通过旋转、平移及可变处理条件的曝光剂量均匀化的制作方法

文档序号:13426401
通过旋转、平移及可变处理条件的曝光剂量均匀化的制作方法

本公开内容要求于2015年3月31日提交的题为“High Power UV Flood Exposure Dose Homogenization by Combination of Rotation,Translation and Variable Processing Conditions”的美国临时申请第62/141,003号和2015年7月16日提交的题为“Exposure dose homogenization through rotation,translation,and variable processing conditions”的美国非临时专利申请第14/801,703号的优先权,其全部内容通过引用并入本文。



背景技术:

基板处理通常涉及将基板晶片曝光于辐射。例如,基板可以曝光于紫外(UV)光,包括高功率UV辐射。基板可以例如在光刻工艺和/或其他制造工艺期间曝光于高功率光(例如UV光)。将整个基板曝光于强度基本均匀的光源可以确保整个基板在所有位置处被类似地处理,例如以确保在整个基板上的光刻操作的一致性。然而,宽带和/或窄带高功率UV整片(flood)源选项或任何曝光源可能在曝光区域和整个时间内具有显著的剂量不均匀度。高功率UV整片曝光源或其他源设计和/或选择可以在半导体加工中要有若干考虑。例如,考虑可以包括如下:

1.产率:功率和曝光方法的组合(例如整个晶片、光栅扫描斑(rastering spot)等)

2.强度与波长(例如在过程吸收在窄波长范围上的情况下)

3.曝光区域中源的剂量均匀度(例如在一些系统中,不均匀度可以>5%且有时>10%)。

4.随时间的剂量控制

5.产率和均匀度考虑的成本折衷

许多低成本、高功率UV整片选项在曝光区域内经受显著的剂量不均匀(例如不均匀度可以>5%且有时>10%)。同样的低成本、高功率UV整片选项中的许多选项也经受随时间偏移(shift)的平均功率。

在图1的表100中示出了一些高功率UV源的示例。在一些源中,例如可以使用LED阵列或微波驱动的UV灯例如由诺信(Nordson)提供的UV灯。微波功率灯源可以使用生成一定期望强度的灯条的6”或10”的灯泡。然而,灯条可能具有显著的强度衰减。图2是样本UV强度图200。如该示例图200所示,强度可以在UV灯的中心附近最大且可以朝向灯边缘衰减。该图200是一个示例,但是UV源可以基于诸如源类型、源老化、存在制造缺陷等变量而具有不同的强度分布。

有时,可以期望实现不均匀的预定曝光。



技术实现要素:

本文中所述的系统和方法涉及实现选定的整片曝光剂量分布的辐射曝光过程。例如,可以以高曝光剂量(>1J/cm2)的UV曝光工艺或其他基板处理曝光类型来执行定量。本文中所述的系统和方法可以使用旋转、平移和可变处理条件中的一个或多个来增加处理均匀度或实现例如不均匀的大功率UV整片曝光源(例如得到的最终的不均匀度<0.5%或更低)或任何其他曝光源的源的所选的剂量分布。本文中所述的系统和方法还可以使用原位光电传感器硬件,该光电传感器硬件可以允许可以在先进的过程控制方案中使用的源平均功率和跨源的不均匀度的实时映射。剂量均匀化可用于许多潜在的辐射源,例如图1的表100所示的示例。

在示例实施方式中,基板可以设置在整片曝光处理系统中的基板支承件上。可以选择整片曝光剂量分布。基板可以曝光于来自源的整片辐照,并且当实现所选的整片曝光剂量分布时,可以终止整片辐照。使基板曝光于整片辐照可以包括控制基板旋转速率、源扫描速率、基板扫描速率、源功率设置、从源到基板的距离、源孔设置、基板上的整片辐照的入射角和源焦点位置中的至少一个以实现所选的整片曝光剂量分布。

虽然本文中所述的系统和方法在高功率UV工艺的上下文中被讨论以实现均匀的剂量分布,但是所提供的可选择的剂量分布构思可以用于具有固有源不均匀度的任何基于辐射的工艺。本文中所述的系统和方法可以与单个源系统一起使用和/或可以应用于多个源(例如多个灯)的统一强度特征。

