CN110431391B - 针对极紫外光源的量测系统 - Google Patents

Abstract

一种针对EUV光源的系统，包括：被配置为发射量测光束的量测光源；光束组合器，被定位为接收量测光束和至少一个其他光束，并将量测光束和至少一个其他光束引导到朝向目标区域的光束路径上。在与光束组合器交互之后，量测光束和至少一个其他光束具有相同的偏振状态。

Description

针对极紫外光源的量测系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月20日提交的美国申请No.15/463,909的优先权，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及针对极紫外光源的量测系统。

背景技术

极紫外(“EUV”)光(例如，具有约为50nm或更小波长的电磁辐射(有时也被称为软x射线)，并且包括波长约为13nm的光)可以在光刻过程中使用，以在衬底(例如，硅晶片)中产生极小的特征。

产生EUV光的方法包括但不必限于将具有元素(例如，氙、锂或锡)的材料转换为EUV范围内等离子体状态的发射线。在一种这样的方法中，通常被称为激光产生的等离子体(“LPP”)，所需的等离子体可以通过利用可以被称为驱动激光器的经放大的光束照射目标材料(例如，以微滴、板、带、流或材料簇的形式)来产生。对于该过程，等离子体通常在密封容器(例如，真空室)中产生，并使用各种类型的量测设备对其进行监视。

发明内容

在一个总体方面，一种针对EUV光源的系统包括：被配置为发射量测光束的量测光源；光束组合器，被定位为接收量测光束和至少一个其他光束，并将量测光束和至少一个其他光束引导到朝向目标区域的光束路径上。在与光束组合器交互之后，量测光束和至少一个其他光束具有相同的偏振状态。

实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。光束组合器可以包括偏振分束器和光学调制器，并且针对EUV光源的系统还可以包括耦合到光学调制器的控制系统，控制系统被配置为对光学调制器进行控制，使得量测光束和至少一个其他光束在朝向目标区域传递通过光学调制器之后具有相同的偏振状态。量测光束和至少一个其他光束可以包括基本相同的光谱内容，并且量测光束和至少一个其他光束在传递通过光束组合器的光学调制器之前可以具有不同的偏振状态。

至少一个其他光束可以包括第一光束，量测光束可以具有第一光谱内容，并且第一光束可以具有第二光谱内容，第一光谱内容至少包括第一波长，第二光谱内容至少包括第二波长，第一波长和第二波长是不同波长，并且光束组合器可以包括二向色光学元件，二向色光学元件被配置为透射具有第一波长和第二波长中的一个的光并且反射具有第一波长和第二波长中的另一个的光。

系统还可以包括第二光学元件，第二光学元件位于光学调制器和目标区域之间，并且第二光学元件可以被配置为将量测光束的反射和至少一个其他光束的反射引导至检测光束路径上。系统还可以包括在一个或多个传感器中的至少一个与第二光学元件之间的检测路径上的基于偏振的光学隔离器(isolator)，基于偏振的光学隔离器包括：耦合到控制系统的第二光学调制器；被配置为基于入射光的偏振状态与入射光交互的第三光学元件，其中基于偏振的光学隔离器的光学调制器被配置为受控，使得在传递通过光学调制器之后，量测光束的反射的偏振状态和第一光束的反射的偏振状态不同。光学调制器和第二光学调制器中的每一个可以包括电光调制器；并且第一光学组件、第二光学组件和第三光学组件均可包括偏振分束器，第三光学元件被定位为将第一光束的反射偏离检测路径。

系统可以包括在量测光源和光束组合器之间的光束调节模块，光束调节模块包括被配置为增加量测光束的光束直径的一个或多个光学元件。

至少一个其他光束可以是具有足以改变与第一光束交互的初始目标中目标材料的几何分布的能量的第一光束。

系统还可以包括一个或多个传感器，每个传感器被定位为接收在检测光束路径上传播的光束的一部分。一个或多个传感器可以包括：第一传感器，被配置为在第一时间段内累积光；以及第二传感器，被配置为监视在第一时间段内的时刻接收的光量的变化。第一传感器可包括相机并且第二传感器包括光电二极管。

