專利名稱：確定輻射功率的方法和曝光設(shè)備的制作方法
光刻工藝是半導(dǎo)體工業(yè)的一個重要的工藝步驟。在傳統(tǒng)的光刻方法中，將掩模的結(jié)構(gòu)以1∶1的比例或縮小地、例如以4∶1的比例轉(zhuǎn)移到被涂敷到(必要時結(jié)構(gòu)化的)半導(dǎo)體晶片上的光敏聚合物層(光刻膠/光致抗蝕劑)上。在此所使用的波長范圍例如可以位于可見范圍內(nèi)、DUV(深紫外)范圍內(nèi)或也稱為EUV(極端紫外)的軟X射線范圍內(nèi)。經(jīng)常將所謂的正性抗蝕劑用作光致抗蝕劑，這些正性抗蝕劑在利用確定波長的光子曝光之后在合適的顯影劑中變成可溶的，并且由此在顯影過程中在所曝光的位置上被除去。然而，也可以采用負(fù)性抗蝕劑，在這些負(fù)性抗蝕劑的情況下，溶解光致抗蝕劑的未被曝光的區(qū)域，而保留被曝光的區(qū)域。
最佳的曝光劑量、即在確定的時間間隔上到達(dá)光致抗蝕劑上的每單元面積的最佳輻射功率是有決定性意義的，以便盡可能按正確比例來進(jìn)行從掩模到光致抗蝕劑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移，并且在顯影之后的抗蝕劑輪廓是盡可能陡峭的。曝光不足可能導(dǎo)致在被曝光的區(qū)域中抗蝕劑的不完全的去除。抗蝕劑側(cè)壁可能太平緩，并且可能不適合于隨后通過等離子體蝕刻或離子植入尺寸精確地將結(jié)構(gòu)從抗蝕劑轉(zhuǎn)移到位于其下的層或襯底中。曝光過度可能導(dǎo)致被曝光的區(qū)域的擴展，并且因此導(dǎo)致不希望地窄的抗蝕劑條(Steg)。
在迄今的實踐中，為了確定每批晶片的正確的曝光劑量，利用不同的劑量(曝光梯級)對所謂的先驅(qū)晶片或測試晶片進(jìn)行曝光、顯影并在直插式CD測量裝置中在結(jié)構(gòu)精度方面進(jìn)行測量。利用由此確定的‘理想的’曝光劑量對該批的晶片統(tǒng)一地進(jìn)行曝光。以此方式考慮不同晶片批次的抗蝕劑靈敏度、平均抗蝕劑厚度、抗蝕劑基片等等的波動。然而，該方法是費時的，降低在測試晶片的處理期間不能被使用的曝光儀的處理量，并且因此造成提高的成本。在該方法中不檢測晶片上的和不同晶片的抗蝕劑厚度的變化和由曝光儀在一個批次的曝光期間所引起的劑量波動。
在可見范圍內(nèi)和在DUV范圍內(nèi)的傳統(tǒng)的光步進(jìn)器和掃描器的情況下，利用諸如射束分裂器等等的合適的元件來耦合輸出和實時測量光的分量。然后，通過電子控制機制，經(jīng)由快門、光圈和/或掃描臺的速度來補償曝光功率的時間波動。
在EUV范圍內(nèi)，這樣的射束分裂器是不能實現(xiàn)的，因為材料的光吸收對于這樣的元件來說太大。
本發(fā)明的任務(wù)是給出一種方法，利用該方法可以尤其是在EUV光譜范圍內(nèi)在預(yù)先確定的時間間隔內(nèi)測量輻射源的電磁輻射的平均輻射功率。此外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種相應(yīng)的曝光設(shè)備。
該任務(wù)通過按照權(quán)利要求1的方法和按照權(quán)利要求10的曝光設(shè)備來解決。優(yōu)選的實施形式是從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明包含一種用于確定在預(yù)先確定的時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)輻射源的以調(diào)制頻率ω0被強度調(diào)制的電磁輻射的平均輻射功率 該方法包括以下步驟-提供反射器裝置，該反射器裝置被設(shè)計用于對輻射源的電磁輻射和測試輻射源的電磁輻射進(jìn)行反射；-用輻射源的電磁輻射來照射反射器裝置的預(yù)先確定的面積；-用測試輻射源的電磁輻射至少部分地照射反射器裝置的面積；-測量在該預(yù)先確定的時間間隔內(nèi)測試輻射源的由該面積所反射的電磁輻射的、反射測試輻射功率Ptest(t)的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)；-確定在預(yù)先確定的時間間隔內(nèi)反射測試輻射功率Ptest(t)的、所測量的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)的平均值 -根據(jù)以下關(guān)系PStr0‾=a·Ptest,ω00‾]]>確定輻射源的電磁輻射的平均輻射功率 其中a是預(yù)先確定的或可預(yù)先確定的常數(shù)。