附图说明

图1是光源选项的表。

图2是样本UV强度图。

图3是根据本发明的实施方式的剂量均匀化系统。

图4是根据本发明的实施方式的基板处理方法。

图5是根据本发明的实施方式的以晶片上的点所取的路径。

图6是根据本发明的实施方式的晶片的未校正的剂量误差与半径的关系。

图7是根据本发明的实施方式的晶片的未校正的剂量误差与半径的关系。

图8是根据本发明的实施方式的剂量均匀化模拟方法。

图9是根据本发明的实施方式的晶片网格。

图10是根据本发明的实施方式的光照图。

图11是根据本发明的实施方式的横向图。

图12是根据本发明的实施方式的剂量均匀化模拟方法。

图13是根据本发明的实施方式的剂量均匀化模拟。

图14至图16是根据本发明的实施方式的传感器阵列。

图17是根据本发明的实施方式的晶片。

图18是根据本发明的实施方式的用于圆形光斑形状的一组等式。

图19是根据本发明的实施方式的工艺处方。

具体实施方式

图3是根据本发明的实施方式的用于UV源300的剂量均匀化系统310。系统310可以包括一个或更多个处理电路(例如均匀化电路320和/或处理控制电路340)、一个或更多个传感器330、存储器350和/或其他元件。传感器330可以测量UV源300的灯强度和衰退。均匀化电路320可以确定UV源300系统设置以优化UV光定量均匀性。处理控制电路340可以控制UV源300的元件(例如马达、UV光等)以实现确定的UV优化。下面更详细地描述这些元件320-350的功能和特征。这些元件320-350可以经由总线360互连。一些元件可以组合(例如在一些实施方式中,单个处理电路可以执行均匀化电路320和处理控制电路340的功能)。在一些实施方式中,诸如均匀化电路320和/或处理控制电路340的元件可以是被构造和布置成执行下面描述的功能的专用电路。

图4是根据本发明的实施方式的基板处理方法400。基板可以设置在UV整片曝光处理系统中的基板支承件410上。可以选择UV整片曝光剂量分布420。基板可以曝光于来自UV源300的UV整片辐照430。根据下面提供的实施方式,将基板曝光于UV整片辐照可以包括剂量均匀化。在一些实施方式中,可以测量440UV源300照射,并且系统310可以确定是否需要对控制设置进行改变以满足分布(例如如果UV源300的性能劣化)450。如果需要改变,则可以修改460控制参数。在实现所选的UV整片曝光剂量分布时,UV整片辐照可以被终止470。

剂量曝光分布

可以在UV整片辐照曝光期间实现所选的剂量分布例如均匀分布,以改善基板的期望曝光。通过控制基板旋转速率、UV源扫描速率、基板扫描速率、UV源功率设置、从UV源到基板的距离、UV源孔设置、基板上的UV整片辐照的入射角和/或UV源焦点位置中的至少一个,可以实现所选的剂量分布,以实现所选的UV整片曝光剂量分布。均匀化电路320或剂量分布选择电路可以确定设置,并且处理控制电路340可以使用该设置来控制基板处理。

在一些实施方式中,可以组合固定的旋转速度和固定的平移速度以对不均匀的狭缝恒定剂量曝光进行均匀化(例如由没有孔的光条或在其自身和基板之间具有狭缝孔的源产生)或以另外方式实现所选的分布。图5是根据本发明的实施方式的以晶片上的点所取的路径500。当晶片在UV源(位于水平刻度上的点0处)下旋转和平移时,由于源的不一致的光强度,晶片上的任何给定点可以曝光于变化的光强度。例如,当点被旋转并平移成直接位于UV源的中心之下时,该点可以比旋转并平移成直接位于源的外角(outer corner)之下接收更强的光。当旋转速度和平移速度被优化时,单独的固定速度旋转可以部分地将不均匀的强度狭缝进行归一化/平均,以产生径向依赖的强度特征,该强度特征可以通过任何给定的半径的旋转角度θ而显著均匀。对于不具有固定的平移速度的单独的固定旋转速度,灯源可以需要是晶片半径的最小长度,并且定位成使得光条的一个短轴处于/接近旋转晶片的原点以确保晶片的完整曝光。对于在光狭缝下的旋转晶片添加恒定速度的固定扫描速率平移可以允许由于源下的旋转晶片的不同部分(例如中心到边缘)所经历的积分时间差而引起的径向依赖特征的某些变化。恒定旋转和恒定扫描速率平移后的径向依赖特征的示例可以在图6中找到。图6是晶片的剂量误差与半径的图表600。可以基于晶片上的径向位置来显示可变剂量误差百分比(在该示例中约为9%的变化),其中0表示中心,以及+/-150表示外边缘。通过居中的光条(例如光条的中心位于旋转晶片的中心原点上)且在固定的旋转和固定的平移速度的条件下,晶片的中心可以在灯下仅经历短时间的曝光(如狭缝宽度/扫描速率所限定的)。在固定(恒定)旋转、固定(恒定)扫描速率平移和固定(恒定)功率条件下,径向依赖的特征的更改可以取决于以下标准中的一些或全部标准:

