィプロセスにおけるドーズ制御が向上する。次に、本システム及び方法の動作及び要素を説明する。
【００１１】
[00014]  次に、図１を参照すると、例えば、５〜２５０ナノメートル（ｎｍ）のレンジ内の波長のフォトリソグラフィプロセスを有し、本手法を用いる、現在の深紫外線（「ＤＵＶ」）において使用され得るような、レーザシステム１１０及びスキャナ１４０のブロック図１００が見られる。レーザシステム１１０内のレーザの光源は、通信１２５を介してコントローラ１３０によって制御される、シングル又はデュアルのチャンバシステムとすることが可能な、レーザ源１２０である。レーザ源１２０が発射するとき、結果として生じるレーザ光１１５は、半導体ウェーハを露光する責務を負うスキャナ１４０へと進行する。
【００１２】
[00015]  当分野で既知であるように、スキャナ１４０は、レーザシステム１１０によって生成されるべきレーザ光のために望ましいパラメータを、通信１３５を介してレーザシステム１１０に送信する。フォトリソグラフィプロセスにおいて望ましい露光を達成することが意図されているパラメータは、典型的には、レーザ光の波長、エネルギーレベル、及び、レーザシステムがレーザを発射させるべきタイミングトリガなどを含む。次に、レーザシステムは、それらのパラメータに基づいてレーザ光１１５を生成する。このプロセスは、次いで、スキャナ１４０が、レーザシステム１１０によって生成されるべき更なるレーザ光のために追加の望ましいパラメータを通信するように続行する。
【００１３】
[00016]  当分野で既知であるように、通信１２５を介してコントローラ１３０によって指定されるようにレーザ源１２０に印加される電圧の量と、生成されるレーザ光において結果として生じるエネルギーとの間には関係がある。この関係は一般にｄｖ／ｄｅとして表され、エネルギーに関する電圧の導関数である。米国特許第７，７５６，１７１号及び米国特許出願第１１／９００，５２７号は、各々、参照により本明細書に組み込まれ、当分野で既知のこれらの態様を記述している。当分野では、利得推定器と呼ばれる、ｄｖ／ｄｅ関係を推定するためのアルゴリズムを使用することが既知である。前述のように、レーザ源１２０に印加される電圧の量と、生成されるレーザ光において結果として生じるエネルギーとの間には関係がある。一般に、印加される電圧が大きいほど、結果として生じるエネルギーは大きくなる。しかしながらこの関係は、レーザシステムにおける雑音及び他の擾乱によって影響を受ける。したがって、所与の電圧は常に結果として同じエネルギーを生じるものと単に仮定するのではなく、電圧が局所的に変動する（又は、ディザリングする、すなわちｄｖ）こと、及びその後、ｄｅ／ｄｖを出力として計算するためにエネルギーにおける対応する応答（すなわち、ｄｅ）を使用することによって、利得推定器アルゴリズムが作成される。このｄｅ／ｄｖは利得推定器の出力であり、その後、最終電圧値を計算するために使用され、レーザシステムはその後、この最終電圧値を使用して、望ましいエネルギーレベルでレーザ光を生成する。米国特許第８１０２，８８９号は、当分野で既知のこれらの態様を記述しており、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１４】
[00017]  しかしながら、利得推定器のこうした既知の用法は、レーザ光エネルギーのエラー又は変動性を減少させるか又は無くすことができる一方で、依然として、生成されるレーザ光が過渡位相又は収束遅れの間に望ましいエネルギーレベルを提供しないという問題に対処していない。言い換えれば、スキャナが異なる繰り返し率（すなわち、以下では「ＲｅｐＲａｔｅ」又は「ｒｒ」と示される、スキャナ１４０から受信するタイミングトリガに従って１秒間に発射されるレーザパルスの数）でのレーザ光を要求する場合、図２に示されるように、ＲｅｐＲａｔｅはｄｅ／ｄｖ利得に影響を与えるため、利得推定器が新しいｄｅ／ｄｖを再度見つけるまで、レーザエネルギー性能は一時的に悪化することになる。
【００１５】
