CN109581822B - 极紫外光辐射的光源及其产生方法、极紫外光微影系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了极紫外光辐射的光源及其产生方法、极紫外光微影系统。提供了一种用于极紫外光辐射的光源。光源包括目标液滴产生器、激光产生器、测量装置、以及控制器。目标液滴产生器配置成提供目标液滴至源槽。激光产生器配置成根据控制信号，提供第一激光脉冲，以照射源槽中的目标液滴，进而产生作为极紫外光辐射的等离子体。测量装置配置成测量工艺参数，工艺参数包括源槽的温度、目标液滴的液滴位置、以及第一激光脉冲的光束尺寸以及焦点。控制器配置成根据至少两个工艺参数，提供控制信号。

Description

极紫外光辐射的光源及其产生方法、极紫外光微影系统
技术领域
本公开涉及极紫外光技术，特别涉及一种极紫外光辐射的光源、一种执行微影曝光工艺的极紫外光微影系统、以及一种产生极紫外光辐射的方法。
背景技术
半导体集成电路(IC)产业经历指数性成长，集成电路材料以及设计技术的进步已产生了数个世代的集成电路，每一世代的集成电路都具有比上一世代更小以及更复杂的电路。在集成电路演变过程中，功能密度(亦即单位芯片面积的互联装置的数量)通常随着几何尺寸(亦即使用制造工艺可以产生的最小元件(或线))下降而增加。这种尺寸微缩化的工艺通常由提高生产效率以及降低相关成本提供益处，这样的尺寸微缩化亦增加生产以及制造集成电路的复杂性。
在半导体制造中，极紫外光微影(EUVL)已发展以执行高分辨率光微影(high-resolution photolithography)。极紫外光微影采用使用在极紫外光(EUV)区域中的光(具有约1-100nm的波长)的扫描器。一些极紫外光扫描器提供四倍缩小投影打印，类似于一些光学扫描器，除了极紫外光扫描器使用反射光学而非折射光学，亦即反射镜取代透镜。一种极紫外光光源类型是激光生成等离子体(LPP)，激光生成等离子体技术将一高能量的激光光束聚焦在小型锡液滴目标上，以形成高度离子化的等离子体，高度离子化的等离子体放射的极紫外光辐射具有最大放射波峰13.5nm，然后，上述极紫外光通过激光生成等离子体收集器收集，且由光学装置朝向微影目标(例如：晶圆)反射。收集器会因为粒子、离子、辐射的影响，且最严重的是锡沉积的影响，而受到损害以及劣化。
发明内容
在本公开的实施例中，提供一种用于极紫外光(EUV)辐射的光源。光源包括目标液滴产生器、激光产生器、测量装置、以及控制器。目标液滴产生器配置成提供多个目标液滴至源槽(source vessel)。激光产生器配置成根据控制信号，提供多个第一激光脉冲，以照射源槽中的目标液滴，进而产生作为极紫外光辐射的等离子体。测量装置配置成测量工艺参数，工艺参数包括源槽的温度、目标液滴的液滴位置、以及第一激光脉冲的光束尺寸以及焦点。控制器配置成根据至少两个工艺参数，提供控制信号。
在本公开的实施例中，提供一种极紫外光(EUV)微影系统，用于执行微影曝光工艺，极紫外光微影系统包括极紫外光扫描器以及光源。光源配置成因应于控制信号，提供极紫外光辐射至极紫外光扫描器。光源包括收集器、目标液滴产生器、激光产生器以及控制器。收集器配置成收集极紫外光辐射，且引导极紫外光辐射至极紫外光扫描器。目标液滴产生器配置成提供多个目标液滴至源槽。激光产生器配置成根据控制信号，提供多个第一激光脉冲，以照射在源槽中的目标液滴，进而产生作为极紫外光辐射的等离子体。控制器配置成根据至少两个工艺参数，提供控制信号至激光产生器，以停止提供第一激光脉冲，且提供控制信号至极紫外光扫描器，以中止微影曝光工艺。至少两个工艺参数包括：源槽的温度、目标液滴的液滴位置、以及第一激光脉冲的光束尺寸以及焦点。
在本公开的实施例中，提供一种用于产生极紫外光(EUV)辐射的方法。提供目标液滴至源槽，测量源槽的温度，测量目标液滴的每一者的液滴位置，且获得目标液滴的液滴位置的标准差或平均值。根据源槽的温度以及目标液滴的液滴位置的标准差或平均值，决定目标液滴是否稳定。当目标液滴是稳定的时，提供多个第一激光脉冲，以照射在源槽中的目标液滴，进而产生作为极紫外光辐射的等离子体。
附图说明
当阅读附图时，从以下的详细描述能最佳理解本公开的各方面。应注意的是，根据业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制。事实上，可任意地放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。
图1示出根据本公开的一些实施例，微影系统的示意概略图。
图2示出根据本公开的一些实施例，图1的微影系统的光源。
图3示出根据本公开的一些实施例，图1的微影系统的光源。
图4示出根据本公开的一些实施例，用于产生极紫外光(EUV)辐射的方法的简化流程图。
图5示出根据本公开的一些实施例，绘示温度TEMP以及数据T_vane之间的关系的范例。
图6示出根据本公开的一些实施例，绘示标准差σ以及数据X-int_σ之间的关系的范例。
图7示出根据本公开的一些实施例，对应于图5的温度TEMP以及图6的标准差σ的源槽的压力。
图8示出根据本公开的一些实施例，绘示根据图5的温度TEMP以及图6的标准差σ、对应于操作430中的决定的控制信号CTRL的范例。
符号说明
10 微影系统
11 极紫外光辐射源装置
12、12A、12B 光源
13 极紫外光扫描器
14 照明器
16 遮罩平台
18 遮罩
20 投影光学模块
22 半导体基板
24 基板平台
26 气体供应模块
30 目标液滴产生器
32 目标液滴
33 目标烟雾
34 激发区
36 收集器
38 极紫外光
39 碎屑
40 控制器
410、420、430、440、450 操作
50 测量装置
52 热感测器
54 液滴检测器
56 激光仪
60A、60B 激光产生器
62、62A、62B 激光源
64、64A、64B 视窗
66、66A、66B 脉冲激光
70 液滴捕集器
72 源槽
74 输出端
CTRL 控制信号
H 高逻辑电平
L 低逻辑电平
LP、LP1、LP2 发光位置
TH_SD 标准差阈值
TH_temp 温度阈值
T_vane、UNSTABLE_PD、X-int_σ 数据
UPF 明显变异
σ 标准差
【生物材料寄存】
无
具体实施方式
以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实行本公开的不同特征。以下叙述各个构件以及排列方式的特定范例，以简化说明。当然，范例仅供说明用且意欲不限于此。例如，如果本说明书叙述了第一特征形成于第二特征之上或上方，表示可包括上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦可包括了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可未直接接触的实施例。除此之外，在以下的公开内容的不同范例中可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复为了简化以及清楚说明的目的，并非用以指定所讨论的不同实施例及/或配置之间的关系。