1.源狭缝不均匀特征(例如如图2所示)

2.曝光狭缝与旋转晶片原点的物理关系

3.曝光狭缝的长度和宽度

4.针对旋转速率/平移扫描速率所选择的常量。

图7是根据本发明的实施方式的晶片的剂量误差与半径的图表700。通过改变一个或更多个剂量均匀化设置,可以显著降低剂量误差变化(例如在该示例中为约0.9%的变化)。

在剂量均匀化构思的一些实施方式中,可以通过以恒定扫描速率和恒定旋转速度的平移来提供可变的曝光剂量,以将跨狭缝的强度差以及旋转和平移的积分曝光时间差均匀化。可以得到默认半径特征(例如在如图6所示的恒定曝光剂量、恒定扫描速率平移以及恒定旋转速率的情况下)。逆函数形式可以通过平移(时间)近似地应用于源功率,以进一步将特征均匀化(例如以将特征从图6所示的特征改善至图7所示的特征或更好)。可以通过对图6的函数进行归一化并从归一化函数减去1来得到该实施方式以及后续实施方式的逆函数形式。在固定(恒定)旋转、固定(恒定)扫描速率平移和可变源功率条件下,径向依赖的特征的更改可以取决于以下标准中的一些或全部标准:

1.源狭缝不均匀特征(例如如图2所示)

2.曝光狭缝与旋转晶片原点的物理关系

3.曝光狭缝的长度和宽度

4.针对旋转速率/平移扫描速率所选择的常量

5.在平移期间所施加的可变功率的函数形式。

在剂量均匀化构思的一些实施方式中,可以通过以恒定扫描速率和恒定旋转速度的平移来提供可变的扫描速率,以使跨狭缝的强度差以及旋转和平移的积分曝光时间差均匀化。可以得到默认半径特征(例如在如图6所示的恒定曝光剂量、恒定扫描速率平移以及恒定旋转速率的情况下)。逆函数形式可以通过平移(时间)近似地应用于扫描速率(例如扫描速度),以进一步将特征均匀化(例如以将特征从图6所示的特征改善至图7所示的特征或更好)。在固定(恒定)旋转、固定(恒定)功率和可变扫描速率条件下,径向依赖的特征的更改可以取决于以下标准中的一些或全部标准:

1.源狭缝不均匀特征(例如如图2所示)

2.曝光狭缝与旋转晶片原点的物理关系

3.曝光狭缝的长度和宽度

4.针对旋转速率/功率所选择的常量

5.在平移期间所施加的可变扫描速率的函数形式。

在剂量均匀化构思的一些实施方式中,可以在恒定旋转速度的情况下通过平移来提供可变的扫描速率和可变的功率,以将跨狭缝的强度差以及旋转和平移的积分曝光时间差均匀化。可以得到默认半径特征(例如在如图6所示的恒定曝光剂量、恒定扫描速率平移以及恒定旋转速率的情况下)。优化共赖函数形式可以通过平移(时间)应用于扫描速率/功率,以进一步使特征均匀化(例如将特征从图6所示的特征改善至图7所示的特征或更好)。在固定(恒定)旋转、可变功率和可变扫描速率条件下,径向依赖的特征的更改可以取决于以下标准中的一些或全部标准:

1.源狭缝不均匀特征(例如如图2所示)