[00018]  次に図２を参照すると、生成されるレーザ光の特徴をグラフの形で見ることができる。この例では、スキャナ１４０は一連の異なるタイミングトリガと通信し、結果としてレーザシステム１１０内に、１秒当たりのレーザパルス数が２０００、次いで６０００、次いで５９９０、及び次いで４０００のＲｅｐＲａｔｅで、レーザ光が生成された。図に示されるように、図において一連のｘによって表される度合での、実際のｄｅ／ｄｖ（前述のｄｖ／ｄｅの逆）は、異なるＲｅｐＲａｔｅの各々で異なる。更に図に示されるように、図において一連のｏによって表される度合での、結果として生じる推定ｄｅ／ｄｖは、およそ１００，０００（１００ｋ）レーザパルス内での実際のｄｅ／ｄｖからの小さな偏差内に収束する。他の実験では、この収束が生じるために、最大約３０秒かかる可能性があることが示された（時間＝レーザパルス数割るレーザパルスＲｅｐＲａｔｅでは、６，０００のＲｅｐＲａｔｅで生じるためには１００ｋレーザパルスについて約１６．６７秒かかり、２，０００のＲｅｐＲａｔｅで生じるためには１００ｋレーザパルスについて約５０秒かかるため、３０秒が妥当な推定値であることを確認した）。この収束遅れ、すなわち、レーザ源が新しいＲｅｐＲａｔｅで発射するように指示された時点と、生成されるレーザ光が望ましいエネルギーレベルを達成する時点との間の、レーザパルスの数及び／又は時間が、スキャナ１４０における望ましいウェーハドーズに悪影響を及ぼす。
【００１６】
[00019]  本手法は、各々が異なるＲｅｐＲａｔｅについて動作可能な利得推定器のセットを作成及び記憶することによって、この問題を克服している。次いで、レーザシステムが異なるタイミングトリガ間隔で、すなわち、異なるＲｅｐＲａｔｅで、レーザを発射させるように求められた場合は必ず、新しいｄｅ／ｄｖへの収束を待つことなく、そのＲｅｐＲａｔｅで動作可能であるはずの利得推定器を使用することが可能である。ＲｅｐＲａｔｅにおいて頻繁な変更が存在する場合、各変更での収束遅れが回避されるため、本手法の利点が促進される。
【００１７】
[00020]  次に図３を参照すると、ＲｅｐＲａｔｅ利得推定器（「ＲＲＧＥ」）テーブル３０１を記憶している図１のコントローラ１３０が示されている。テーブル３０１に示されるように、各行はＲｅｐＲａｔｅのレンジ（例えば、４５０〜５４９、５５０〜６４９など）であり、そのレンジ内でＲｅｐＲａｔｅと共に使用される対応するＲｅｐＲａｔｅ利得推定器（例えば、ＲＲＧＥ１、ＲＲＧＥ２、ＲＲＧＥ３など）を伴っている。
【００１８】
[00021]  更に説明すると、当業者であれば本明細書における教示に鑑みて理解されるように、利得推定器は、データの集合であり、結果を出力するためにそのデータ及び入力に対して作用する一連のステップ（すなわち、論理及び演算）である。こうした利得推定器の一例は以下の通りである。
【数１】
0006948403.tif 000002
[00022]  上式で、各記憶された利得推定器（すなわち、テーブル内の各ＲＲＧＥ）は、したがって、値Ｘ１及びＸ２として示されるこのデータを含み、値Ｘ１及びＸ２は推定器が実行するごとに更新される推定器の状態であり、ｋは「更新前の値」を指し、一方でｋ＋１は「更新後の値」を指し、ａ、ｂ、及びｃはシステム作成者によって決定される定数である。
【００１９】
[00023]  このようにして、新しいＲｅｐＲａｔｅが望ましいか又は指定されるときにはいつでも、再度スキャナからレーザシステムによって受信されるタイミングトリガを介して、いかなる収束遅れも被ることなく、対応するＲＲＧＥを即時に取り出して使用することができる。ＲｅｐＲａｔｅと対応するＲｅｐＲａｔｅ利得推定器との間の一致は、任意のデータ記憶形式、構造、又はレイアウトでも記憶可能であり、図に示される特定の形のテーブルに限定されるものではないことを理解されよう。更に、所与のＲｅｐＲａｔｅ利得推定器に対応する特定のＲｅｐＲａｔｅレンジ又は値量子は、使用可能な記憶容量によってのみ制限されるため、必要に応じて広く又は狭くすることができる。
【００２０】