在实施例中描述了一些变化，在各种视图以及说明性实施例中，类似的参考符号用于标示类似的元件。应理解的是，在本公开的方法之前、过程中及/或之后，可以提供额外的操作，且在本公开的方法的其他的实施例中，可以替换或删减一些所述的操作。
本公开描述的先进微影工艺、方法以及材料可用于许多应用中，包括鳍式场效晶体管(FinFET)。例如，鳍结构可能被图案化以在结构之间产生相对较小的间隔，而本发明实施例是适合应用于此。除此之外，可以根据本公开生产用于形成鳍式场效晶体管的鳍结构的间隙壁(spacers)。
图1示出根据本公开的一些实施例，微影系统10的示意概略图。微影系统10是操作以各别辐射源以及曝光模式下执行微影曝光工艺。
微影系统10包括光源12、照明器14、遮罩平台16、投影光学模块(或投影光学盒(POB))20、基板平台24，以及气体供应模块26。在一些实施例中，光源12以及气体供应模块26设置在极紫外光(EUV)辐射源装置11中。除此之外，照明器14、遮罩平台16、投影光学模块20、以及基板平台24设置在极紫外光扫描器13中。微影系统10的元件可以被添加或省略，且本公开不应限于实施例。
光源12配置成产生具有波长范围在约1nm至约100nm之间的辐射。在一些实施例中，光源12能够产生具有中心波长约13.5nm的极紫外光辐射(或光)。在这样的实施例中，光源12亦被称为极紫外光光源。在一些实施例中，光源12可用于执行任何来自激发目标材料的高强度光子放射。
照明器14包括各种折射光学组件，例如：单透镜、或具有多个透镜(波带片)的透镜系统、或选择地反射光学装置(用于极紫外光微影系统)，例如：单个反射镜或具有多个反射镜的反射镜系统，以引导来自光源12的光至遮罩平台16，特别是固定在遮罩平台16上的遮罩18。在本实施例中，光源12在极紫外光波长范围中产生光，且采用反射光学器件。
遮罩平台16配置成固定遮罩18。在一些实施例中，遮罩平台16包括静电吸座(电子吸座)以固定遮罩18。这是因为气体分子会吸收极紫外光，所以用于极紫外光微影图案化的微影系统保持在真空环境中，以避免损失极紫外光强度。在本实施例中，术语遮罩(mask)、光罩(photomask)以及倍缩光罩(reticle)可互换使用。
在一些实施例中，遮罩18是反射遮罩(reflective mask)。遮罩18的一个示例性结构包括具有合适材料的基板，例如低热膨胀材料(LTEM)或熔融石英。在各种实施例中，低热膨胀材料包括掺杂二氧化硅(SiO2)的二氧化钛(TiO2)或其他具有低热膨胀的合适材料。遮罩18包括沉积在基底上的反射多层。
上述反射多层包括多个膜对，例如：钼-硅(Mo/Si)膜对(例如，每一个膜对中钼层位于硅层的上方或下方)。或者，反射多层可包括钼-铍(Mo/Be)膜对，或可配置成高度地反射极紫外光的其他合适材料。遮罩18可还包括设置在反射多层上、用于保护的覆盖层，例如：钌(Ru)。遮罩18还包括沉积在反射多层上的吸收层，例如硼氮化钽(TaBN)层。吸收层图案化以定义出集成电路(IC)的层。或者，可在反射多层上沉积另一个反射层，且将另一个反射层图案化以定义集成电路的层，从而形成极紫外光相移遮罩。
投影光学模块(或投影光学盒)20配置成提供图案化的光束，且将图案化的光束投射至半导体基板22上，进而将遮罩18的图案成像至固定在微影系统10的基板平台24上的半导体基板22上。在一些实施例中，投影光学模块20具有折射光学器件(例如：用于紫外光(UV)微影系统)或选择地反射光学器件(例如：用于极紫外光(EUV)微影系统)。来自遮罩18所引导带有遮罩上定义的图案的图像的光，由投影光学模块20所收集。在一些实施例中，照明器14以及投影光学模块20统称为微影系统10的光学模块。
半导体基板22是半导体晶圆，且半导体晶圆可由硅或其他半导体材料制成。或者或除此之外，半导体基板22可包括其他基本半导体材料，例如：锗(Ge)。在一些实施例中，半导体基板22由化合物半导体制成，例如：碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、砷化铟(InAs)、或磷化铟(InP)。在一些实施例中，半导体基板22由合金半导体制成，例如：硅化锗(SiGe)、碳化硅锗(SiGeC)、磷化镓砷(GaAsP)、或磷化镓铟(GaInP)。在一些其他实施例中，半导体基板22可为绝缘层上覆硅(SOI)或绝缘体上覆锗(GOI)基板。
半导体基板22可具有各种装置元件。在半导体基板22中形成的装置元件的范例包括晶体管(例如：金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)、互补式金属氧化物半导体(CMOS)晶体管、双极性晶体管(BJT)、高电压晶体管、高频率晶体管、p通道及/或n通道场效晶体管(PFET/NFET)等等)、二极管及/或其他适用元件。执行各种工艺以形成装置元件，例如沉积、蚀刻、布植、光微影、退火及/或其他合适的工艺。在一些实施例中，半导体基板22涂布对极紫外光敏感的光刻胶层(resist layer)。包括上述的各种组件整合在一起，是操作以执行微影曝光工艺。
微影系统10可还包括其他模块、或与其他模块整合(或耦接)。例如，气体供应模块26配置成提供氢气至光源12，进而减少光源12的污染。
图2示出根据本公开的一些实施例，图1的微影系统10的光源12A。光源12采用单一脉冲激光生成等离子体(LPP)机制，以产生等离子体，并进一步由等离子体产生极紫外光。
在一些实施例中，光源12A包括控制器40、目标液滴产生器30、激光产生器60A、激光生成等离子体(LPP)收集器36、测量装置50、液滴捕集器70以及源槽(或腔室)72。光源12A的上述元件可在真空下保持。除此之外，源槽72保持在真空环境中。应理解的是，光源12A的元件可被添加或省略，且本公开不应限于实施例。
控制器40耦接至测量装置50、目标液滴产生器30、以及激光产生器60A。控制器40配置成控制测量装置50、目标液滴产生器30、以及激光产生器60A的操作。除此之外，控制器40配置成接收来自测量装置50、源槽72内的关于状况变化的测量信息(例如：目标液滴32的位置及/或温度TEMP)。
目标液滴产生器30配置成产生多个目标液滴32至源槽72内。例如，一次一个地产生目标液滴32，且一系列的目标液滴32移动通过激发区34。在一些实施例中，目标液滴产生器30包括气体供应器(未示出)，气体供应器配置成供应泵送气体，以迫使目标材料移出目标液滴产生器30，且驱动目标液滴32的流动。来自目标液滴产生器30的目标液滴32的流速由控制器40控制。除此之外，来自目标液滴产生器30的目标液滴32的流速是在目标液滴产生器30中的泵送气体的压力的函数。例如，当泵送气体的压力增加时，目标液滴32流动较快，而当泵送气体的压力降低时，目标液滴32流动较慢。
在一些实施例中，目标液滴32是锡(Sn)液滴。在一些实施例中，目标液滴32具有约30微米(μm)的直径。在一些实施例中，目标液滴32在约50千赫(kHz)的速率产生、且在约每秒70米的速度被引入至光源12A中的激发区34内。其他材料亦可用于目标液滴32，例如，含有锡的液体材料，例如：含有锡、锂(Li)以及氙(Xe)的共晶合金。目标液滴32可为固相或液相。