2.曝光狭缝与旋转晶片原点的物理关系

3.曝光狭缝的长度和宽度

4.针对旋转速率所选择的常量

5.在平移期间所施加的可变扫描速率的函数形式

6.在平移期间所施加的可变功率的函数形式

在剂量均匀化构思的一些实施方式中,可以通过以恒定功率和恒定旋转速度的平移来提供可变的曝光剂量,以将跨狭缝的强度差以及旋转和平移的积分曝光时间差均匀化。可以得到(例如在如图6所示的恒定曝光剂量、恒定扫描速率平移以及恒定旋转速率的情况下的)默认半径特征。逆函数形式可以通过平移(时间)近似地应用于狭缝状源孔的宽度,以进一步使特征均匀化(例如以将特征从图6所示的特征改善至图7所示的特征或更好)。例如,狭缝状的源孔的宽度例如可以由步进马达来控制。改变宽度可以控制透过孔的光的量,从而控制基板的时间依赖的曝光剂量。在固定(恒定)旋转、固定(恒定)功率和可变扫描速率条件下,径向依赖的特征的更改可以取决于以下标准中的一些或全部标准:

1.源狭缝不均匀特征(例如如图2所示)

2.曝光狭缝与旋转晶片原点的物理关系

3.曝光狭缝的长度和宽度

4.针对旋转速率/功率所选择的常量

5.在平移期间所施加的可变孔宽度的函数形式。

在剂量均匀化构思的一些实施方式中,可以通过以恒定功率和恒定旋转速度的平移来提供可变的曝光剂量,以将跨由狭缝状的源孔形成的狭缝的强度差以及旋转和平移的积分曝光时间差均匀化。可以得到(例如在如图6所示的恒定曝光剂量、恒定扫描速率平移以及恒定旋转速率的情况下的)默认半径特征。逆函数形式可以通过平移(时间)近似地应用于相对高度,以进一步使特征均匀化(例如以将特征从图6所示的特征改善至图7所示的特征或更好)。例如,源和旋转/平移基板之间的相对高度可以由例如步进电机来控制。改变高度可以控制随着距离显著分散的透过光源的孔的光的量,由此控制基板的时间依赖的曝光剂量。步进电机可以移动光源或旋转/平移基板。在固定(恒定)旋转、固定(恒定)功率和可变扫描速率条件下,径向依赖的特征的更改可以取决于以下标准中的一些或全部标准:

1.源狭缝不均匀特征(例如如图2所示)

2.曝光狭缝与旋转晶片原点的物理关系

3.曝光狭缝的长度和宽度

4.针对旋转速率/功率所选择的常量

5.在平移期间所施加的可变高度的函数形式。

在剂量均匀化构思的一些实施方式中,可以通过以恒定功率和恒定旋转速度的平移来提供可变的曝光条件,以将跨狭缝的强度差以及旋转和平移的积分曝光时间差均匀化。为了实现可变曝光条件,可以在源与基板之间设置光学元件(例如反射镜或透镜)。这样的实施方式可以与上述其他实施方式组合地使用或单独使用。可以使用振镜来改变沿着中心扫描轴的光特征相对位置。其他光学元件(例如透镜)可以用于在旋转和平移期间改变特征本身(例如尺寸、形状和/或轮廓)。在用于改变沿着中心扫描轴的光特征相对位置的振镜变体中,有意的高频抖动可以在旋转和平移期间引入相对于平移的中心轴的光放置中,以给光源引入对局部不均匀度的特定平均。在用于在旋转和平移期间操作特征的透镜变体中,可以得到默认径向特征(例如具有如图6所示的恒定曝光剂量、恒定扫描速率平移和恒定旋转速率),并且逆函数形式可以通过平移(时间)近似地应用于光学元件相对于源的相对高度或角度的相对高度或角度,以进一步使特征均匀化(例如将特征从图6所示的特征改善至图7所示的特征或更好)。例如,光学元件相对于源的相对高度或角度可以由例如步进电机来控制。改变光学元件的高度或角度可以控制透过孔的光的量(例如通过改变焦点),由此控制基板的时间依赖的曝光剂量。在固定(恒定)旋转、固定(恒定)功率、可变扫描速率条件下,径向依赖的特征的更改可以取决于以下标准中的一些或全部标准:

1.源狭缝不均匀特征(例如如图2所示)