本發(fā)明方法尤其是基于，根據(jù)已知的物理過程，測試輻射源的被反射的電磁輻射的測試輻射功率Ptest(t)在由反射器裝置進(jìn)行反射時具有以輻射源的調(diào)制頻率ω0被強度調(diào)制的強度分量或功率分量Ptest，ω0(t)。
本發(fā)明的測試輻射源優(yōu)選地是恒定輻射源，即測試輻射源的測試輻射功率或入射到反射器裝置上的電磁輻射的強度優(yōu)選地是恒定的。
輻射源的電磁輻射的強度調(diào)制例如可以被構(gòu)造為基本上正弦形的或矩形的。此外，電磁輻射可以例如是脈沖調(diào)制的，或具有另外的基本上周期性的曲線。
在反射器裝置中，尤其是在反射器裝置的被照射的范圍內(nèi)，輻射源的以調(diào)制頻率ω0被強度調(diào)制的電磁輻射生成調(diào)制溫度分布。如果反射器裝置是半導(dǎo)體，則附加地生成調(diào)制電子/空穴等離子體密度。在此，溫度曲線和必要時等離子體密度曲線具有臨界衰減波的特性。
如果現(xiàn)在由一種或多種材料制成的反射器裝置的特性、即例如反射器裝置的組成是已知的，即反射器裝置的反射率是已知的，其中反射器裝置的反射率在照射持續(xù)時間的時間間隔上基本上是恒定的，則在時間間隔Δt期間入射到反射器裝置上的電磁輻射的平均功率基本上與測試輻射源的由反射器裝置所反射的電磁輻射的、以調(diào)制頻率ω0被強度調(diào)制的平均功率分量 成比例?；谡{(diào)制溫度分布或調(diào)制電子/空穴等離子體密度，反射器裝置的在照射持續(xù)時間的時間間隔上基本上恒定的反射率具有基本上以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的分量。因此，測試輻射源的被反射的電磁輻射的測試輻射功率Ptest(t)有利地具有基本上以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)。
因此，如果具有基本上恒定的測試輻射功率的測試輻射源的電磁輻射射到反射器裝置上，則由該反射器裝置反射該輻射，并且根據(jù)調(diào)制溫度曲線或調(diào)制電子/空穴等離子體密度，以調(diào)制頻率ω0來調(diào)制被反射的輻射的測試輻射功率Ptest(t)。如果測量測試輻射功率Ptest(t)的調(diào)制功率分量Ptest，ω0(t)，則可以由此推斷出輻射源的輻射的調(diào)制輻射功率PStr(t)。優(yōu)選地，在此情況下不是在例如一個調(diào)制周期上、而是在多個調(diào)制周期上、例如在5至500個調(diào)制周期、尤其是10個調(diào)制周期上測量被反射的輻射的測試輻射功率Ptest(t)的調(diào)制功率分量Ptest，ω0(t)。測試輻射源在例如10個調(diào)制周期上被反射的輻射的測試輻射功率Ptest(t)的調(diào)制功率分量的平均值 根據(jù)上述關(guān)系提供輻射源在這些例如10個調(diào)制周期期間的平均輻射功率 如果例如確定在一個調(diào)制周期內(nèi)輻射源的平均輻射功率 則時間間隔Δt基本上對應(yīng)于一個調(diào)制周期的持續(xù)時間。如果例如確定在多個調(diào)制周期、例如10個調(diào)制周期內(nèi)輻射源的平均輻射功率 則時間間隔Δt基本上對應(yīng)于10個調(diào)制周期的持續(xù)時間。