激光产生器60A配置成根据来自控制器40的控制信号CTRL，产生脉冲激光66，以允许目标液滴32转换至等离子体。激光产生器60A包括激光源62，激光源62配置成因应于控制信号CTRL，产生脉冲激光(或激光光束)66。脉冲激光66用于照射目标液滴32，进而产生增加的光的放射。例如，脉冲激光66将目标液滴32加热至预设温度。在预设温度时，目标液滴32的材料脱掉(shed)电子，而成为放射极紫外光(或辐射)38的等离子体。极紫外光38由收集器36所收集。收集器36还反射以及聚焦极紫外光38，以用于微影曝光工艺。例如，由收集器36收集的极紫外光38通过源槽72的输出端74，照射至图1的照明器14，进而引导来自光源12的极紫外光18至遮罩平台16上，特别是固定在遮罩平台16上的遮罩18。
在本实施例中，激光源62是二氧化碳(CO2)激光源。在一些实施例中，激光源62是掺钕的钇铝石榴石(Nd：YAG)激光源。在一些实施例中，脉冲激光66具有特定的光点尺寸(例如：约100-300μm)。脉冲激光66产生具有特定驱动功率以满足晶圆大量生产，例如：每小时125个晶圆的产量。例如，脉冲激光66配备大约19kW的驱动功率。应理解的是，可以对本公开的实施例做出许多变化以及修改。
来自激光源62的脉冲激光66通过收集器36的视窗(或透镜)64引导进入激发区34，进而在激发区34的发光位置LP(例如：焦点)照射目标液滴32。视窗64采取对脉冲激光66大致透明的合适材料。
收集器36设计成具有适当的涂布材料以及形状，作为收集、反射以及聚焦极紫外光的反射镜。在一些实施例中，收集器36设计成具有椭圆形几何形状。在一些实施例中，收集器36的涂布材料类似于图1的极紫外光遮罩18的反射多层。在一些实施例中，收集器36的涂布材料包括多层(例如：多个Mo/Si膜对)，且可还包括涂布在多层上的覆盖层(例如：Ru)，以实质上反射极紫外光。在一些实施例中，收集器36可还包括光栅结构，上述光栅结构设计成有效地散射被引导至收集器36上的激光光束。例如，氮化硅层可涂布在收集器36上，且图案化以具有光栅结构。
液滴捕集器70相对于目标液滴产生器30设置，且在目标液滴32的运动的方向。液滴捕集器70配置成捕集任何未由脉冲激光66击中的目标液滴32。例如，脉冲激光66可能故意错过一些目标液滴32。除此之外，高温等离子体可冷却，并成为蒸气或小颗粒(统称为碎屑)39。当脉冲激光66未在激发区34的发光位置LP适当地以及准确地照射目标液滴32时，碎屑39会增加。例如，如果目标液滴32是不稳定的，不稳定的目标液滴32会被转换成不稳定的等离子体，且导致未预期的碎屑39出现，从而增加碎屑39。碎屑39会沉积至收集器36的表面上，从而引起其上的污染。随着时间的推移，由于碎屑累积以及其他因素(例如：离子损害、氧化以及起泡)，收集器36的反射率劣化。一旦反射率劣化至特定程度(例如：小于50％)时，收集器36达到可用寿命的终点，且需要在更换操作中调换。当在更换操作期间调换收集器36时，微影系统10被关闭，且没有微影曝光工艺能执行。当更换操作的次数或更换操作的操作时间增加时，半导体基板22的制造周期增加，从而增加了制造成本。
在特定实施例中，测量装置50包括热感测器52以及液滴检测器54。热感测器52配置成测量源槽72内的温度TEMP，且提供温度TEMP至控制器40。在一些实施例中，热感测器52是设置在源槽72中的温度仪。
液滴检测器54配置成测量目标液滴32的液滴位置，且提供关于液滴位置的信息至控制器40。在一些实施例中，液滴检测器54是包括能够捕捉目标液滴32的图像的相机的液滴成像器(未示出)。根据目标液滴32的图像，液滴成像器提供关于目标液滴32的液滴位置的信息至控制器40。在一些实施例中，液滴检测器54是包括光产生器(未示出)以及光检测器(未示出)的液滴成像器。光产生器配置成引导激光光束至目标液滴32。在一些实施例中，光检测器，例如：光检测器阵列、雪崩光电二极管或光电倍增器，相对于光产生器设置，且光检测器配置成接收通过目标液滴32的激光光束，进而获得目标液滴32的液滴位置。在一些实施例中，光检测器邻近于光产生器设置，且配置成接收来自目标液滴32反射的激光光束，进而获得目标液滴32的液滴位置。除此之外，液滴位置可由一或多个轴定义。
在一些实施例中，测量装置50还包括激光仪56，激光仪56用于测量脉冲激光66的光束尺寸，且提供测得的光束尺寸至控制器40。除此之外，源槽72内的激光仪56的安装位置根据各种用途来决定。在一些实施例中，激光仪56能够测量发光位置LP，且提供测得的发光位置LP至控制器40，进而检测发光位置LP是否偏移。
在光源12A中，根据来自测量装置50的源槽72的温度TEMP以及目标液滴32的液滴位置，控制器40能够提供控制信号CTRL至激光产生器60A，进而控制是否产生脉冲激光66。例如，当源槽72的温度TEMP或目标液滴32的液滴位置是正常的时，控制器40决定目标液滴32是稳定的，且控制器40配置成提供控制信号CTRL至激光产生器60A，进而提供脉冲激光66。相反地，当源槽72的温度TEMP及/或目标液滴32的液滴位置是异常的时，控制器40决定目标液滴32是不稳定的，且控制器40配置成提供控制信号CTRL至激光产生器60A，进而停止提供脉冲激光66，直至源槽72的温度TEMP或目标液滴32的液滴位置是正常的。因此，避免了使用脉冲激光66转换不稳定的目标液滴32，从而减少收集器36的表面上的污染，且延长收集器36的可用寿命。以下将提供本操作的详细描述。
在一些实施例中，除了来自测量装置50的源槽72的温度TEMP以及目标液滴32的液滴位置，控制器40配置成进一步根据由激光仪56测量的脉冲激光66的光束尺寸以及发光位置LP，提供控制信号CTRL。例如，当脉冲激光66的光束尺寸或发光位置LP是正常的时，控制器40配置成提供控制信号CTRL至激光产生器60A，进而提供脉冲激光66。相反地，当脉冲激光66的光束尺寸及/或发光位置LP是异常的时，控制器40配置成提供控制信号CTRL至激光产生器60A，进而停止提供脉冲激光66，直至脉冲激光66的光束尺寸或发光位置LP是正常的。因此，避免了使用不稳定的脉冲激光66转换目标液滴32，从而减少收集器36的表面上的污染，且延长收集器36的可用寿命。
在一些实施例中，控制器40还提供控制信号CTRL至图1的极紫外光扫描器13，进而通知极紫外光扫描器13是否中止微影曝光工艺。例如，当源槽72的温度TEMP或目标液滴32的液滴位置是正常的时，控制器40决定目标液滴32是稳定的，且提供控制信号CTRL至极紫外光扫描器13，进而执行微影曝光工艺。相反地，当源槽72的温度TEMP以及目标液滴32的液滴位置是异常的时，控制器40决定目标液滴32是不稳定的，且提供控制信号CTRL至极紫外光扫描器13，进而中止微影曝光工艺。
图3示出根据本公开的一些实施例，图1的微影系统10的光源12B。光源12B采用双脉冲激光(dual-pulse laser)激光生成等离子体机制以产生等离子体，且还产生来自等离子体的极紫外光。
与图2中的光源12A的激光产生器60A相比，图3中的光源12B的激光产生器60B包括第一激光源62A以及第二激光源62B。第一激光源62A配置成产生预脉冲激光66A。第二激光源62B配置成产生主脉冲激光66B。预脉冲激光66A用于加热(或预热)目标液滴32，以扩展目标液滴32，并产生低密度目标烟雾33，目标烟雾33随后由主脉冲激光66B照射，产生更多的光线放射。