2.曝光狭缝与旋转晶片原点的物理关系

3.曝光狭缝的长度和宽度

4.针对旋转速率/功率所选择的常量

5.在平移期间施加的光学元件的可变高度或角度的函数形式。

以上示出的实施方式的描述已经假定在整个晶片范围积分能量的差最小化的目标,但是可以使用相同的方法来改善初始不均匀度并且有意地诱导径向积分剂量系统可变特征来应对外部过程的不均匀度(例如晶片到边缘的蚀刻偏差)。

此外,虽然与上述实施方式一起使用不均匀的狭缝(例如由没有孔的光条或在其自身与基板之间具有狭缝孔的源产生),但是实施方式可以应用于具有任何光照形状的系统,以改善跨基板的积分剂量均匀度。

模拟

图8是根据本发明的实施方式的剂量均匀化模拟方法800。在一些实施方式中,均匀化电路320可以被配置成执行均匀化模拟。该方法800可以用于例如基于控制基板旋转速率、UV源扫描速率、基板扫描速率、UV源功率设置、从UV源到基板的距离、UV源孔设置、基板上的UV整片辐照的入射角和/或UV源焦点位置中的至少一个来确定在UV曝光期间剂量均匀化的设置,以实现如上所述的所选的UV整片曝光剂量分布。

可以为要处理的基板限定810晶片网格。如图9所示,晶片网格可以基于笛卡尔距离900或极距离910。网格点可以被标示,并且可以确定每个标示点的(r,θ)位置。

可以限定820光照网格和图。图10示出示例光照图1000。可以通过限定选项(例如指定UV源的已知特性)或通过输入定制图(例如经由文本文件)来限定光照形状。可以将均匀的矩形网格矩阵分配给光照图,并且可以内插每个网格点的功率。该网格可以具有比晶片网格更高的空间分辨率。光照图的中心可以被限定为光照原点。

可以做出830关于晶片穿过源的假设。例如,如图11的图1100所示,可以假设光照原点沿着晶片平面的中心轴穿过,并且可以假设穿过晶片平面原点。在该假设下,可以在晶片或光照源是否相对于彼此移动方面没有数学差异(mathematical difference)。

可以执行840使用限定的晶片网格、光照网格和图以及穿过的模拟,其中晶片沿着源穿过。以下参考图12更详细地描述示例模拟过程。在每个模拟迭代(例如每个模拟器时间步长)处,可以通过Rn=Rn-1+ΔR(其中ΔR是半径的增量变化并且基于扫描速率*模拟时间步长来确定)和θn=θn-1+Δθ(其中Δθ,θ的Δ变化,并且基于RPM*模拟时间步长来确定)来确定850晶片坐标系内的光照原点的位置。Rn、θn可以表示在时间步长下直接在光照原点下的晶片位置。

另外,可以确定光照图是否在晶片标示位置860上。首先,如果限定了pacman孔,则可以排除θn-pacmanangle/2~θn+pacmanangle/2之外的所有晶片标示网格θ点。接下来,基于Rn、θn,可以确定所有剩余的晶片标示网格点的相对距离。如果发现晶片标示网格点在光照下(对于当前模拟步骤),则可以确定该点处的功率。这可以通过如下步骤完成:找到Rn、θn和晶片网格点之间的相对距离;然后参考该晶片网格点经历的模拟步骤的功率的光照功率网格。例如,晶片位置(x,y)功率(n)=晶片位置(x,y)功率(n-1)+光照时间步长*光照功率图(relX,relY)。如果晶片标示网格点不在光照下,则晶片位置(x,y)功率(n)=晶片位置(x,y)功率(n-1)

在所有迭代完成之后,模拟可以结束870。可以绘制晶片位置(x,y)功率(n)的最终图,并且可以确定统计。基于此,可以确定880均匀化设置。例如,根据上述实施方式,可以选择控制基板旋转速率、UV源扫描速率、基板扫描速率、UV源功率设置、从UV源到基板的距离、UV源孔设置、基板上的UV整片辐照的入射角和UV源焦点位置中的至少一个来对模拟系统的剂量进行均匀化。