量测光源可以被配置为发射连续波光束。

量测光源可以是可控的，以发射脉冲光束或连续波光束。

在另一个整体方面，一种针对EUV光源的方法包括：将量测光束引导到朝向初始目标区域的光束路径上，初始目标区域被配置为接收目标，量测光束具有波长和偏振状态，并且目标包括目标材料，目标材料包括将具有量测光束波长的光反射并且在等离子体状态时发射EUV光的材料；将第一光束引导到朝向初始目标区域的光束路径上，第一光束和量测光束具有基本相同的偏振状态，并且第一光束具有足以改变目标材料的几何分布以形成经修改的目标的能量。以及将第二光束引导朝向接收经修改的目标的修改的目标区域，第二光束具有足以将经修改的目标中的至少一些目标材料转换成发射EUV光的等离子体的能量。

实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。可以接收量测光束的反射，并且可以基于所接收的量测光束的反射将第一光束引导到朝向目标区域的光束路径上。第一光束可以由第一光源生成，并且第一光束基于所接收的反射被引导到朝向目标区域的光束路径上可以包括第一光源被控制为仅在接收量测光束的反射之后，发射第一光束。

将量测光束引导到朝向初始目标区域的光束路径上可以包括将量测光束传递通过电光调制器；将第一光束引导到朝向初始目标区域的光束路径上可以包括将第一光束传递通过电光调制器，并且电光调制器被控制为使得在传递通过电光调制器之后，量测光束和第一光束具有相同的偏振状态。在一些实现中，在将量测光束和第一光束引导到光束路径上之前，改变量测光束和第一光束中的至少一个的传播方向，使得量测光束和第一光束均朝向初始目标区域传播。可以通过与偏振分束器的交互来改变量测光束和第一光束中的至少一个的传播方向。在传递通过电光调制器之前，量测光束和第一光束可以具有不同的偏振状态。

被引导朝向初始目标区域的量测光束的光束直径可以大于被引导朝向初始目标区域的第一光束的光束直径。在将量测光束引导朝向初始目标区域之前，量测光束可以与光束调节系统交互，光束调节系统将量测光束的直径扩展到至少初始目标区域的直径。

被引导到光束路径上的量测光束和被引导到光束路径上的第一光束可以具有基本相同的光谱内容。

在另一个整体方面，在成像装置处接收与来自EUV光源真空室内部的量测光束相关联的光；在成像装置处接收与来自真空室内部的第一光束相关联的光。第一光束具有足以改变真空室中目标的目标材料的几何分布的能量，并且与第一光束相关联的光以及与量测光束相关联的光在成像装置的不同部分、在不同时间被接收。基于所接收的与量测光束相关联的光以及所接收的与第一光束相关联的光，在真空室中生成量测光束和第一光束的表示，该表示包括与真空室中的第一光束和量测光束相关的二维空间信息。

实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。与来自真空室的第二光束相关联的光可以在成像装置处被接收，第二光束具有足以在等离子体状态时将目标材料转换成EUV光的能量，并且该表示还可以包括基于所接收的与第二光束相关联的光，真空室中第二光束的表示，并且该表示还包括与真空室中的第二光束相关的二维空间信息。与量测光束相关联的光可以包括量测光束从真空室中目标材料的反射，与第一光束相关联的光可以包括第一光束从真空室中目标材料的反射，并且与第二光束相关联的光可以包括由等离子体发射的非EUV光，等离子体由第二光束和真空室中目标材料之间的交互形成。与量测光束相关联的光在第一时间、在成像装置处被接收；与第一光束相关联的光在第二时间、在成像装置处被接收；与第二光束相关联的光在第三时间、在成像装置处被接收；并且分别基于第一时间、第二时间和第三时间，确定针对量测光束表示、第一光束表示和第二光束表示的空间坐标。第一时间、第二时间、第三时间可以是不同的时间。空间坐标可以对应于真空室中的空间坐标。空间坐标可以表示真空室中第一维度和第二维度中的位置，第一维度沿与目标材料被引入真空室中的方向平行的方向，并且第二维度正交于第一维度。可以对表示进行分析，以确定真空室中第一光束的一个或多个属性的估计值。对表示进行分析可以包括与第一光束相关的二维空间信息的质心，以确定第一光束在真空室中的位置的估计。

在一些实现方式中，所生成的表示被可视地呈现，所呈现的表示包括与量测光束相关联的第一显示样式、与第一光束相关联的第二显示样式、以及与第二光束相关联的第三显示样式，第一显示样式、第二显示样式和第三显示样式在视觉上可彼此区分。

上述技术中任一个的实现可以包括EUV光源、系统、方法、过程、设备或装置。在附图和以下描述中阐述了一个或多个实现的细节。根据说明书和附图以及权利要求，其他特征将是显而易见的。