在一些实施例中，第一激光源62A是二氧化碳(CO2)激光源。在一些实施例中，第一激光源62A是一个掺钕的钇铝石榴石(Nd：YAG)激光源。在一些实施例中，第二激光源62B是CO2激光源。
在本实施例中，预脉冲激光66A具有比主脉冲激光66B更低的强度以及更小的光点尺寸。在一些实施例中，预脉冲激光66A具有约100μm或更小的光点尺寸，且主脉冲激光66B具有约200-300μm(例如：225μm)的光点尺寸。预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B产生具有特定驱动功率以满足晶圆大量生产，例如：每小时125个晶圆的产量。例如，预脉冲激光66A配备大约2千瓦(kW)的驱动功率，而主脉冲激光66B配备大约19kW的驱动功率。在一些实施例中，预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B的总驱动功率至少为20kW，例如：27kW。然而，应理解的是，可以对本公开的实施例进行许多变化以及修改。
来自第一激光源62A的预脉冲激光66A以及来自第二激光源62B的主脉冲激光66B各别地通过收集器36的视窗(或透镜)64引导进入激发区34，且在第一发光位置LP1以及第二发光位置LP2照射目标液滴32。换句话说，第一发光位置LP1以及第二发光位置LP2分别为预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B的焦点。视窗64A以及64B可采取对预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B大致透明的合适材料。在一些实施例中，预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B的产生与目标液滴32的产生同步。当目标液滴32移动通过激发区34时，预脉冲激光66A在第一发光位置LP1加热目标液滴32，且转换目标液滴32至低密度目标烟雾33。在预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B之间的延迟由控制器40所控制，以允许低密度目标烟雾33形成以及扩展至最佳的尺寸以及几何形状。当主脉冲激光66B在第二发光位置LP2加热目标烟雾33时，产生高温等离子体。上述高温等离子体放射出极紫外光辐射38，并由收集器36所收集。收集器36还反射且聚焦用于微影曝光工艺的极紫外光辐射38。
如上所述，液滴捕集器70相对目标液滴产生器30设置。液滴捕集器配置成捕集过量的目标液滴32。例如，预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B两者可能故意错过一些目标液滴32，或仅有主脉冲激光66B故意错过一些目标烟雾33。除此之外，当预脉冲激光66A未适当地以及准确地照射目标液滴32时，碎屑39会增加。类似地，当主脉冲激光66B未适当地以及准确地照射目标烟雾33时，碎屑39会增加。例如，如果目标液滴32是不稳定的，不稳定的目标液滴32会被转换成不稳定的等离子体，且导致未预期的碎屑39出现，从而增加碎屑39。碎屑39可沉积至收集器36的表面上，从而引起其上的污染。因此，收集器36的反射率劣化，且需要调换。
在光源12B中，根据来自测量装置50测得的源槽72的温度TEMP以及目标液滴32的液滴位置，控制器40能够提供控制信号CTRL至激光产生器60B，进而控制是否产生预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B。例如，当源槽72的温度TEMP或目标液滴32的液滴位置是正常的时，控制器40决定目标液滴32是稳定的，且控制器40提供控制信号CTRL至激光产生器60B，进而提供预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B。相反地，当源槽72的温度TEMP及/或目标液滴32的液滴位置两者是异常的时，控制器40决定目标液滴32是不稳定的，且控制器40提供控制信号CTRL至激光产生器60B，进而停止提供预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B，直至源槽72的温度TEMP或目标液滴32的液滴位置是正常的。因此，避免了使用预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B转换不稳定的目标液滴32，从而减少收集器36的表面上的污染，且延长收集器36的可用寿命。以下将描述本操作的细节。
在一些实施例中，除了来自测量装置50的源槽72的温度TEMP以及目标液滴32的液滴位置，控制器40配置成进一步根据由激光仪56测量的预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B的光束尺寸、第一发光位置LP1以及第二发光位置LP2，提供控制信号CTRL。例如，当预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B的光束尺寸或发光位置LP1及/或LP2是正常的时，控制器40提供控制信号CTRL至激光产生器60B，进而提供预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B。相反地，当预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B的光束尺寸以及发光位置LP1及/或LP2是异常的时，控制器40提供控制信号CTRL至激光产生器60B，进而停止提供预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B，直至预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B的光束尺寸、或发光位置LP1及/或LP2是正常的。因此，避免了使用不稳定的预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B转换目标液滴32，从而减少收集器36的表面上的污染，且延长收集器36的可用寿命。以下将描述本操作的细节。
在一些实施例中，控制器40还提供控制信号CTRL至图1的极紫外光扫描器13，进而通知极紫外光扫描器13是否中止微影曝光工艺。例如，当决定目标液滴32是稳定的时，控制器40配置成提供控制信号CTRL至极紫外光扫描器13，进而执行微影曝光工艺。相反地，当决定目标液滴32是不稳定的时，控制器40配置成提供控制信号CTRL至极紫外光扫描器13，进而中止微影曝光工艺。
图4示出根据本公开的一些实施例，用于产生极紫外光(EUV)辐射的方法的简化流程图。除此之外，图4的用于微影曝光工艺的方法，是由图1的微影系统10执行。
在图4的方法执行之前，用于极紫外光的遮罩18装载至微影系统10，微影系统10配置成执行极紫外光微影曝光工艺。遮罩18是图案化遮罩，且包括集成电路图案，上述集成电路图案将被转移至半导体基板，例如：晶圆22。除此之外，遮罩18固定在遮罩平台16上，且执行遮罩18的校准。