輻射源在時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)的平均輻射功率 例如可以借助以下關(guān)系來確定PStr0‾=1Δt∫t0t0+ΔtPStr(t)dt]]>其中PStr(t)代表輻射源在時刻t的被強度調(diào)制的輻射功率。由于輻射源的被強度調(diào)制的輻射功率PStr(t)此外與測試輻射源的反射測試輻射功率Ptest(t)的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)成比例，所以可以根據(jù)反射測試輻射功率Ptest(t)的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)來確定輻射源的功率PStr(t)。同樣可以根據(jù)在時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)反射測試輻射功率Ptest(t)的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的平均功率分量 來確定輻射源的平均輻射功率 此外可以借助不同于上述關(guān)系的另外的關(guān)系來確定輻射源的平均輻射功率 以便例如減小由噪音產(chǎn)生的影響或者實現(xiàn)所確定的標(biāo)準(zhǔn)化。
時間間隔Δt優(yōu)選地相對于曝光持續(xù)時間是小的。在優(yōu)選地脈沖調(diào)制的輻射源的情況下，時間間隔Δt包括優(yōu)選地脈沖調(diào)制的輻射源的多個脈沖、例如5至100個脈沖、尤其是10個脈沖。
例如可以借助測試晶片來確定比例常數(shù)a，并且因此根據(jù)所測量的被強度調(diào)制的平均反射測試輻射功率 來計算以Watt為單位的平均輻射功率 的絕對值。此外，例如可以如此來選擇比例常數(shù)a，使得測量單位面積的、即例如以Watt/m2為單位的平均輻射功率 然而也可以如此來選擇比例常數(shù)a，使得以任意單位來說明輻射源的平均輻射功率 如果僅僅對輻射源的平均輻射功率 的相對變化感興趣，這可能是特別有利的。
在另一種優(yōu)選實施形式中，可以如此來選擇比例常數(shù)a，使得可以計算輻射源的電磁輻射的單位面積的平均輻射能量。
因此，本發(fā)明方法能夠有利地確定在時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)輻射源的射到反射器裝置上的輻射的平均輻射強度。該輻射例如可以由反射器裝置反射，并且照射例如要結(jié)構(gòu)化的材料的面積、諸如光致抗蝕劑的面積。在已知反射器裝置的反射率的情況下，基本上可以根據(jù)輻射源的射到反射器裝置面積上的輻射的平均強度來確定被輻射到要結(jié)構(gòu)化的材料的面積上的輻射的平均強度。
在EUV曝光的情況下優(yōu)選地采用根據(jù)本發(fā)明的用于確定輻射功率的方法，其中EUV光譜范圍優(yōu)選地包括在5nm至20nm波長范圍內(nèi)的電磁輻射。
因此例如在利用EUV曝光單元的EUV輻射來使光致抗蝕劑曝光時可以通過以下方式來確定射在光致抗蝕劑上的EUV輻射的平均輻射功率，即確定例如被輻射到EUV曝光單元的反射器裝置的面積上的輻射的平均輻射功率 尤其是也可以確定，例如在時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)的實際的平均輻射功率 是否與所希望的額定輻射功率PStrSoll一致，其中額定輻射功率PStrSoll例如是希望或需要用于光致抗蝕劑的準(zhǔn)確曝光的預(yù)先確定的輻射功率。本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實施變型方案包括以下其它步驟-如此來調(diào)節(jié)輻射源的輸出功率，使得輻射源在時間間隔t1至t1+Δt內(nèi)的電磁輻射的平均輻射功率 和額定輻射功率PStrSoll的差值基本上是最小化的，其中適用t1＞t0+Δt。
由此尤其可以確定輻射源的輻射功率的、例如由輻射源的故障引起的波動。此外可以使輻射源的輸出功率分別與這些波動相匹配，并且因此例如可以避免光致抗蝕劑的誤曝光。平均輻射功率的波動可以以絕對單位、例如以Watt來測量。但是也可以測量輻射功率的相對波動，并且分別根據(jù)測量來補償或重新調(diào)節(jié)這些相對波動。