附图说明

图1和图2是极紫外(EUV)光刻系统的示例的框图。

图3A是EUV光源的一个示例的框图。

图3B、图3C和图3D分别图示了图3A的EUV光源中目标区域处的目标、量测光束和光束。

图3E是图3A的EUV光源中使用的电光调制器的时序图的一个示例。

图4A和图4B是针对量测系统的检测系统的实现的框图。

图5是EUV光源的一个示例的框图。

图6是用于在EUV光源中使用量测系统的过程的示例的流程图。

图7是用于在EUV光源的真空容器中生成目标区域的表示的过程的示例的流程图。

图8A、图8B和图9A-图9C是通过诸如图7的流程图中所示过程的过程产生的表示的示例。

图10A和图10B是EUV光源的一个示例的框图。

具体实施方式

参考图1，示出了示例系统100的框图。系统100包括极紫外(EUV)光源101，极紫外光源101向光刻设备195提供EUV光196。光刻设备195利用EUV光196将晶片(例如，硅晶片)曝光，以在晶片上形成电子特征。从等离子体发射EUV光196，通过照射目标118中的目标材料来形成等离子体。目标材料是在等离子体状态下发射EUV光的任何材料(例如，锡)。等离子体还可以发射具有除EUV光波长之外的波长的光。

EUV光源101包括监视目标118的目标量测监视系统170。目标量测监视系统170包括光束组合器140和量测系统120。光束组合器140允许将量测光束108沿路径111插入目标区域115上和/或沿路径111被引导朝向目标区域115，目标区域115在真空容器180中并接纳目标118。量测光束108被量测光源121发射到量测路径109上。量测光束108与目标118交互并产生反射114，但不改变目标118中目标材料的性质或将目标材料转换成EUV光。换言之，量测光束108是生成反射114但不干扰目标118的光学探针。

目标量测监视系统170将反射114朝向检测系统160引导到检测路径161上。检测系统160包括一个或多个传感器，并且可以包括被配置为将反射114引导朝向传感器的一个或多个光学元件。检测系统160的实现的示例在图4A和图4B中进行讨论。检测系统160检测反射114并将表示反射114的数据提供给控制系统175，控制系统175使用数据来监视、估计和/或确定目标118的属性。目标118的属性可以是例如位置、速度或加速度。

光束106被光源105发射到朝向光束组合器140的初始路径107上。光束组合器140将光束106引导到路径111上并朝向真空容器180中的目标区域115。光束106和量测光束108是脉冲光束，并且光束106和108各自包括在时间上彼此分离的脉冲系列。光束106的脉冲和量测光束108的脉冲不同时传播通过光束组合器140。例如，可以控制量测光源121和/或光束组合器140，使得量测光束108的脉冲在光束106的一个脉冲之后、但在光束106的紧接后续脉冲之前从光束组合器140发射到路径111上。

目标118和光束106之间的交互改变了目标的属性(例如，目标118中目标材料的几何分布)和/或将目标材料中的至少一些转换为发射EUV光196的等离子体。附加地，交互可以生成反射。由等离子体或反射发射的光可以以与光束106的方向不同(例如，相反)的方向在路径111上传播。在图1中，由等离子体发射的光和/或由光束106和目标118的交互生成的反射由标记为113的箭头表示，并且被称为检测光113。

在图1的示例中，目标118朝向目标区域115中的交互位置117沿-x方向(图1中所示出的坐标是真空容器180的坐标)行进。交互位置117是目标118预期与光束106重合、使得光束106和目标118充分交互来改变目标的属性和/或将目标118中的至少一些目标材料转换成等离子体的位置。尽管期望目标118和光束106在交互位置117处重叠，但是目标118、光束106、初始路径107和/或路径111在传递中的变化可以导致目标118和光束106不重叠，使得光束106和目标118之间不存在交互，或者光束106与目标118之间不充分交互。例如，目标118可以以比预期速度慢的速度在-x方向上行进。在该示例中，光束106的脉冲可以在目标118之前传递通过交互位置117，使得目标118和脉冲不交互。在另一示例中，目标118可以在x-y平面中漂移并远离交互位置117，使得脉冲和目标118不交互。在另一示例中，初始路径107和/或路径111中的光学元件(例如，反射镜和透镜)可能经历可以改变光束106在容器180中的位置的热变形或振动。