类似地，在图4的方法执行之前，半导体基板22装载至微影系统10。晶圆22涂布光刻胶层(resist layer)。在本实施例中，光刻胶层对来自微影系统10的光源12的极紫外光(辐射)敏感。
在图4的操作410中，目标液滴产生器30配置成用适当的材料、适当的尺寸、适当的速率、以及适当的移动速度以及方向，提供(或产生)目标液滴32至源槽72。在一些实施例中，根据预定设定，控制器40控制目标液滴32的速率以及适当的移动速度及/或方向。如上所述，目标液滴32一次一个地产生，且一系列的目标液滴32移动通过源槽72的激发区34。
在图4的操作420中，测量装置50测量源槽72内的温度TEMP，然后测量装置50配置成提供温度TEMP至控制器40。在一些实施例中，测量装置50通过具有一或多位元(bits)的模拟信号或数字信号传送温度TEMP至控制器40。
当获得温度TEMP时，控制器40比较温度TEMP与温度阈值TH_temp，以获得数据(或信号)T_vane，且数据T_vane被用于决定源槽72的温度TEMP是否大于温度阈值TH_temp。参考图5，图5示出根据本公开的一些实施例，示出温度TEMP以及数据T_vane之间的关系的范例。在图5中，当温度TEMP小于或等于温度阈值TH_temp时，控制器40获得具有低逻辑电平(“L”)的数据T_vane。相反地，当温度TEMP大于温度阈值TH_temp时，控制器40获得具有高逻辑电平(“H”)的数据T_vane。
在一些实施例中，控制器40比较温度TEMP与温度范围，以获得数据T_vane，且数据T_vane被用于决定源槽72的温度TEMP是否大于上温度阈值、或小于下温度阈值(例如：在温度范围之外)。例如，当温度TEMP在温度范围内时(亦即，温度TEMP小于上温度阈值以及大于下温度阈值)，控制器40获得具有低逻辑电平(“L”)的数据T_vane。相反地，当温度TEMP未落在温度范围内(亦即，温度TEMP大于上温度阈值或小于下温度阈值)，控制器40获得具有高逻辑电平(“H”)的数据T_vane。
再次参考图4的流程图，在图4的操作420中，测量装置50亦测量每一个目标液滴32的液滴位置，且提供关于液滴位置的信息至控制器40。在一些实施例中，关于每一个液滴位置的信息通过具有一或多位元的模拟信号或数字信号传送。
在一些实施例中，当获得液滴位置时，控制器40可计算液滴位置的标准差σ，例如：控制器40配置成执行标准差σ的算术运算。在本实施例中，液滴位置的标准差σ用于量化一组液滴位置的变异量或分散量的测量值。换句话说，标准差σ用于两个连续目标液滴32之间隔时间的绩效指标。在一些实施例中，标准差σ由测量装置50所提供。在一些实施例中，可做其他运算，以决定液滴位置是否是可接受的。
在一些实施例中，标准差σ根据以下方程式获得：
Figure BDA0001812142300000151
在此{x1,x2,…,xN}代表第一个、第二个、...第N个目标液滴32的液滴位置，N是目标液滴32的数量，且μ代表液滴位置的平均值。
当获得标准差σ时，控制器40比较标准差σ与标准差阈值TH_SD，以获得数据(或信号)X-int_σ，且数据X-int_σ用于指出目标液滴32的标准差是否大于标准差阈值TH_SD。参考图6，图6示出根据本公开的一些实施例，绘示标准差σ以及数据X-int_σ之间的关系的范例。在图6中，当标准差σ小于或等于标准差阈值TH_SD时，控制器40获得具有低逻辑电平(“L”)的数据X-int_σ。相反地，当标准差σ大于标准差阈值TH_SD时，控制器40获得具有高逻辑电平(“H”)的数据X-int_σ。
在一些实施例中，控制器40比较标准差σ与标准差范围，以获得数据X-int_σ，且数据X-int_σ用于指出目标液滴32的标准差σ是否大于上标准差阈值或小于下标准差阈值(例如：在标准差范围之外)。例如，当标准差σ在标准差范围时，控制器40获得具有低逻辑电平(“L”)的数据X-int_σ。相反地，当标准差σ未落在标准差范围内(亦即，大于上标准差阈值或小于下标准差阈值)时，控制器40获得具有高逻辑电平(“H”)的数据X-int_σ。
由于标准差σ对源槽72的容器状况敏感，例如：温度TEMP，当源槽72被加热时，温度TEMP的变化导致不稳定的压力流动，从而影响目标液滴32的液滴位置。例如，参考图7，图7示出根据本公开的一些实施例，对应于图5的温度TEMP以及图6的标准差σ的源槽72的压力。当源槽72的压力出现明显变异(标记为UPF)时，压力变化会造成不稳定的压力流动以影响目标液滴32，从而产生不稳定的目标液滴32。在图7中，源槽72的压力的明显变异(标记为UPF)，由图5的温度TEMP明显变异造成。
再次参考图4的流程图，在操作430中，控制器40决定温度TEMP是否超过温度阈值TH_temp，且标准差σ是否超过标准差阈值TH_SD。当决定温度TEMP未超过温度阈值TH_temp(例如：TEMP≦TH_temp)或标准差σ未超过标准差阈值TH_SD(例如：σ≦TH_SD)时，控制器40配置成提供控制信号CTRL至激光产生器(例如：图2的60A或图3的60B)，用于通知目标液滴32是稳定的。因此，激光产生器继续提供脉冲激光66。
如上所述，标准差σ是工艺参数(或指标)，以量化一组液滴位置的变异量或分散量。在一些实施例中，其他工艺参数可用于量化液滴位置的变异量或分散量，例如：液滴位置的平均值(average value)(或平均值(mean value))或液滴位置对时间的微分产生的一阶导数。例如，控制器40决定温度TEMP是否超过温度阈值TH_temp，且平均值是否在预定范围内。当决定温度TEMP未超过温度阈值TH_temp(例如：TEMP≦TH_temp)或平均值未超过预定范围时，控制器40配置成提供控制信号CTRL至激光产生器(例如：图2的60A或图3的60B)，用于通知目标液滴32是稳定的。因此，激光产生器继续提供脉冲激光66。
在操作440中，激光产生器配置成因应于控制信号CTRL，提供脉冲激光(例如：图2的66或图3的66A以及66B)，进而转换目标液滴32至作为用于微影曝光工艺的极紫外光辐射的等离子体。例如，图2中，如果控制信号CTRL指出目标液滴32是稳定的，激光源62配置成产生脉冲激光66。类似地，图3中，激光源62A配置成产生预脉冲激光66A，且激光源62B配置成产生主脉冲激光66B。
对于图1的极紫外光扫描器13而言，控制器40还提供控制信号CTRL至极紫外光扫描器13，进而通知极紫外光扫描器13继续微影曝光工艺。除此之外，由光源12所产生的极紫外光辐射照射在遮罩18上(由照明器14)，且更投射在涂布在晶圆22上的光刻胶层上(由投影光学模块20)，从而形成光刻胶层上的潜像。
当激光产生器因应于控制信号CTRL(在操作440中)产生激光脉冲，图4的流程图的操作420再次执行，进而获得当前温度TEMP以及当前液滴位置。因此，温度TEMP以及标准差σ被更新。接下来，当控制器40决定温度TEMP未超过温度阈值TH_temp或决定标准差σ未超过标准差阈值TH_SD(在操作430中)时，控制器40继续提供用于产生激光脉冲的控制信号CTRL(操作440)。