[00024]  次に図４を参照すると、様々な実施形態に従った利得推定器のセットを設定、更新、及び使用するプロセス４００のフローチャートが示される。
【００２１】
[00025]  ステップ４０１において、利得推定器はデフォルト値に設定される。一実施形態において、レーザコントローラ１３０のＲｅｐＲａｔｅ利得推定器テーブル３０１における利得推定器（すなわち、ＲｅｐＲａｔｅ利得推定器）は、図３に関して上記で考察したように、初期にデータ「Ｘ」状態値を設定することによって、デフォルト値に設定される。更なる一実施形態において、デフォルト値は、ＲｅｐＲａｔｅ利得推定器が典型的には０．０２から０．２の範囲の典型的なｄｖ／ｄｅ値の平均を出力するように設定されるため、デフォルト値はＲＲＧＥが０．１１の平均値を出力するように設定される。他のデフォルト値が同様に使用可能であり、更に、各利得推定器を同じデフォルト値に設定する必要はないことが理解されよう。
【００２２】
[00026]  ステップ４０３において、レーザトリガ（レーザ発射トリガとも呼ばれる）及び電圧コマンドが、レーザシステムによってスキャナから受信される。一実施形態において、このレーザトリガ及び電圧コマンドは、通信１３５を介してレーザシステム１１０によってスキャナ１４０から受信され、電圧コマンドは、前述のように、望ましいレーザエネルギーレベル及びｄｖ／ｄｅ関係のその知識に基づいて、スキャナ１４０によって決定される。レーザトリガ及び電圧コマンドは、単一の通信としてスキャナからレーザ源へ送信可能であるか、又は、別の通信としてスキャナからレーザ源へ任意のシーケンス又は順序で送信可能であることが理解されよう。様々な実施形態において、電圧コマンドの代わりに他のコマンド信号（例えば、デジタル形式で符号化された信号）が使用可能である。
【００２３】
[00027]  ステップ４０５において、レーザシステムは電圧コマンドをエネルギーターゲットに変換する。一実施形態において、この変換は、レーザシステム１１０によって、及びより具体的には、レーザシステムの動作におけるｄｖ／ｄｅ関係についてのそのより多くの知識に基づいて、また、当業者であれば理解されるように、レーザシステムコントローラ１３０によって、実行される。
【００２４】
[00028]  ステップ４０７において、レーザシステムはレーザのＲｅｐＲａｔｅを決定する。一実施形態において、この決定は、レーザシステム１１０によって、及びより具体的には、スキャナ１４０から受信される受信されたレーザトリガコマンドと、スキャナ１４０から以前に受信されたレーザトリガコマンドとの間の差に基づいて、レーザシステムコントローラ１３０によって、実行される。
【００２５】
[00029]  ステップ４０９において、決定されたＲｅｐＲａｔｅについて利得推定器が取り出される。一実施形態において、これは、決定されたＲｅｐＲａｔｅに対応するＲＲＧＥテーブル３０１内のＲＲＧＥ  ｎを取り出すことによって実行される。
【００２６】
[00030]  ステップ４１１において、本明細書ではレーザ電圧と呼ばれるレーザを発射させる際に用いる電圧は、エネルギーターゲット及び取り出した利得推定器を使用して決定される。一実施形態において、これは、レーザシステム１１０におけるレーザシステムコントローラ１３０によって実行され、様々な実施形態によれば、以下の公式に従って実行される。
【数２】
0006948403.tif 000003
[00031]  上式で、
[00032]  Ｖ    静的コントロールによって推測される電圧
[00033]  Ｅ    エネルギーターゲット
[00034]  Ｖ０    基準電圧
[00035]  Ｅ０    基準エネルギー
[00036]  ∈    エネルギー曲線に起因する調節
[00037]  ｄＶ／ｄＥ    電圧の一次導関数／勾配に対する利得推定器の出力である基準エネルギーにおけるエネルギー、
である。
【００２７】
[00038]  ステップ４１３において、レーザが発射する。一実施形態において、レーザは、コントローラ１３０がレーザ電圧で、すなわち、スキャナ１４０から受信されるトリガに対応するＲＲＧＥによって計算される電圧で発射するように、レーザ源１２０に指示することによって発射する。