当光束106和目标118不充分交互而改变目标118的属性和/或将目标材料转换成等离子体时，EUV光源101的性能可能降低。例如，EUV光源101可能由于丢失的交互而产生较少的EUV光196。如下所述，目标量测监视系统170可以减少丢失的交互或不充分交互的发生。

一些传统目标跟踪和监视系统完全或主要依赖于光束106的反射和/或由所生成的等离子体发射的非EUV光来确定目标118的信息(例如诸如，加速度、位置和/或速度)，并且在没有交互的情况下，这样的传统系统获得关于目标118的信息的能力可能损害目标118。然而，在目标量测监视系统170中，反射114(其由目标118和量测光束108之间的交互产生)由检测系统160感测或检测并提供给控制系统175且用于监视、确定或估计目标118的属性。因此，目标量测监视系统170不仅仅依赖于检测光113，并且不论光束106是否与目标118交互且不论是否生成光束106，目标118都可以被检测到。附加地，通过使用反射114，可以独立于目标118在传递中的变化来跟踪初始路径107和/或路径111中的变化。

尽管目标量测监视系统170不仅仅依赖于检测光113，但是当检测光113存在并进入检测路径161时，检测系统160使用检测光113和反射114两者来获得关于检测光113的附加信息。

此外，量测光束108与光束106分离并且独立于光束106，并且这也可以导致改善的性能。例如，量测光束108可以通过由不同光源生成和/或在与光束106不同的路径上初始传播而独立于光束106。因为量测光束108和光束106是独立的，在不改变光束106的属性的情况下，可以修改量测光束108来增强量测光束108获得关于目标118的信息的能力。例如，在不必增大光束106的光束直径的情况下，可以将量测光束108扩展，使得量测光束108的光束直径至少与目标区域115的最大直径一样大(从而增加量测光束108与目标118交互并生成反射114的可能性)。

附加地，目标量测监视系统170的配置允许在容器180的坐标系中确定目标118的位置。例如，因为量测光束108和光束106遵循到目标区域115的相同路径，检测系统160在容器180的坐标中观察目标118。这可以通过避免对目标118的估计或确定位置应用位置校正的需要来改进位置估计的准确度。在图1的示例中，量测光束108和光束106在容器180中沿z方向传播。因此，量测光束108与容器180中的x和y方向正交。检测系统160的任何或所有传感器可以被放置为使得传感器的水平轴和垂直轴与容器180的x和y坐标匹配。这样，在不必应用校正系数的情况下，检测系统160产生表示真空容器180中的x和y方向的数据。

目标量测监视系统170包括控制系统175，控制系统175经由通信路径176与目标量测监视系统170和光源105通信。通信路径176可以是能够承载控制信号和信息的任何类型的无线或有线连接，并且通信路径176可以包括多个通信路径。控制系统175能够基于所监视的目标118的属性来控制光束106的发射。例如，控制系统175可以被配置为控制光源105，以使用基于反射114所估计的目标118的位置。例如，控制系统175可以使用目标118的估计位置来触发光源105，从而以确保光束106和目标118同时在交互位置117中的方式发射光束106的脉冲。

控制系统175包括电子处理器177、电子存储装置178和输入/输出(I/O)接口179。电子处理器177包括适合于执行计算机程序的一个或多个处理器，例如，通用或专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，电子处理器从只读存储器、随机存取存储器或两者接收指令和数据。电子处理器177可以是任何类型的电子处理器。

电子存储装置178可以是易失性存储器(例如，RAM)或非易失性存储器。在一些实现中，电子存储装置178包括非易失性和易失性部分或组件。电子存储装置178可以存储在控制系统175的操作中和/或控制系统175的组件的操作中使用的数据和信息。

电子存储装置178还可以存储指令(可能被存储为计算机程序)，当指令被执行时，使得处理器177与控制系统175、光束组合器140、量测系统120和/或光源105中的组件通信。例如，指令可以是使得电子处理器177生成导致光源105发射光脉冲的信号的指令。

I/O接口179是允许控制系统175接收数据和信号并向操作者、光束组合器140、量测系统120和/或光源105和/或在另一电子装置上运行的自动化过程提供数据和信号的任何类型的电子接口。例如，I/O接口179可以包括视觉显示器、键盘和通信接口中的一个或多个。

参考图2，示出了EUV光源201的另一示例的框图。光源201包括可以用作目标量测监视系统170(图1)的目标量测监视系统270。目标量测监视系统270包括接收光束106以及由量测光源221产生的量测光束208的基于偏振的光束组合器240。基于偏振的光束组合器240包括光学调制器242。