相反地，当控制器40同时地决定温度TEMP超过温度阈值TH_temp，且标准差σ超过标准差阈值TH_SD(操作430)时，控制器40决定目标液滴32是不稳定的，且提供控制信号CTRL至激光产生器(例如：图2的60A或图3的60B)，进而在操作450中停止提供脉冲激光(例如：图2的66或图3的66A以及66B)，直至温度TEMP未超过温度阈值TH_temp或标准差σ未超过标准差阈值TH_SD。例如，如果控制信号CTRL指出目标液滴32是不稳定的，在图2中，激光源62配置成停止提供脉冲激光66。在一些实施例中，如果控制信号CTRL指出目标液滴32是不稳定的，在图3中，仅有激光源62B配置成停止产生主脉冲激光66B。在一些实施例中，如果控制信号CTRL指出目标液滴32是不稳定的，在图3中，激光源62A以及62B两者配置成停止产生预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B。
当目标液滴32是不稳定的时，控制器40还提供控制信号CTRL至图1的极紫外光扫描器13，进而通知极紫外光扫描器13中止微影曝光工艺。除此之外，当激光产生器因应于控制信号CTRL而未产生激光脉冲时，图4中的流程图的操作420再次执行，进而获得当前的温度TEMP以及当前的液滴位置。因此，温度TEMP以及标准差σ被更新。接下来，在操作430中，控制器40决定当前温度TEMP是否超过温度阈值TH_temp，且决定当前标准差σ是否超过标准差阈值TH_SD，然后因应于对应于操作430中的决定的控制信号CRTL执行随后的操作(例如：图4中的操作440或操作450)。
图8示出根据本公开的一些实施例，示出根据图5的温度TEMP以及图6的标准差σ、对应于操作430中的决定的控制信号CTRL的范例。如上所述，当温度TEMP超过温度阈值TH_temp时，控制器40获得具有高逻辑电平的数据T_vane。除此之外，当标准差σ超过标准差阈值TH_SD，控制器40获得具有高逻辑电平的数据X-int_σ。控制器40对数据T_vane以及数据X-int_σ执行AND逻辑运算，以获得数据(或信号)UNSTABLE_PD。在本实施例中，数据UNSTABLE_PD根据数据T_vane以及数据X-int_σ的卷积(convolution)获得，且数据UNSTABLE_PD用于代表源槽72中目标液滴32的状态。例如，如果两个数据T_vane以及数据X-int_σ在高逻辑电平，则数据UNSTABLE_PD在高逻辑电平，这代表目标液滴32是不稳定的。如果数据T_vane或数据X-int_σ在低逻辑电平，则数据UNSTABLE_PD在低逻辑电平，这代表目标液滴32是稳定的。
在本实施例中，控制器40根据数据UNSTABLE_PD提供控制信号CTRL，且根据关于温度TEMP以及标准差σ的工艺参数获得数据UNSTABLE_PD。在本实施例中，控制信号CTRL与数据UNSTABLE_PD互补。因此，当控制信号CTRL在高逻辑电平(亦即，目标液滴32是稳定的)时，激光产生器配置成因应于具有高逻辑电平的控制信号CTRL，提供激光脉冲。相反地，当控制信号CTRL在低逻辑电平(亦即，目标液滴32是不稳定的)时，激光产生器配置成因应于具有低逻辑电平的控制信号CTRL，停止提供激光脉冲。
在一些实施例中，关于目标液滴32的液滴位置的其他工艺参数可用于获得数据UNSTABLE_PD。例如，假设目标液滴32的数量为N，其他工艺参数可为第一个、第二个、...第N个目标液滴32的液滴位置的平均值，或第一个、第二个、...第N个目标液滴32的液滴位置对时间的微分产生的一阶导数。
在一些实施例中，关于脉冲激光66、预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B的光束尺寸的工艺参数可用于获得数据UNSTABLE_PD。例如，工艺参数可为对应于第一个、第二个、...第N个目标液滴32的脉冲激光66(或预脉冲激光66A、主脉冲激光66B)的光束尺寸的平均值或标准差。
在一些实施例中，关于脉冲激光66、预脉冲激光66A及/或主脉冲激光66B的焦点的工艺参数可用于获得数据UNSTABLE_PD。例如，工艺参数可为对应于第一个、第二个、...第N个目标液滴32的脉冲激光66(或预脉冲激光66A、主脉冲激光66B)的焦点的标准差或一阶导数。除此之外，工艺参数可为对应于第一个、第二个、...第N个目标液滴32，在预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B之间的焦点间距的标准差或一阶导数。在一些实施例中，在预脉冲激光66A以及主脉冲激光66B之间的焦点间距代表图3的第一发光位置LP1以及第二发光位置LP2的差异。
在一些实施例中，根据各种工艺或应用，先前所描述的两个或更多个工艺参数用于获得数据UNSTABLE_PD。例如，在图8中，根据关于图5的温度TEMP的工艺参数以及关于图6的标准差σ的工艺参数，获得数据UNSTABLE_PD。
在一些实施例中，如果用于获得数据UNSTABLE_PD的两个或更多个工艺参数在对应范围外(例如：温度范围或标准差范围)，或大于对应阈值(例如：温度阈值TH_temp或标准差阈值TH_SD)，控制器40决定目标液滴32或激光脉冲66/66A/66B是不稳定的，所以不会产生脉冲激光以照射源槽72中的目标液滴32。相反地，如果其中一个用于获得数据UNSTABLE_PD的工艺参数在对应范围内，或小于或等于对应阈值，控制器40决定目标液滴32或激光脉冲66/66A/66B是稳定的，故控制器40配置成提供控制信号CTRL至激光产生器60A/60B，进而提供脉冲激光66/66A/66B。
在一些实施例中，控制信号CTRL为用于中止微影曝光工艺的选通信号(gatingsignal)。如上所述，控制器40还提供控制信号CTRL以通知极紫外光扫描器13、是否中止微影曝光工艺。例如，当控制信号CTRL在高逻辑电平(亦即，目标液滴32是稳定的)时，极紫外光扫描器13配置成因应于具有高逻辑电平的控制信号CTRL，执行微影曝光工艺。相反地，当控制信号CTRL在低逻辑电平(亦即，目标液滴32是不稳定的)时，极紫外光扫描器13配置成因应于具有低逻辑电平的控制信号CTRL，中止微影曝光工艺，从而防止未预期的碎屑39产生。因此，增加收集器36的可用寿命。例如，可用寿命从30天增加至180天。应理解的是，数据T_vane、X-int_σ、以及UNSTABLE_PD以及控制信号CTRL的逻辑电平可以改变，且本公开不应限于实施例。
本公开提供用于光源、极紫外光微影系统，以及用于产生极紫外光辐射的方法的实施例。目标液滴产生器30配置成提供多个目标液滴32至源槽72。测量装置50配置成测量源槽72的温度TEMP、目标液滴32的液滴位置、以及脉冲激光66、66A以及66B。除此之外，获得关于目标液滴32的液滴位置的标准差σ的工艺参数。如果源槽72的温度TEMP未超过温度阈值TH_temp或在温度范围内，则控制器40决定目标液滴是稳定的，故多个脉冲激光(例如：图2的66或图3的66A以及66B)产生以照射源槽72中的目标液滴32。如果标准差σ未超过标准差阈值TH_SD或在标准差范围内，则控制器40决定目标液滴是稳定的，故脉冲激光亦产生以照射源槽72中的目标液滴32。然而，如果源槽的温度TEMP超过温度阈值TH_temp或在温度范围外、且标准差σ超过标准差阈值TH_SD或在标准差范围外，则控制器40决定目标液滴32是不稳定的，所以不会产生脉冲激光以照射源槽72中的目标液滴32。因此，当控制器40决定目标液滴32是不稳定的时，没有未预期的碎屑39产生，从而降低收集器36的表面上的污染。因此，增进且进一步延长收集器36的寿命。而且，收集器36需要调换的次数下降。除此之外，由于在微影曝光工艺中有更多稳定的液滴状况，可以固定剂量控制以及曝光品质。因此，在微影曝光工艺中，亦增进了机台的可用性、生产力以及可靠性。