換而言之，借助額定輻射功率PStrSoll和輻射功率 的差值來確定，是否必須以及必要時必須如何調(diào)節(jié)輻射源的電磁輻射的輸出功率，使得平均輻射功率 和額定輻射功率PStrSoll的差值基本上是最小化的。因此基本上確定在第一時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)平均輻射功率 與額定輻射功率PStrSoll的偏差，并且將該偏差用于調(diào)節(jié)輻射源的輸出功率，使得在下一個時間間隔t1至t1+Δt內(nèi)所確定的輻射功率 基本上對應(yīng)于額定輻射功率PStrSoll。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實施變型方案中，以規(guī)定的順序重復(fù)地執(zhí)行所述方法步驟。
因此能夠?qū)崿F(xiàn)，在長的時間間隔內(nèi)、即在多個優(yōu)選地相繼的時間間隔Δt內(nèi)可以測量或調(diào)節(jié)輻射源的輻射功率。因此，該方法特別適合用于利用像EUV光刻設(shè)備那樣的EUV曝光設(shè)備來工業(yè)制造例如半導(dǎo)體元件，因為例如可以在一個或多個相繼進(jìn)行的方法步驟中確定、控制和調(diào)節(jié)輻射源的輻射功率。
在本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施變型方案中，預(yù)先確定的時間間隔Δt基本上等于0.1ms至10ms、尤其是1ms。
由于預(yù)先確定的時間間隔的、尤其是與通常所使用的基本上0.1s至1s的曝光時間相比較微小的量，輻射源的平均輻射功率基本上對應(yīng)于實際的瞬時輻射功率，因此實際的瞬時輻射功率在時間間隔Δt內(nèi)是近似恒定的。特別優(yōu)選地，輻射源是在優(yōu)選地5nm至20nm的波長范圍內(nèi)輸出電磁輻射的EUV輻射源。
特別優(yōu)選地，EUV輻射源是具有優(yōu)選地10ns至500ns的脈沖持續(xù)時間的脈沖調(diào)制的EUV輻射源。
優(yōu)選地，測試輻射源是He-Ne激光器或半導(dǎo)體激光器。
但是測試輻射源也可以是另一種輻射源，其中優(yōu)選地選擇這樣的輻射源，該輻射源的輻射功率可以盡可能精確地被確定或該輻射源的被反射的輻射功率可以盡可能精確地被測量。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實施變型方案中，輻射源的射線方向和測試輻射源的射線方向被布置成相互成角度。
在一種特別優(yōu)選的實施變型方案中，該角度基本上為0°。
優(yōu)選地將諸如λ/4小片的其它光學(xué)裝置插入到測試輻射源的光路中，使得可以將測試輻射源的入射射線與反射射線區(qū)分開。
在另一種特別優(yōu)選的實施變型方案中，該角度優(yōu)選地位于0°和90°之間，即在垂直入射和幾乎擦過的(streifend)入射之間，特別優(yōu)選地位于30°和70°之間。
此外，本發(fā)明還提供一種用于利用電磁輻射來使材料曝光的曝光設(shè)備，包括-輻射源，該輻射源被設(shè)計用于生成以調(diào)制頻率ω0被強度調(diào)制的電磁輻射；-測試輻射源，該測試輻射源被設(shè)計用于生成電磁輻射；-反射器裝置，該反射器裝置被設(shè)計用于不僅反射輻射源的電磁輻射而且反射測試輻射源的電磁輻射；-測量裝置，該測量裝置被設(shè)計用于測量測試輻射源的由反射器裝置所反射的電磁輻射的、反射測試輻射功率Ptest(t)的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)；和-確定裝置，該確定裝置被設(shè)計用于確定在預(yù)先確定的時間間隔內(nèi)反射測試輻射功率Ptest(t)的、所測量的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)的平均值 并且根據(jù)以下關(guān)系PStr0‾=a·Ptest,ω00‾]]>確定輻射源的電磁輻射的平均輻射功率 其中a是預(yù)先確定的或可預(yù)先確定的常數(shù)。