即使量测光束208和光束106具有相同的光谱内容，基于偏振的光束组合器240也允许光束106和量测光束208沿路径111被引导。附加地，光学调制器242由控制系统175控制，使得量测光束208和光束106在传递通过光学调制器242之后具有相同的偏振状态。可以通过具有相同光谱内容和相同偏振状态的光束106和量测光束208来改进对目标118的监视。例如，通过具有相同光谱内容，光束208和106传递通过与波长相关的光学元件(例如，四分之一波片)时经历相同的相位延迟。这可以提高效率并改进量测结果。

光束的光谱内容可以是光谱功率分布，光谱功率分布表示光束每单位波长、每单位面积的功率。量测光束208和光束106可以通过由相同的光源产生并且被分离为两个光束、由相同类型光源的不同实例产生、由发射相同波长的光的不同光源产生而具有基本相同的光谱内容，或者光束106和208中的任一个或两者可以传递通过光谱滤波器，使得量测光束208和光束106具有相同的光谱内容。

无论光束106和量测光束208在入射到光学调制器242上时的偏振状态如何，光束106和量测光束208在传递通过调制器242之后都具有相同的偏振状态。偏振是描述了光束电场的振荡方向的参数。一个类型的偏振和偏振方向限定了偏振状态。偏振的类型可以是线性、圆形、椭圆形或随机的，或者光束可以是非偏振的。线性偏振的光束具有在单个平面中振荡的电场，电场随时间恒定，偏振状态指示振荡平面。对于线性偏振光，电场在第一平面中振荡的偏振状态与电场在第二平面中振荡的偏振状态正交，第二平面与第一平面正交(例如，垂直)。具有平行于入射平面偏振的电场的线性偏振光可以被称为P偏振光，并且S偏振光是具有垂直于入射平面的电场的线性偏振光。圆偏振光具有描述沿传播方向的螺旋的电场。圆偏振光可以具有不同的正交状态。例如，圆偏振光可以是其中电场顺时针旋转(如从接收光的点所观察到的)的右旋偏振光或者其中电场逆时针旋转(如从接收光的点所观察到的)的左旋偏振光。

图3A是示例EUV光源301的框图。EUV光源包括基于偏振的光束组合器340。基于偏振的光束组合器340是基于偏振的光束组合器240(图2)的示例实现的示例。

EUV光源301可用于生成用于光刻设备195(图1)的EUV光196。EUV光源301包括目标量测监视系统370，目标量测监视系统370可以用作EUV光源101(图1)中的目标量测监视系统170。目标量测监视系统370包括基于偏振的光束组合器340、量测系统320和检测系统360。基于偏振的光束组合器340还包括光学调制器342。基于偏振的光束组合器340朝向光束路径311上的目标区域315引导从光源305a发射的光束306a以及从量测光源325发射的量测光束308。在图3A的示例中，仅示出了光束路径311的一部分，但是光束路径311也存在于A和A'之间。光源305a和量测光源325可以是例如发射波长为1.06μm的光的固态激光器。

光束306a和量测光束308不同时在光束路径311的相同部分上行进。例如，量测光源325和光源305a可以是由控制系统175控制来在不同时间发射光脉冲的脉冲光源。在另一示例中，光源301可在初始路径307和量测光束路径309中包括机构(未示出)，该机构可控制，以在某些时间分别阻挡光束306a和/或308，使得量测光束308的脉冲和光束306a的脉冲在不同时间传播通过光学调制器342。机构可包括例如光束阻挡器或光束偏转器。

量测光束308与目标318交互并生成量测反射314。光束306a也可以与目标区域315中的目标318交互。目标318和光束306a之间的交互可以修改目标318中目标材料的几何分布，以形成经修改的目标319。经修改的目标319在x-y平面中具有比目标318更大的范围。经修改的目标319可以是盘形的。光束306a和目标318之间的交互还可以生成等离子体和/或光束306a的反射。反射和/或由等离子体发射的光(示出为检测光313)可以沿路径311在不同于光束306a行进方向的方向上行进。

经修改的目标319通常在-x方向上朝向经修改的目标区域316移动，其中经修改的目标319与第二光束306b交互，第二光束306b将经修改的目标319中的至少一些目标材料转换为发射EUV光的等离子体。除了发射EUV光之外，等离子体还发射具有检测系统360中传感器的检测带中的波长的光。从等离子体发射的光的一部分(示出为检测光312)可以在光束路径311上行进并进入目标量测监视系统370。