在一些实施例中，提供用于极紫外光(EUV)辐射的光源。光源包括目标液滴产生器、激光产生器、测量装置、以及控制器。目标液滴产生器配置成提供多个目标液滴至源槽。激光产生器配置成根据控制信号，提供多个第一激光脉冲，以照射源槽中的目标液滴，进而产生作为极紫外光辐射的等离子体。测量装置配置成测量工艺参数，工艺参数包括源槽的温度、目标液滴的液滴位置、以及第一激光脉冲的光束尺寸以及焦点。控制器配置成根据至少两个工艺参数，提供控制信号。
在一些实施例中，当至少两个工艺参数的第一工艺参数在第一预定范围外或大于第一阈值，且至少两个工艺参数的第二工艺参数在第二预定范围外或大于第二阈值时，控制器配置成提供控制信号至激光产生器，进而停止提供第一激光脉冲。在一些实施例中，当至少两个工艺参数的第一工艺参数在第一预定范围内、或第一工艺参数小于或等于第一阈值，或至少两个工艺参数的第二工艺参数在第二预定范围内、或第二工艺参数小于或等于第二阈值时，控制器还配置成提供控制信号至激光产生器，进而继续提供第一激光脉冲。
在一些实施例中，控制器还配置成对工艺参数中的一者执行算术运算，工艺参数包括源槽的温度、目标液滴的液滴位置的标准差或平均值、目标液滴的液滴位置的一阶导数、第一激光脉冲的光束尺寸的标准差或平均值、第一激光脉冲的焦点的标准差或平均值、或第一激光脉冲的焦点的一阶导数。
在一些实施例中，激光产生器包括第一激光源以及第二激光源，第一激光源配置成提供第二激光脉冲，以照射目标液滴，进而产生目标烟雾；以及第二激光源，配置成因应于控制信号，提供第一激光脉冲，以照射目标烟雾，进而产生等离子体。在一些实施例中，第一激光源配置成因应于控制信号，提供第二激光脉冲，以照射目标液滴，进而产生多个目标烟雾，第二激光源配置成因应于控制信号，提供第一激光脉冲，以照射目标烟雾，进而产生等离子体。
在一些实施例中，提供极紫外光(EUV)微影系统，用于执行微影曝光工艺。极紫外光微影系统包括极紫外光扫描器以及光源。光源配置成因应于控制信号，提供极紫外光辐射至极紫外光扫描器。光源包括收集器、目标液滴产生器、激光产生器以及控制器。收集器配置成收集极紫外光辐射，且引导极紫外光辐射至极紫外光扫描器。目标液滴产生器配置成提供多个目标液滴至源槽。激光产生器配置成根据控制信号，提供多个第一激光脉冲，以照射在源槽中的目标液滴，进而产生作为极紫外光辐射的等离子体。控制器配置成根据至少两个工艺参数，提供控制信号至激光产生器，以停止提供第一激光脉冲，且提供控制信号至极紫外光扫描器，以中止微影曝光工艺。至少两个工艺参数包括：源槽的温度、目标液滴的液滴位置、以及第一激光脉冲的光束尺寸以及焦点。
在一些实施例中，光源还包括热感测器、液滴检测器、以及激光仪，热感测器配置成测量源槽的温度，且提供测得的温度至控制器；液滴检测器，配置成测量目标液滴的液滴位置，且提供测得的液滴位置至控制器；以及激光仪，配置成测量第一激光脉冲的光束尺寸以及焦点，且提供测得的光束尺寸以及测得的焦点至控制器。
在一些实施例中，当控制信号指出至少两个工艺参数的第一工艺参数在第一预定范围外或大于第一阈值，且至少两个工艺参数的第二工艺参数在第二预定范围外或大于第二阈值时，激光产生器配置成停止提供第一激光脉冲，进而停止提供极紫外光辐射至极紫外光扫描器。在一些实施例中，当控制信号指出第一工艺参数在第一预定范围内、或第一工艺参数小于或等于第一阈值，或第二工艺参数在第二预定范围内、或第二工艺参数小于或等于第二阈值时，激光产生器还配置成继续提供第一激光脉冲，进而提供极紫外光辐射至极紫外光扫描器。
在一些实施例中，激光产生器包括：第一激光源以及第二激光源，第一激光源配置成提供第二激光脉冲，以照射目标液滴，进而产生目标烟雾；第二激光源配置成因应于控制信号，提供第一激光脉冲，以照射目标烟雾，进而产生等离子体。在一些实施例中，第一激光源配置成因应于控制信号，提供第二激光脉冲，以照射目标液滴，进而产生目标烟雾，第二激光源配置成因应于控制信号，提供第一激光脉冲，以照射目标烟雾，进而产生等离子体。
在一些实施例中，极紫外光扫描器配置成因应于控制信号，用极紫外光辐射照射图案化遮罩，进而在微影曝光工艺中提供图案化光束，且投射图案化光束至半导体基板上。
在一些实施例中，提供用于产生极紫外光(EUV)辐射的方法。提供目标液滴至源槽，测量源槽的温度，测量目标液滴的每一者的液滴位置，且获得目标液滴的液滴位置的标准差或平均值。根据源槽的温度以及目标液滴的液滴位置的标准差或平均值，决定目标液滴是否稳定。当目标液滴是稳定的时，提供多个第一激光脉冲，以照射在源槽中的目标液滴，进而产生作为极紫外光辐射的等离子体。
在一些实施例中，当目标液滴为不稳定的时，停止提供照射在源槽中的目标液滴的第一激光脉冲，进而停止产生作为极紫外光辐射的等离子体。在一些实施例中，当目标液滴为稳定的时，通知极紫外光扫描器，以执行微影曝光工艺；当目标液滴为不稳定的时，通知极紫外光扫描器，以中止微影曝光工艺。
在一些实施例中，提供第二激光脉冲，以照射目标液滴，进而产生目标烟雾，当目标液滴为不稳定的时，停止提供照射在源槽中的目标液滴的第一激光脉冲，且停止提供照射目标烟雾的第一激光脉冲。在一些实施例中，当目标液滴为稳定的时，提供第二激光脉冲，以照射目标液滴，进而产生目标烟雾，当目标液滴为稳定的时，提供第一激光脉冲，以照射在源槽中的目标液滴以及目标烟雾，进而产生等离子体。
在一些实施例中，根据源槽的温度、以及目标液滴的液滴位置的标准差或平均值，决定目标液滴是否为稳定的步骤，包括当源槽的温度小于或等于第一阈值，或当目标液滴的液滴位置的标准差或平均值小于或等于第二阈值时，决定目标液滴为稳定的。在一些实施例中，当源槽的温度超过第一阈值，且当目标液滴的液滴位置的标准差或平均值超过第二阈值时，决定目标液滴为不稳定的。
前面概述多个实施例的特征，使得本技术领域中技术人员可更好地理解本公开的各方面。本技术领域中技术人员应理解的是，可轻易地使用本公开作为设计或修改其他工艺以及结构的基础，以实现在此介绍的实施例的相同目的及/或达到相同优点。本技术领域中技术人员亦应理解的是，这样的等同配置不背离本公开的精神以及范围，且在不背离本公开的精神以及范围的情况下，可对本公开进行各种改变、替换以及更改。

Claims (18)

1.一种用于极紫外光辐射的光源，包括：
一目标液滴产生器，配置成提供多个目标液滴至一源槽；
一激光产生器，配置成根据一控制信号，提供多个第一激光脉冲，以照射在该源槽中的所述目标液滴，进而产生作为该极紫外光辐射的一等离子体；
一测量装置，配置成测量多个工艺参数，所述工艺参数包括该源槽的一温度、所述目标液滴的多个液滴位置、以及所述第一激光脉冲的多个光束尺寸以及多个焦点；以及
一控制器，配置成根据至少两个所述工艺参数，提供该控制信号；
其中当该源槽的该温度超过一温度阈值时，该控制器获得一第一数据，且当所述目标液滴的所述液滴位置的一标准差超过一标准差阈值时，该控制器获得一第二数据；