類似于上述的根據(jù)本發(fā)明的方法，可以利用本發(fā)明的曝光設(shè)備在材料的曝光期間確定輻射源的射在反射器裝置上的電磁輻射PStr(t)在時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)的平均輻射功率 因此也可以確定射在材料上的電磁輻射的平均輻射功率 尤其可以如此來選擇比例常數(shù)a，使得平均輻射功率 可以作為例如以Watt為單位的絕對值或作為相對值被確定。但是平均輻射功率也可以被標(biāo)準(zhǔn)化為所照射的面積的大小。
由此尤其可以將在時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)的平均輻射功率 與額定輻射功率PStrSoll進(jìn)行比較。在此，額定輻射功率PStrSoll基本上可以是材料曝光所需要的功率，并且可以通過測量值與額定輻射值PStrSoll的比較容易地證實以及必要時補償輻射源的輻射功率的偏差。在此，既可以以絕對值也可以作為相對偏差來確定這種偏差。
此外，本發(fā)明曝光設(shè)備的一種優(yōu)選的實施形式還包括調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置被設(shè)計用于調(diào)節(jié)輻射源的電磁輻射的輸出功率，使得輻射源在時間間隔t1至t1+Δt內(nèi)的電磁輻射的平均輻射功率 和額定輻射功率PStrSoll的差值基本上是最小化的，其中適用t1＞t0+Δt。
由此尤其可以確定，輻射源的輻射功率的例如由于輻射源的故障所引起的波動。在這方面，請參閱本發(fā)明方法的上述實施方案。
在根據(jù)本發(fā)明的曝光設(shè)備的另一種優(yōu)選的實施形式中，輻射源優(yōu)選地是EUV輻射源，即具有在5nm至20nm波長范圍內(nèi)的電磁輻射的輻射源。
特別優(yōu)選地，EUV輻射源是具有優(yōu)選地10ns至500ns的脈沖持續(xù)時間和優(yōu)選地1kHz至10kHz的重復(fù)率的脈沖調(diào)制的EUV輻射源。
本發(fā)明的曝光設(shè)備的反射器裝置例如可以是EUV光刻曝光設(shè)備的步進(jìn)器/掃描器的一部分，如可在半導(dǎo)體工業(yè)中使用的那樣。在根據(jù)本發(fā)明的曝光設(shè)備的另一種優(yōu)選的實施形式中，曝光設(shè)備是EUV光刻曝光設(shè)備。
在根據(jù)本發(fā)明的曝光設(shè)備的一種特別優(yōu)選的實施形式中，預(yù)先確定的時間間隔為0.1ms至10ms，尤其是1ms。
由于預(yù)先確定的時間間隔Δt的、尤其是與通常所使用的基本上0.1s至1s的曝光時間相比較微小的量，輻射源的平均輻射功率基本上對應(yīng)于實際的瞬時輻射功率。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的曝光設(shè)備的測試輻射源是He-Ne激光器或半導(dǎo)體激光器。
但是測試輻射源也可以是另一種輻射源，其中優(yōu)選地選擇這樣的輻射源，該輻射源的輻射功率可以盡可能精確地被確定。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實施形式中，輻射源的射線方向和測試輻射源的射線方向被布置成相互成角度。
此外優(yōu)選地，輻射源的射線方向和測試輻射源的射線方向被布置成相互成角度。
該角度特別優(yōu)選地基本上為0°。
優(yōu)選地此外還將諸如λ/4小片的其它光學(xué)裝置插入到測試輻射源的光路中，使得可以將測試輻射源的入射射線與反射射線區(qū)分開。
此外特別優(yōu)選地，該角度位于0°(基本上垂直入射)和90°(基本上擦過的入射)之間，特別優(yōu)選地在30°和70°之間。
下面借助優(yōu)選實施形式的附圖來示例性地說明本發(fā)明。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施形式的曝光設(shè)備的示意圖；圖2示出圖1的實施形式的部分視圖；圖3示出本發(fā)明優(yōu)選實施形式的反射器裝置的俯視圖；圖4a示出輻射源的被強度調(diào)制的電磁輻射的輻射功率PStr(t)的示例性時間曲線；
圖4b示出測試輻射源的反射電磁輻射的測試輻射功率Ptest(t)的示例性時間曲線。