量测系统320包括量测光源系统321。量测光源系统321包括光源325和光束调节模块322。光束调节模块322包括作用在量测光束308上、以在目标区域315处影响或修改量测光束308的空间分布的一个或多个光学元件。例如，使得量测光束308传递通过光束调节模块322可以使得量测光束308的光束直径增大，使得当量测光束308到达目标区域315时，量测光束308的光束直径至少与目标区域315的最大范围一样大。光束调节模块322还可以使得量测光束308在目标区域315处被准直。光束调节模块322可以包括例如透镜、扩束器和线性偏振器。

量测系统320的配置允许在不修改光束306a和306b的空间分布的情况下，修改量测光束308的空间分布。量测光束308在到达基于偏振的光束组合器340之前，传递通过光束调节模块322。光束306a、305b不传递通过光束调节模块322。因此，光束调节模块322仅修改量测光束308的空间分布。

因为目标区域315包围目标318预期传递通过的空间体积，所以增加量测光束308的光束直径增加了生成反射314的可能性。图3B、图3C和图3D分别图示了目标区域315处的x-y平面中的目标318、量测光束308和光束306a。目标318的直径可以是例如30μm-40μm。具有+/-7.5％均匀性的量测光束308的直径可以足够大，以包围传感器362的视场。传感器362的视场可以是320μm×320μm(在图3C中被示出为元件366)，并且具有+/-7.5％均匀度的量测光束308的直径可以是420μm。光束306a的半径可以是100μm-200μm。可以使用其他配置。例如，传感器362的视场可以不同于所提供的示例，并且量测光束的直径可以扩展不同的量。

因此，量测光束308被扩展为具有比光束306a更大的半径。量测光束308的直径可以是例如光束306a的直径大3-5倍或30-50倍，并且比目标区域315处的目标318的直径大10-15倍。附加地，例如，光束306a的辐照度分布可以选择为顶帽(top hat)分布或高斯分布。

返回图3A，基于偏振的光束组合器340包括两个偏振分束器(PBS)343_1和343_2、光学调制器342和四分之一波片344。偏振分束器通过偏振状态将光分束。例如，PBS可以透射第一偏振状态的光并反射第二正交偏振状态的光。PBS 343_2比PBS 343_1更靠近目标区域315。光学调制器342位于两个偏振分束器343_1和343_2之间，并且四分之一波片344位于PBS 343_2和目标区域315之间。

在下面讨论的示例中，PBS 343_1和343_2透射P偏振光并反射S偏振光，光束306a的初始偏振状态在光束在初始光束路径307上传播时是P偏振的，并且量测路径上的量测光束308的初始偏振状态是S偏振的。可以是其他配置和偏振状态。

光源305a将光束306a发射到初始路径307上并朝向PBS 343_1。光束306a到达PBS343_1并且朝向光学调制器342被透射。光源325发射量测光束308。量测光束308传递通过光束调节模块322，然后入射在PBS 343_1上。量测光束308被PBS 343_1反射朝向光学调制器342。

在与PBS 343_1交互之后，光束306a和308入射在电光调制器342上。电光调制器(EOM)是包括具有折射率的元件(例如，晶体或半导体)的光学器件，该折射率响应于施加电场(例如，电压)而改变。因为元件的折射率基于所施加的电压而改变，所以可以通过控制施加到元件的电压来对传递通过元件的光束进行调制。例如，可以通过施加电压来调制传递通过EOM 342的元件的光束的偏振状态。

EOM 342被控制为使得光束306a和量测光束308在传递通过EOM 342之后具有相同的偏振状态。例如，控制系统175可以向目标量测监视系统370提供信号，该信号指示当量测光束308传递通过EOM 342时，向EOM 342施加电压。电压使得EOM 342中的元件的折射率改变，并且量测光束308传递通过EOM 342的元件而变为P偏振。当光束306a传递通过EOM 342时，不会向EOM 342施加电压。因此，光束306a保持P偏振。