其中该控制器对该第一数据以及该第二数据执行一卷积运算，以决定所述目标液滴是否稳定；
其中当所述目标液滴为不稳定的时，该控制器配置成提供该控制信号至该激光产生器，以停止提供所述第一激光脉冲。
2.如权利要求1所述的用于极紫外光辐射的光源，其中当所述工艺参数中除了该源槽的该温度以及所述目标液滴的所述液滴位置的该标准差以外的其中一者在一第一预定范围外或大于一第一阈值时，该控制器还配置成提供该控制信号至该激光产生器，进而停止提供所述第一激光脉冲。
3.如权利要求2所述的用于极紫外光辐射的光源，其中当所述工艺参数的其中一者在该第一预定范围内、或当所述工艺参数的其中一者小于或等于该第一阈值时，该控制器还配置以提供该控制信号至该激光产生器，进而继续提供所述第一激光脉冲。
4.如权利要求1所述的用于极紫外光辐射的光源，其中该控制器还配置成对所述工艺参数之中的一者执行一算术运算，所述工艺参数包括该源槽的该温度、所述目标液滴的所述液滴位置的该标准差或一平均值、所述目标液滴的所述液滴位置的多个一阶导数、所述第一激光脉冲的所述光束尺寸的一标准差或一平均值、所述第一激光脉冲的所述焦点的一标准差或一平均值、或所述第一激光脉冲的所述焦点的多个一阶导数。
5.如权利要求1所述的用于极紫外光辐射的光源，其中该激光产生器包括：
一第一激光源，配置以提供多个第二激光脉冲，以照射所述目标液滴，进而产生多个目标烟雾；以及
一第二激光源，配置以因应于该控制信号，提供所述第一激光脉冲，以照射所述目标烟雾，进而产生该等离子体。
6.如权利要求1所述的用于极紫外光辐射的光源，其中该激光产生器包括：
一第一激光源，配置以因应于该控制信号，提供多个第二激光脉冲，以照射所述目标液滴，进而产生多个目标烟雾；以及
一第二激光源，配置以因应于该控制信号，提供所述第一激光脉冲，以照射所述目标烟雾，进而产生该等离子体。
7.一种极紫外光微影系统，用于执行微影曝光工艺，包括：
一极紫外光扫描器；以及
一光源，配置成因应于一控制信号，提供一极紫外光辐射至该极紫外光扫描器，其中该光源包括：
一收集器，配置成收集该极紫外光辐射，且引导该极紫外光辐射至该极紫外光扫描器；
一目标液滴产生器，配置成提供多个目标液滴至一源槽；
一激光产生器，配置成根据该控制信号，提供多个第一激光脉冲，以照射在该源槽中的所述目标液滴，进而产生作为该极紫外光辐射的一等离子体；以及
一控制器，配置成根据至少两个工艺参数，提供该控制信号至该激光产生器，以停止提供所述第一激光脉冲，且提供该控制信号至该极紫外光扫描器，以中止该微影曝光工艺，所述至少两个工艺参数包括该源槽的一温度、所述目标液滴的多个液滴位置、以及所述第一激光脉冲的多个光束尺寸以及多个焦点；
其中当该源槽的该温度超过一温度阈值时，该控制器获得一第一数据，且当所述目标液滴的所述液滴位置的一标准差超过一标准差阈值时，该控制器获得一第二数据；
其中该控制器对该第一数据以及该第二数据执行一卷积运算，以决定所述目标液滴是否稳定；
其中当所述目标液滴为不稳定的时，该控制器配置成提供该控制信号至该激光产生器，以停止提供所述第一激光脉冲。
8.如权利要求7所述的极紫外光微影系统，其中该光源还包括：
一热感测器，配置成测量该源槽的该温度，且提供测得的该温度至该控制器；
一液滴检测器，配置成测量所述目标液滴的所述液滴位置，且提供测得的所述液滴位置至该控制器；以及
一激光仪，配置成测量所述第一激光脉冲的所述光束尺寸以及所述焦点，且提供测得的所述光束尺寸以及测得的所述焦点至该控制器。
9.如权利要求7所述的极紫外光微影系统，其中当该控制信号指出所述至少两个工艺参数中除了该源槽的该温度以及所述目标液滴的所述液滴位置的该标准差以外的其中一者在一第一预定范围外或大于一第一阈值时，该激光产生器配置成停止提供所述第一激光脉冲，进而停止提供该极紫外光辐射至该极紫外光扫描器。
10.如权利要求9所述的极紫外光微影系统，其中当该控制信号指出所述至少两个工艺参数的其中一者在该第一预定范围内、或所述至少两个工艺参数的其中一者小于或等于该第一阈值时，该激光产生器还配置以继续提供所述第一激光脉冲，进而提供该极紫外光辐射至该极紫外光扫描器。
11.如权利要求7所述的极紫外光微影系统，其中该激光产生器包括：
一第一激光源，配置以提供多个第二激光脉冲，以照射所述目标液滴，进而产生多个目标烟雾；以及
一第二激光源，配置以因应于该控制信号，提供所述第一激光脉冲，以照射所述目标烟雾，进而产生该等离子体。
12.如权利要求7所述的极紫外光微影系统，其中该激光产生器包括：
一第一激光源，配置以因应于该控制信号，提供多个第二激光脉冲，以照射所述目标液滴，进而产生多个目标烟雾；以及
一第二激光源，配置以因应于该控制信号，提供所述第一激光脉冲，以照射所述目标烟雾，进而产生该等离子体。
13.如权利要求7所述的极紫外光微影系统，其中该极紫外光扫描器配置以因应于该控制信号，用该极紫外光辐射照射一图案化遮罩，进而在微影曝光工艺中提供一图案化光束，且投射该图案化光束至一半导体基板上。
14.一种产生极紫外光辐射的方法，包括：
提供多个目标液滴至一源槽；
测量该源槽的一温度，当该源槽的该温度超过一温度阈值时，获得一第一数据；
测量所述目标液滴的每一者的一液滴位置，且获得所述目标液滴的所述液滴位置的一标准差，当所述目标液滴的所述液滴位置的该标准差超过一标准差阈值时，获得一第二数据；
根据给第一数据以及该第二数据的一卷积运算，决定所述目标液滴是否稳定；
当所述目标液滴为稳定的时，提供多个第一激光脉冲，以照射在该源槽中的所述目标液滴，进而产生作为该极紫外光辐射的一等离子体；以及
当所述目标液滴为不稳定的时，停止提供照射在该源槽中的所述目标液滴的所述第一激光脉冲，进而停止产生作为该极紫外光辐射的该等离子体。
15.如权利要求14所述的产生极紫外光辐射的方法，还包括：
当所述目标液滴为稳定的时，通知该极紫外光扫描器，以执行一微影曝光工艺；以及
当所述目标液滴为不稳定的时，通知该极紫外光扫描器，以中止该微影曝光工艺。
16.如权利要求14所述的产生极紫外光辐射的方法，还包括：
提供多个第二激光脉冲，以照射所述目标液滴，进而产生多个目标烟雾，
其中当所述目标液滴为不稳定的时，停止提供照射在该源槽中的所述目标液滴的所述第一激光脉冲的步骤，还包括：
当所述目标液滴为不稳定的时，停止提供照射所述目标烟雾的所述第一激光脉冲。
17.如权利要求14所述的产生极紫外光辐射的方法，还包括：
当所述目标液滴为稳定的时，提供多个第二激光脉冲，以照射所述目标液滴，进而产生多个目标烟雾，
其中当所述目标液滴为稳定的时，提供所述第一激光脉冲，以照射在该源槽中的所述目标液滴的步骤，还包括：
当所述目标液滴为稳定的时，提供所述第一激光脉冲，以照射所述目标烟雾，进而产生该等离子体。
18.如权利要求14所述的产生极紫外光辐射的方法，其中根据该源槽的该温度、以及所述目标液滴的所述液滴位置的该标准差，决定所述目标液滴是否为稳定的步骤，还包括：
当该源槽的该温度小于或等于该温度阈值时，决定所述目标液滴为稳定的；或
当所述目标液滴的所述液滴位置的该标准差小于或等于该标准差阈值时，决定所述目标液滴为稳定的。
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