借助圖來示例性說明本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施形式的曝光設(shè)備。
圖1以示意性剖面圖示出(未示出的)輻射源的由掩模10反射的電磁輻射12。該電磁輻射12在它射到要曝光的材料22上之前射中第一、第二、第三和第四反射器裝置14、16、18和20。在此，例如通過掩模的透射或掩模對電磁輻射的反射，將掩模10的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到要曝光的材料22上。在本優(yōu)選實施形式中，完全由電磁輻射12來照射第三反射器裝置18。此外還示出(圖2中所示的)測試輻射源的入射的電磁輻射24。測試輻射源的入射的電磁輻射24基本上照射第三反射器裝置18的相同的面積，該面積也由輻射源的電磁輻射12照射。測試輻射源的由第三反射器裝置18所反射的電磁輻射26的反射測試輻射功率可以通過(圖2中所示的)測量裝置來測量。
由于在曝光持續(xù)時間期間各個反射器裝置14、16、18和20的反射率基本上不改變，所以輻射到第三反射器裝置18上的電磁輻射的輻射功率PStr(t)與測試輻射源的反射電磁輻射26的反射測試輻射功率Ptest(t)的、所測量的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)基本上成比例。如果此外出發(fā)點為第四反射器裝置20的反射率或第三和第四反射器裝置18、20之間的(未示出的)介質(zhì)的透射率或第四反射器裝置20和要曝光的材料22之間的(未示出的)介質(zhì)的透射率是已知的，并且這些反射率或透射率分別在曝光持續(xù)時間的時間間隔上基本上不改變，則可以根據(jù)反射電磁輻射26的反射測試功率Ptest(t)的、所測量的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的平均功率分量 來確定射在要曝光的材料22上的電磁輻射12的平均輻射功率 尤其是也可以利用諸如(未示出的)測試晶片的測試材料來確定比例常數(shù)，使得可以確定射在要曝光的材料22上的電磁輻射12的絕對輻射功率和相對輻射功率。尤其是可以通過連續(xù)確定射在要曝光的材料22上的電磁輻射12的輻射功率PStr(t)來確定輻射源的功率輸出或輸出功率的波動或者這樣調(diào)節(jié)所述波動，使得這些波動被補償。此外，還可以使射在要曝光的材料22上的電磁輻射12的輻射功率PStr(t)與所希望的額定值相匹配。
圖2示出具有第三反射器裝置18的圖1的剖面圖的示意性部分。此外示意性地示出了調(diào)制第三反射器裝置18中的溫度分布的電磁輻射12、入射和反射電磁輻射24、26、測試輻射源28和用于測量反射輻射26的測試輻射功率Ptest(t)的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)的測量裝置30。
測試輻射源28的入射電磁輻射24由第三反射器裝置18反射。利用測量裝置30來測量反射輻射26的測試輻射功率Ptest(t)，其中因此將測量裝置30設(shè)計用于測量反射輻射26的測試輻射功率Ptest(t)的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)。借助反射輻射26的測試輻射功率的調(diào)制功率分量Ptest，ω0(t)或平均調(diào)制功率分量 可以確定輻射源的功率PStr(t)或平均功率 圖3示出具有面積32的第三反射器裝置18的俯視圖，(未示出的)輻射源的電磁輻射12射在該面積32上。此外還示出面積34，(未示出的)測試輻射源的入射電磁輻射24射到該面積34上，并且也由該面積反射。如從圖2中可看出的那樣，由電磁輻射12所照射的面積32并不對應(yīng)于第三反射器裝置18的完整的面積，而是僅僅對應(yīng)于其一部分。此外，由測試輻射源的入射電磁輻射24所照射的第三反射器裝置18的面積34既不對應(yīng)于第三反射器裝置18的整個面積，也不對應(yīng)于由電磁輻射12所照射的面積32。因此，為了確定輻射源的電磁輻射12的平均輻射功率，有必要將由電磁輻射12所照射的面積32和由測試輻射源的入射電磁輻射24所照射的面積34的面積比例以及不僅由電磁輻射12而且由入射電磁輻射24所照射的共同面積采納到電磁輻射12的平均輻射功率的計算中。