还参考图3E，示出了施加到EOM 342的元件的电压的根据时间的时序图350的示例。施加和移除图3E中所示的电压的过程可以在光源301和目标量测监视系统370的整个操作过程中继续。时序图350包括五个时段351-355。时段351包括时间(t＝0)到时间(t＝t1)。在时段351期间不向EOM 342施加电压，EOM 342不影响入射光的偏振状态。时段352在时间(t＝t1)开始并在时间(t＝t2)结束。在此期间，电压被施加到EOM 342的元件。EOM 342的上升时间是等于或小于t2-t1的时间。因此，在时间(t＝t2)时，EOM 342的元件的折射率已根据需要改变，以对入射光束的偏振进行调制。时段353在时间(t＝t2)开始并在时间(t＝t3)结束。在时段353期间，电压继续施加到EOM 342的元件。量测光束308在时段353期间传递通过EOM 342，并且量测光束308传递通过EOM 342的元件，偏振状态从S偏振变为P偏振。从时间(t＝t3)到时间(t＝t4)(时间段354)，从EOM 342的元件移除电压。从时间(t＝t3)到时间(t＝t4)的时间量等于或大于EOM 342的上升时间。因此，在时间(t＝t4)时，EOM 342的元件已返回到原始折射率。时段355是从时间(t＝t4)到时间(t＝t5)。在时段355期间，未向EOM342的元件施加电压，并且光束306a在不改变偏振状态的情况下，传递通过EOM 342。

时段351-355中的每一个所涵盖的时间量取决于EOM 342的特性和光源301的操作参数。例如，EOM 342的上升时间可以确定光束306a的脉冲和量测光束308的脉冲之间的时间间隔。在一些实现方式中，EOM 342的上升时间可以是例如3-10微秒(μs)，并且时段353(当量测光束308传递通过EOM 342时)可以是10μs-12μs。

光束306a和量测光束308保持与它们在路径311上传播时相同的偏振状态。在传递通过EOM 342之后，光束306a和量测光束308被PBS 343_2透射并传递通过四分之一波片344。四分之一波片344引起90°相移，将光束306a和量测光束308的偏振状态改变为左旋圆偏振(LHCP)。因为光束306a和量测光束308具有相同的光谱内容，所以基于偏振的元件(例如，四分之一波片344)以相同的方式作用于两个光束，并且光束306a和量测光束308的偏振状态在传递通过EOM 342之后保持不变。

因此，基于偏振的光束组合器340以使得量测光束308和光束306a在目标区域315处具有相同偏振的方式将量测光束308注入到路径311上。基于偏振的光束组合器340还允许量测光束308和光束306a被引导到光束路径311上，同时具有相同的光谱内容。例如，量测光束308和光束306a可以具有约1微米(μm)的波长。在一些实现方式中，光束306a和量测光束的波长可为1.06μm。

在传递通过四分之一波片344之后，光束306a和量测光束308继续在光束路径311上传播并且被一个或多个光学组件(在图3A中由光学组件304表示)引导朝向目标区域315。尽管光束306a和量测光束308在光束路径311上传播，但是光束可以具有一些角度或横向间隔，并且因此可以横向移位并因此在目标区域315处沿x维度成角度地分离。光束308和306a的脉冲在不同时间到达目标区域315。在图3A的示例中，光束308在第一光束306a之前到达目标区域315，并且光束308在目标区域315中的位置在x方向上从光束306a在目标区域315中的位置移位。

量测光束308与目标318交互并产生反射314，在该示例中，反射314是右旋圆极化(RHCP)。反射314在光束路径311上传播并通过四分之一波片344。在传递通过四分之一波片344之后，反射314具有S偏振状态。反射314入射在反射S偏振光的PBS 343_2上。因此，反射314被反射到检测路径361上。

在图3A的示例中，光束306a在交互位置317处与目标318交互。光束306a和目标318之间的交互产生经修改的目标319，并且还可以产生光束306a的反射(被示出为检测光313)。检测光313作为右旋圆偏振(RHCP)沿路径311传播返回，并且通过四分之一波片344而被转换为S偏振光。因此检测光313也被引导进入检测路径361中。量测反射314在检测光313之前到达反射路径361。

量测系统320还包括检测系统360，检测系统360包括传感器362和365。传感器362和365被定位为从检测路径361接收反射314和/或检测光313的部分。在图3A的示例中，光束分离器346位于PBS343_2和传感器365之间的反射路径361上。光束分离器346可以是能够将一部分入射光引导朝向传感器362并且将一部分入射光引导朝向传感器362的任何光学元件。光束分离器364可以是例如分束器。