【００２８】
[00039]  ステップ４１５において、利得推定器が更新される。一実施形態において、利得推定器は、コントローラ１３０が、現在のレーザパルスから測定された結果として生じるエネルギーに基づき、及び、当分野で既知の利得推定器計算技法を使用して、現在のレーザパルスについて新しい利得推定器を計算することによって更新され、その後、計算された新しい利得推定器は、ステップ４０７において決定されたＲｅｐＲａｔｅに対応するＲＲＧＥテーブル３０１内に記憶される。他の実施形態において、すべての利得推定器は、計算された新しい利得推定器を、テーブル内のすべてのＲｅｐＲａｔｅに対応するＲＲＧＥテーブル３０１内に新しい利得推定器値として記憶することによって、各レーザパルスについて更新される。各レーザパルスについてすべての利得推定器を更新することで、
いかなる以前に記憶された利得推定器（デフォルトの利得推定器を含む）を使用するよりも、正確な利得推定器を各ＲｅｐＲａｔｅに対して提供することができる。
【００２９】
[00040]  次いで、プロセスはステップ４０１に戻り、新しいレーザトリガ及び電圧コマンドを受信する。
【００３０】
[00041]  代替の実施形態において、スキャナからコマンドを受信することなく、代わりに利得推定器のセットが作成される。本実施形態において、電圧コマンド及びレーザトリガは、レーザシステムの内部で、又はレーザシステムのオペレータ入力によって、生成される。本実施形態又は図４を参照しながら説明する実施形態のいずれが使用されるかに関わらず、利得推定器のセットを作成及び更新するプロセスは、レーザシステムのためのトレーニングモードと見なすことが可能であり、したがって実際に、スキャナ内のウェーハに対する生成されたレーザ光のいかなる露光も含む必要はない。
【００３１】
[00042]  代替の実施形態において、図４を参照しながら上記で説明したように以前に設定及び更新された、様々なＲｅｐＲａｔｅに対応する記憶された利得推定器の静的なセットは、その後、図４のステップ４１５を参照しながら上記で説明したように利得推定器の更新を続行することなく、レーザを発射させるために使用される。こうした実施形態（ステップ４０３から４１３を含む）において、レーザを発射するステップ４１３は、その後、利得推定器を更新するステップ４１５を実行することなく、レーザトリガ及び電圧コマンドを受信するステップ４０３に戻る。
【００３２】
[00043]  本明細書において考察する実施形態は、本発明の例示である。本発明のこれらの実施形態は図を参照しながら説明しているが、当業者であれば、説明する方法及び／又は特定の構造の様々な修正又は適合が明らかとなり得よう。本発明の教示に依拠し、これらの教示が当分野を前進させる際に介する、こうした修正、適合、又は変形はすべて、本発明の趣旨及び範囲内にあるものと見なされる。したがって、説明及び図面は限定的な意味であるものと見なすべきではなく、本発明が例示した実施形態にのみ限定されることは決してないことが理解されよう。
【００３３】
[00044]  本明細書において説明するような本発明の趣旨及び意味の範囲内で、代替のシーケンス及び数式が使用可能であることも理解されよう。
【００３４】
[00045]  同様に、レーザシステムコントローラ１３０は、それら自体がコンピュータ可読記憶媒体から生じるか又はコンピュータ可読記憶媒体上に常駐し得る命令である、説明する動作を実行するためのソフトウェア命令を実行する、パーソナルコンピュータ、サーバ、又は他の処理システムを含む、プロセッサ及びメモリを備えるいかなるコンピューティングシステムとすることも可能であることを理解されよう。代替として、レーザシステムコントローラ１３０は、具体的に、説明した動作を実行するように構成された、ファームウェアを備えるか又は備えない、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他のハードワイヤードデバイスなどの、任意の専用ハードウェアとすることも可能である。本発明の他の態様を、下記のいくつかの条項に示す。