圖4a示出輻射源12的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的輻射功率PStr(t)的、依賴于時間t的示例性曲線。此外，在圖4a的實施變型方案中，時間間隔Δt基本上包括9個調(diào)制周期。
圖4b示出測試輻射源28的反射測試輻射26的測試輻射功率Ptest(t)的、依賴于時間t的曲線。在圖4b中示出了測試輻射源28的入射輻射24的基本上恒定的測試輻射功率Ptest，konst，在由第三反射器裝置18反射之后通過第三反射器裝置18中的調(diào)制溫度曲線或調(diào)制電子/空穴等離子體密度基本上以調(diào)制頻率ω0對該測試輻射功率Ptest，konst進(jìn)行強度調(diào)制或功率調(diào)制。如果輻射源的輻射功率PStr(t)的曲線(圖4a)改變，則第三反射器裝置18中的溫度分布或電子/空穴等離子體密度曲線也改變。改變的溫度分布或改變的電子/空穴等離子體密度曲線影響第三反射器裝置18的反射率，由此改變測試輻射源28的輻射26的反射測試輻射功率Ptest(t)的調(diào)制功率分量Ptest，ω0(t)的曲線?？梢酝ㄟ^測量裝置30來測量輻射26的反射測試輻射功率Ptest(t)的調(diào)制功率分量Ptest，ω0(t)的這種變化，并且因此根據(jù)反射測試輻射功率Ptest(t)的以調(diào)制頻率ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)和輻射功率PStr(t)之間的關(guān)系來確定輻射功率PStr(t)。類似于圖4a，時間間隔Δt基本上包括9個調(diào)制周期。
本發(fā)明并不局限于上面示例性說明的實施形式。更確切地說，反射器裝置的布置或反射器裝置的數(shù)量可以變化。因此，代替上述四個反射器裝置，例如也可以采用六個、八個或其它數(shù)量的反射器裝置。相應(yīng)地，對于本發(fā)明來說不必要的是，測試射線射到第三反射器裝置上并由該第三反射器裝置反射。更確切地說，測試射線也可以射到第一、第二或第四反射器裝置上。在更大數(shù)量的反射器裝置的情況下，測試射線也可以相應(yīng)地射到任意的其它反射器裝置上。
附圖標(biāo)記列表10 掩模12 電磁輻射14 第一反射器裝置16 第二反射器裝置18 第三反射器裝置20 第四反射器裝置22 要曝光的材料24 入射電磁輻射26 反射電磁輻射28 測試輻射源30 測量裝置32 面積34 面積
權(quán)利要求
1.用于確定在預(yù)先確定的時間間隔t0至t0+Δt內(nèi)輻射源的以調(diào)制頻率ω0被強度調(diào)制的電磁輻射(12)的平均輻射功率 的方法，該方法包括以下步驟-提供反射器裝置(14，16，18，20)，該反射器裝置被設(shè)計用于對所述輻射源的電磁輻射(12)和測試輻射源(28)的電磁輻射(24)進(jìn)行反射；-用所述輻射源的電磁輻射(12)照射所述反射器裝置(18)的預(yù)先確定的面積(32)；-用所述測試輻射源的電磁輻射(24)至少部分地照射所述反射器裝置(18)的面積(32)；-測量在所述預(yù)先確定的時間間隔內(nèi)所述測試輻射源的由所述面積(32)所反射的電磁輻射(26)的、反射測試輻射功率Ptest(t)的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)；-確定在所述預(yù)先確定的時間間隔內(nèi)所述反射測試輻射功率Ptest(t)的、所測量的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)的平均值 -根據(jù)以下關(guān)系PStr0‾=a·Ptest,ω00‾]]>確定所述平均輻射功率 其中a是預(yù)先確定的或可預(yù)先確定的常數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，包括其它步驟-這樣來調(diào)節(jié)所述輻射源的輸出功率，使得在時間間隔t1至t1+Δt內(nèi)所述輻射源的電磁輻射(12)的平均輻射功率 和額定輻射功率PStrSoll的差值基本上是最小化的，其中適用t1＞t0+Δt。