图12是根据本发明的实施方式的剂量均匀化模拟方法1200。图13是根据本发明的实施方式的示例剂量均匀化模拟1300。可以限定1210光照形状(例如根据以上所生成的光照网格和图)。可以加载1220当前版本的处理处方(扫描速率与径向位置的关系)。可以计算1230处方的整体功率并转换为归一化的平均径向功率1240(例如归一化为平均值)。处方条件(例如扫描速率和/或径向位置)可以基于归一化的比例功率误差1250在每个点处改变,并用作可以重复步骤1220-1240的下一个版本的处理处方。步骤1220-1250可以重复多次(例如3-8次迭代),直到误差降低到令人满意的水平。

传感器反馈

例如根据上述实施方式中的一个或更多个实施方式,可以使用以下传感器系统和过程控制方案来控制剂量均匀化。在一个示例传感器系统和过程控制方案中,可以使用晶片边缘安装的光电传感器330来获得实时狭缝不均匀度信息。例如,如图14的传感器阵列1400所示,可以将3个或更多个UV光电传感器330(例如3个或更多个的冗余(for redundancy to)针对传感器故障和/或传感器偏离校准)安装在旋转台上,恰好在旋转晶片的边缘外侧(例如对于300mm的晶片,以半径152mm安装)。UV光电传感器330可以沿着安装环的圆弧等间隔(例如以120度的间隔安装的3个传感器)。在旋转/平移期间,每个传感器330可以对光条区域的大部分进行采样,原因是每个传感器330可以随着时间看到光条的多个区域(例如参见图5)。可以使用感测信息来了解灯的当前平均功率以及当前的光条不均匀度特征。均匀化电路320可以接收感测信息并且使用其来确定设置,并且处理控制电路340可以使用这些设置来控制基板处理。当前的平均功率和当前的不均匀度特征两者都可以用于过程控制方案以将设置反馈到下一晶片或批次,例如以修改以下中的一个或更多个:

1.功率设置补偿/校准

2.在平移期间所施加的可变扫描速率的函数形式

3.在平移期间所施加的可变功率的函数形式

4.在平移期间所施加的可变源孔宽度的函数形式。

如图15的传感器阵列1500所示,在另一示例传感器系统和过程控制方案中,长度等于或大于旋转晶片直径的条/狭缝CCD阵列330可以安装在平移台上,或者在旋转台的前面或后面(例如不在旋转台/晶片下,但是仍然在每个平移下的光条下获得扫描数据)。可以使用扫描数据来了解灯的当前平均功率以及当前的光条不均匀度特征。均匀化电路320可以接收感测信息并且使用其来确定设置,并且处理控制电路340可以使用这些设置来控制基板处理。当前的平均功率和当前的不均匀度特征两者都可以用于过程控制方案以将设置反馈到下一晶片或批次,例如以修改以下中的一个或更多个:

1.功率设置补偿/校准

2.在平移期间所施加的可变扫描速率的函数形式

如图16的传感器阵列1600所示,在另一示例传感器系统和过程控制方案中,长度等于或大于沿着扫描/平台平移轴的光照尺度(illumination spread)的电动扫描条/狭缝CCD阵列330可以垂直于平移台安装(例如以在不使用期间不撞击旋转/平移台)。在基板平移台不在光源之下的时间期间,电动扫描条/狭缝CCD阵列330可以在光源下扫描并收集数据。可以使用收集的信息来了解灯的当前平均功率以及当前的光条不均匀度特征。均匀化电路320可以接收感测信息并且使用其来确定设置,并且处理控制电路340可以使用这些设置来控制基板处理。当前的平均功率和当前的不均匀度特征两者可以用于过程控制方案以将设置反馈到下一晶片或批次,例如以修改以下中的一个或更多个:

1.功率设置补偿/校准

2.在平移期间所施加的可变扫描速率的函数形式

示例

在下面的示例中,上述剂量均匀化可以应用于图17的示例晶片1700。晶片1700可以逆时针旋转,并且所关注的晶片环可以位于远离晶片1700的中心的特定半径处。如果晶片1700旋转得比光斑扫描速度快(或者如果光斑在沿着扫描晶片的中心轴的固定位置处的晶片扫描速度),那么可以假定晶片环将在光斑的所有区域下通过。晶片1700的任何单次旋转的停留时间可以是跨光斑的距离除以角速度。积分后的环的所有旋转在光斑下的停留时间可以是光斑的面积除以圆周和光斑速度的乘积(或者如果光斑在沿着扫描晶片的中心轴的固定位置处的晶片扫描速度),如下(其中r是光斑半径且R是晶片半径):