【００３５】
条項１
レーザ光エネルギー制御の方法であって、
レーザシステムコントローラにおいて、第１のレーザトリガコマンド及び電圧コマンドを受信すること、
レーザシステムコントローラによって、電圧コマンドを第１のエネルギーターゲットに変換すること、
第１のレーザトリガコマンドと前のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、レーザシステムコントローラによって、第１のレーザ繰り返し率を決定すること、
レーザシステムコントローラによって、第１のレーザ繰り返し率に対応する第１の繰り返し率利得推定器を取り出すこと、
レーザシステムコントローラによって、第１のエネルギーターゲット及び第１の繰り返し率利得推定器を使用して第１のレーザ電圧を決定すること、
レーザシステムコントローラによって、第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示すること、
レーザシステムコントローラにおいて、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信すること、
レーザシステムコントローラによって、後続の電圧コマンドを第２のエネルギーターゲットに変換すること、
後続のレーザトリガコマンドと第１のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、レーザシステムコントローラによって、第２のレーザ繰り返し率を決定することであって、第２のレーザ繰り返し率は第１のレーザ繰り返し率とは異なる、第２のレーザ繰り返し率を決定すること、
レーザシステムコントローラによって、第２のレーザ繰り返し率に対応する第２の繰り返し率利得推定器を取り出すこと、
レーザシステムコントローラによって、第２のエネルギーターゲット及び第２の繰り返し率利得推定器を使用して第２のレーザ電圧を決定すること、及び、
レーザシステムコントローラによって、第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示すること、
を含む、レーザ光エネルギー制御の方法。
【００３６】
条項２
条項１のステップの前に、
第１の繰り返し率利得推定器及び第２の繰り返し率利得推定器を、デフォルト値に設定すること、
を更に含む、条項１に記載の方法。
【００３７】
条項３
第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信する前に、第１の繰り返し率利得推定器を更新すること、及び、
第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、任意の他のレーザトリガコマンド及び任意の他の電圧コマンドを受信する前に、第２の繰り返し率利得推定器を更新すること、
を更に含む、条項２に記載の方法。
【００３８】
条項４
第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信する前に、第１の繰り返し率利得推定器及び第２の繰り返し率利得推定器を更新すること、及び、
第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、任意の他のレーザトリガコマンド及び任意の他の電圧コマンドを受信する前に、第１の繰り返し率利得推定器及び第２の繰り返し率利得推定器を更新すること、
を更に含む、条項２に記載の方法。
【００３９】
条項５
レーザ光エネルギー制御のためのレーザシステムであって、
レーザシステムコントローラを備え、レーザシステムコントローラは、
第１のレーザトリガコマンド及び電圧コマンドを受信するように構成され、
電圧コマンドを第１のエネルギーターゲットに変換するように構成され、
第１のレーザトリガコマンドと前のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、第１のレーザ繰り返し率を決定するように構成され、
