3. 載入實際機台的頻譜性能

一般而言,雷射光的頻譜會隨著雷射裝置運轉時共振器內溫度變動或模組劣化而改變。導入頻譜可變機構後,頻譜受控於一定範圍,能夠消弭單一裝置的變動量或不同裝置間的頻譜差異,使雷射頻譜變動對 CD 造成的影響抑制在最小程度。

圖 7 顯示了在 GT61A 上變更多種不同雷射運轉條件時的 E95 量測結果。無論是改變雷射稼動率、改變熱負載、施加輸出能量、改變發射頻率等任何情況,頻譜均控制在目標值 0.3 pm,差異量極小,僅有 6 fm(fm 為 pm 的 1/1000)。即使套用前述模擬結果之接觸窗 40 nm、E95=0.35 pm 時的曝光 CD 感度 3.5 nm/0.1 pm,其 CD 變化值也僅有 0.2 nm。

圖 7 頻譜 vs 動作負載/脈衝能量/複現頻率
圖 7 頻譜 vs 動作負載/脈衝能量/複現頻率

圖 8 顯示了 GT61A 的氣體壽命(100 Mpls/3天)*期間的頻譜性能。雷射裝置的運轉條件雖會因曝光條件而改變,但這種情況下 E95 也被良好控制在目標值 0.3 pm。差異值則為 23 fm,對 CD 的影響則為 0.8 nm 左右。
(* 未選用 TGM 時)

圖 8 氣體壽命期間的頻譜性能
圖 8 氣體壽命期間的頻譜性能

圖 9 顯示了 4 台不同雷射裝置的 E95 性能。一如圖 7,雷射裝置運轉條件雖然各不相同,但可知 4 台雷射裝置均良好控制在目標值 0.3 pm。E95 差異值則為 19 fm,對 CD 的影響僅有 0.7 nm。

圖 9 4台不同雷射裝置的 E95 性能
圖 9 4台不同雷射裝置的 E95 性能

導入 BCM 後,雷射光的頻譜性能可精準控制在目標面,即便是單一雷射裝置運轉,也可抑制因模組壽命或雷射裝置運行條件變化導致的頻譜變化,將影響 CD 的程度縮至最小。而使用複數台雷射裝置時,不會發生不同裝置間的頻譜差異,也不會發生微影裝置之間性能面的差異。因此,對於今後更加細膩的曝光而言,BCM 會是不可或缺的功能。