3.按照以上權(quán)利要求之一的方法，其中，以規(guī)定的順序重復(fù)地執(zhí)行所述方法步驟。
4.按照以上權(quán)利要求之一的方法，其中，所述預(yù)先確定的時間間隔為0.1ms至10ms，尤其是1ms長。
5.按照以上權(quán)利要求之一的方法，其中，所述輻射源是EUV輻射源。
6.按照以上權(quán)利要求之一的方法，其中，所述測試輻射源是具有基本上恒定的測試輻射功率的He-Ne激光器或半導(dǎo)體激光器。
7.按照以上權(quán)利要求之一的方法，其中，所述輻射源的射線方向和所述測試輻射源的射線方向被布置成相互成角度。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其中，該角度基本上為0°。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中，所述角度優(yōu)選地在基本上0°和基本上90°之間，特別優(yōu)選地在30°和70°之間。
10.用于利用電磁輻射(12)來使材料(22)曝光的曝光設(shè)備，包括-輻射源，該輻射源被設(shè)計用于生成以調(diào)制頻率ω0被強度調(diào)制的電磁輻射(12)；-測試輻射源，該測試輻射源被設(shè)計用于生成電磁輻射(24)；-反射器裝置(14，16，18，20)，該反射器裝置被設(shè)計用于不僅反射所述輻射源的電磁輻射(12)而且反射所述測試輻射源的電磁輻射(24)；-測量裝置(30)，該測量裝置被設(shè)計用于測量所述測試輻射源的由所述反射器裝置所反射的電磁輻射(26)的、反射測試輻射功率Ptest(t)的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)；和-確定裝置，該確定裝置被設(shè)計用于確定在預(yù)先確定的時間間隔內(nèi)所述反射測試輻射功率Ptest(t)的、所測量的以ω0被調(diào)制的功率分量Ptest，ω0(t)的平均值 并且根據(jù)關(guān)系PStr0‾=a·Ptest,ω00‾]]>確定平均輻射功率 其中a是預(yù)先確定的或可預(yù)先確定的常數(shù)。
11.按照權(quán)利要求10的曝光設(shè)備，此外包括調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置被設(shè)計用于這樣來調(diào)節(jié)所述輻射源的電磁輻射(12)的輸出功率，使得在時間間隔t1至t1+Δt內(nèi)所述輻射源的電磁輻射(12)的平均輻射功率 和額定輻射功率PStrSoll的差值基本上是最小化的，其中適用t1＞t0+Δt。
12.按照權(quán)利要求10或11的曝光設(shè)備，其中，涉及EUV光刻曝光設(shè)備。
13.按照權(quán)利要求10至12之一的曝光設(shè)備，其中，所述預(yù)先確定的時間間隔為0.1ms至10ms，尤其是1ms長。
14.按照權(quán)利要求10至13之一的曝光設(shè)備，其中，所述測試輻射源是He-Ne激光器或半導(dǎo)體激光器，該He-Ne激光器或半導(dǎo)體激光器分別被設(shè)計用于發(fā)射出具有基本上恒定的測試輻射功率的輻射。
15.按照權(quán)利要求10至14之一的曝光設(shè)備，其中，所述輻射源的射線方向和所述測試輻射源的射線方向被布置成相互成角度。
16.按照權(quán)利要求15的曝光設(shè)備，其中，該角度基本上為0°。
17.按照權(quán)利要求15的曝光設(shè)備，其中，所述角度優(yōu)選地在基本上0°和基本上90°之間，特別優(yōu)選地在30°和70°之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定在預(yù)先確定的時間間隔t
文檔編號H01L21/027GK1926474SQ200580006410
公開日2007年3月7日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者S·舒瓦茲爾, S·沃姆 申請人:英飛凌科技股份公司