第１のレーザ繰り返し率に対応する第１の繰り返し率利得推定器を取り出すように構成され、
第１のエネルギーターゲット及び第１の繰り返し率利得推定器を使用して、第１のレーザ電圧を決定するように構成され、
第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示するように構成され、
後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信するように構成され、
後続の電圧コマンドを第２のエネルギーターゲットに変換するように構成され、
後続のレーザトリガコマンドと第１のレーザトリガコマンドとの間の差に基づき、第２のレーザ繰り返し率を決定するように構成され、第２のレーザ繰り返し率は第１のレーザ繰り返し率とは異なり、
第２のレーザ繰り返し率に対応する第２の繰り返し率利得推定器を取り出すように構成され、
第２のエネルギーターゲット及び第２の繰り返し率利得推定器を使用して、第２のレーザ電圧を決定するように構成され、及び、
第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示するように構成される、
レーザ光エネルギー制御のためのレーザシステム。
【００４０】
条項６
レーザシステムコントローラは、第１のレーザトリガコマンド及び第１の電圧コマンドを受信する前に、第１の繰り返し率利得推定器及び第２の繰り返し率利得推定器をデフォルト値に設定するように更に構成される、
条項５に記載のレーザシステム。
【００４１】
条項７
レーザシステムコントローラは、更に、
第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信する前に、第１の繰り返し率利得推定器を更新するように構成され、及び、
第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、任意の他のレーザトリガコマンド及び任意の他の電圧コマンドを受信する前に、第２の繰り返し率利得推定器を更新するように構成される、
条項６に記載のレーザシステム。
【００４２】
条項８
レーザシステムコントローラは、更に、
第１のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、後続のレーザトリガコマンド及び後続の電圧コマンドを受信する前に、第１の繰り返し率利得推定器及び第２の繰り返し率利得推定器を更新するように構成され、及び、
第２のレーザ電圧を使用して発射するようにレーザ源に指示した後、及び、任意の他のレーザトリガコマンド及び任意の他の電圧コマンドを受信する前に、第１の繰り返し率利得推定器及び第２の繰り返し率利得推定器を更新するように構成される、
条項６に記載のレーザシステム。
【００４３】
条項９
フォトリソグラフィシステムにおいて、フォトリソグラフィシステムは、少なくともレーザ源及びスキャナを有し、レーザ光エネルギー制御の方法は、
利得推定器のセットを提供することであって、利得推定器のセットにおける各利得推定器はレーザ繰り返し率のレンジに対応する、利得推定器のセットを提供すること、
フォトリソグラフィシステムのスキャナから通信を受信することであって、通信はレーザトリガコマンド及び電圧コマンドを含む、通信を受信すること、
通信に対応する第１のレーザ繰り返し率を決定すること、
利得推定器のセットから第１の利得推定器を取り出すことであって、第１の利得推定器はレーザ繰り返し率の第１のレンジに関連付けられ、レーザ繰り返し率の第１のレンジは第１のレーザ繰り返し率を含む、第１の利得推定器を取り出すこと、及び、
レーザ光を生成するようにレーザ源を活動化することであって、活動化することは、第１の利得推定器を使用して決定されたレーザ電圧に応答する、レーザ源を活動化すること、
を含む、レーザ光エネルギー制御の方法。
【００４４】
条項１０
フォトリソグラフィシステムは深ＵＶ（ＤＵＶ）フォトリソグラフィシステムである、条項９に記載の方法。
【００４５】
条項１１
各利得推定器は、レーザ源に印加される電圧の量と、レーザ源によって生成されるレーザ光におけるエネルギーの量との間の関係に関連する、条項９に記載の方法。