任何半径的停留时间可以是光斑速度(或者如果光斑在沿着扫描晶片的中心轴的固定位置处的晶片扫描速度)的函数,其可以被重新布置以给出如下作为停留时间的函数的光斑速度:

为了获得光斑扫描的处理时间,逆光斑速度公式可以积分为如下:

然而,光斑速度可以在中心处于无穷大处,因此可以从距中心某一固定距离处开始计算。因此,可以根据如下从开始半径到结束半径获得有限积分:

最后,为了获得整个处理时间,可以根据如下增加光斑从中心移动到开始位置所需的时间:

因此,用于圆形光斑形状的计算的方程1800可以如图18所示。方程1800可以用于实现目标,例如,在给定8mm的光斑半径的情况下,找到适合60秒内的扫描处方。这可以进行为如下:

1.决定远离中心的开始位置、速度和停止位置:

R开始=0-20mm@10mm/s

R结束=147mm

2.计算光斑扫描的停留时间:

T停留=(60-20/10)*82/(1472-202)

T停留=0.175[秒]

3.产生光斑公式:

Vls=82/(2*R*0.175)

Vls=182.836/R[mm/s]

4.检查公式结果:

这可以得到图19所示的示例处方1900。

如上所述,与整片曝光过程的剂量均匀化相关的系统和方法可以组合旋转和平移来使不均匀的狭缝(或斑)曝光均匀化。平移过程中恒定扫描速率下的可变功率可以用于均匀化跨狭缝(或斑)的强度差以及旋转和平移方法的曝光时间差——得到跨晶片的均匀化的整体功率。平移过程中恒定功率下的可变扫描速率可以用于均匀化跨狭缝(或斑)的强度差以及旋转和平移方法的曝光时间差——得到跨晶片的均匀化的整体功率。平移过程中可变扫描速率和可变功率可以用于均匀化跨狭缝(或斑)的强度差以及旋转和平移方法的曝光时间差——得到跨晶片的均匀化的整体功率。平移过程中恒定扫描速率下的可变孔可以用于均匀化跨狭缝(或斑)的强度差以及旋转和平移方法的曝光时间差——得到跨晶片的均匀化的整体功率。平移过程中恒定扫描速率下的源与基板之间的可变相对高度可以用于均匀化跨狭缝(或斑)的强度差以及旋转和平移方法的曝光时间差——得到跨晶片的均匀化的整体功率。平移过程中恒定扫描速率下的源与透镜之间的可变相对高度或角度可以用于均匀化跨狭缝(或斑)的强度差以及旋转和平移方法的曝光时间差——得到跨晶片的均匀化的整体功率。在旋转和平移期间沿着中心扫描轴的光特征相对位置的振荡可以用于帮助均化跨狭缝(或斑)的强度差——得到跨晶片的均匀化整体功率。

此外,可以使用晶片边缘安装的旋转光电传感器或平移CCD阵列来获得实时狭缝(或斑)的不均匀度信息以及用于APC控制环路的平均功率信息。由于观察到的平均偏移(drift),功率目标的DC偏移(shift)可以应用于下一晶片(或下一批次)。由于观察到的狭缝不均匀度变化,可以对下一晶片(或下一批次)施加平移改变过程中的可变扫描速率或可变剂量。

虽然以上已经描述了各种实施方式,但是应该理解,这些实施方式仅作为示例给出而并非限制。对于本(多个)领域的技术人员而言明显的是,在不脱离精神和范围的情况下可以在其中对形式和细节进行各种变化。事实上,在阅读以上描述之后,本(多个)领域技术人员将清楚如何实施替选实施方式。

另外,应理解,强调功能和优点的任何附图仅为了作为示例而呈现。所公开的方法和系统均是足够灵活的,并且可以被配置成以与所示不同的方式使用。

虽然术语“至少一个”可以在说明书、权利要求以及附图中经常使用,但是在说明书、权利要求以及附图中术语“一”、“一个”、“该”、“所述”等也可以表示“至少一个”或“该至少一个”。

最终,申请人表明,只有包括明确用语“用于……的手段”或“用于……的步骤”的权利要求按35U.S.C.112(f)解释。未明确包括短语“用于……的手段”或“用于……的步骤”的权利要求不应按35U.S.C.112(f)解释。

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