【００４６】
条項１２
活動化の後に、第１の利得推定器を更新することを更に含み、更新することは、レーザ光において測定されたエネルギーを取得すること、及び、少なくとも測定されたエネルギーに基づいて、更新された利得推定器値を計算することを含む、条項９に記載の方法。
【００４７】
条項１３
活動化の後に利得推定器のセットを更新することを更に含み、更新することは、レーザ光において測定されたエネルギーを取得すること、及び、少なくとも測定されたエネルギーに基づいて、利得推定器のセットについて更新された利得推定器値を計算することを含む、条項９に記載の方法。
【００４８】
条項１４
レーザ光源のためのレーザ光エネルギー制御の方法であって、
利得推定器のセットを作成することであって、利得推定器のセットにおける各利得推定器はレーザ繰り返し率のレンジに対応し、作成することは、少なくとも、
ａ）トレーニングモードのレーザ活動化信号を生成することであって、トレーニングモードのレーザ活動化信号の各々は、少なくともトレーニングモードのレーザトリガコマンド及びトレーニングモードの電圧コマンドを含む、生成すること、
ｂ）トレーニングモードのレーザ活動化信号に対応するレーザ繰り返し率を決定すること、
ｃ）レーザパルスを生成するために、トレーニングモードのレーザ活動化信号に応答してレーザ源を活動化すること、
ｄ）レーザパルスのエネルギーレベルを望ましいエネルギーレベルに到達させるために、レーザ源に供給される電圧レベルを変化させること、
ｅ）レーザ繰り返し率のための利得推定器を計算するために、レーザパルスのエネルギーを望ましいエネルギーレベルに到達させる、電圧レベルを採用すること、及び、
ｆ）利得推定器のセットを取得するために、異なるトレーニングモードのレーザ活動化信号を用いて、ステップａ）からｅ）を繰り返すこと、
を含む、利得推定器のセットを作成することと、
ウェーハフォトリソグラフィを実行するためのレーザ光を生成するために、利得推定器のセットを採用することと、
を含む、レーザ光エネルギー制御の方法。
【００４９】
条項１５
採用することは、
フォトリソグラフィシステムのスキャナから通信を受信することであって、通信はレーザトリガコマンド及び電圧コマンドを含む、通信を受信すること、
通信に対応する第１のレーザ繰り返し率を決定すること、
利得推定器のセットから第１の利得推定器を取り出すことであって、第１の利得推定器はレーザ繰り返し率の第１のレンジに関連付けられ、レーザ繰り返し率の第１のレンジは第１のレーザ繰り返し率を含む、第１の利得推定器を取り出すこと、及び、
レーザ光を生成するようにレーザ源を活動化することであって、活動化することは、第１の利得推定器を使用して決定されたレーザ電圧に応答する、レーザ源を活動化すること、
を含む、条項１４に記載の方法。
【００５０】
条項１６
フォトリソグラフィシステムは深ＵＶ（ＤＵＶ）フォトリソグラフィシステムである、条項１５に記載の方法。
【００５１】
条項１７
各利得推定器は、レーザ源に印加される電圧の量と、レーザ源によって生成されるレーザ光におけるエネルギーの量との間の関係に関連する、条項１５に記載の方法。
【００５２】
条項１８
活動化の後に、第１の利得推定器を更新することを更に含み、更新することは、レーザ光において測定されたエネルギーを取得すること、及び、少なくとも測定されたエネルギーに基づいて、更新された利得推定器値を計算することを含む、条項１５に記載の方法。
【００５３】
条項１９
活動化の後に利得推定器のセットを更新することを更に含み、更新することは、レーザ光において測定されたエネルギーを取得すること、及び、少なくとも測定されたエネルギーに基づいて、利得推定器のセットについて更新された利得推定器値を計算することを含む、条項１５に記載の方法。
【図１】
0006948403.tif 000004
【図２】
0006948403.tif 000005
【図３】
0006948403.tif 000006
【図４】
0006948403.tif 000007