传感器362和365可以是能够感测反射314和检测光313中的波长的任何类型的传感器。例如，传感器362和365可以包括相机、光电二极管、位置灵敏(position sensitive)二极管(PSD)、波前传感器、光谱仪或四元电池中的一个或多个。附加地，传感器362和365中的任一个或两者可以是包括多于一个传感器的传感器系统。在一些实现方式中(诸如如图4A中所示)，检测系统360中的各种传感器中的每一个可以并行地接收反射314和/或检测光313。

除了反射314和检测光313之外，第二检测光312还可以在光束路径311上从经修改的目标区域316朝向基于偏振的光束组合器340传播。第二检测光312包括从等离子体发射的光，等离子体从由光束306b和经修改的目标319之间的交互产生，第二检测光312还可以包括光束路径光束306b的反射。在图3A的示例中，光束306b沿与路径311分离的路径行进并且被反射镜303聚焦到经修改的目标区域316中或附近的位置。尽管光束306b不在路径311上行进，但是从光束306b和经修改的目标319之间的交互形成的等离子体发射的光可以在光束路径311上行进。如上所述，等离子体发射EUV光但是也发射其他波长(包括传感器362的检测带中的波长)的光。因此，检测光312也可以进入检测路径361，并且可以被传感器362和365检测。检测光313和第二检测光312传递通过四分之一波片344。然而，因为检测光313和第二检测光312的偏振状态是随机的，所以传递通过四分之一波片344不会影响或仅可忽略地影响检测光313和第二检测光312。

参考图4A，示出了检测系统460A的框图。检测系统460A可以用作检测系统160(图1)或检测系统360(图3A)。检测系统460A包括传感器462、传感器463和传感器365。在图4A中，箭头表示在检测系统460A中行进的光脉冲。在检测系统460A中行进的光包括反射314并且还可以包括检测光313和/或检测光312。

传感器462是捕获二维信息并对反射314中的波长敏感的成像传感器。附加地，传感器462能够在传感器462检测光的ON状态和传感器462不检测光的OFF状态之间快速触发。例如，传感器462可以能够以50kHz或更高的速率在ON和OFF状态之间被触发。传感器462能够在传感器处于ON状态的整个时间段内捕获光。传感器462可以是例如包括互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的相机。

传感器463可以是能够检测光并响应于检测光产生信号的任何器件。传感器463可以是不一定产生所检测的光的二维表示的传感器。例如，传感器463可以是单个光电二极管或光电探测器。可以使用这样的器件的阵列，并且在一些实现中，传感器463能够产生可以用于生成所检测的光的二维表示的数据。

检测系统460A还包括光束分离器446_1和446_2，光束分离器器446_1和446_2通过反射一些入射光并透射入射光的其余部分来将入射光分离。在图4A的示例中，光束分离器446_1和446_2是偏振分束器(PBS)，偏振分束器(PBS)反射第一偏振状态的光并透射第二正交偏振状态的光。检测系统460A还包括半波片447_1和447_2。对于线性偏振光，半波片(HWP)引入相移，使得线性偏振旋转入射线性偏振光和半波片快轴之间的角度的两倍(即，相对于入射线性偏振以45度(°)倾斜定位的HWP使得传递通过波片的光旋转90度)。HWP的快轴可以被定向成使得具有单个线性偏振状态的入射光出射具有两个正交线性偏振状态的分量。

在图4A的示例中，HWP 447_1位于PBS 343_2和光束分离器446_1之间，并且HWP447_2位于光束分离器446_1和光束分离器446_2之间。具有第一线性偏振状态的光传递通过HWP 447_1或HWP447_2并且作为具有第一线性偏振状态分量以及具有与第一线性偏振状态正交的第二线性偏振状态分量的光出射。

在PBS 343_2处接收量测反射314。如上所述，当入射在PBS343_2上时，量测反射314可以具有S偏振状态，并且在该示例中反射具有S偏振状态的光的PBS 343_2将量测反射反射到检测路径461上。量测反射314传递通过HWP 447_1并以S偏振和P偏振分量出射，并且然后入射在光束分离器446_1上。如上所述，在该示例中，光束分离器446_1和446_2是PBS。光束分离器446_1将反射314的P偏振部分朝向HWP 447_2透射，并将反射314的S偏振部分朝向传感器462反射。反射314的P偏振部分传递通过HWP 447_2并以S偏振和P偏振分量出射并且入射在光束分离器446_2上，光束分离器446_2将P偏振部分朝向传感器465透射并将S偏振朝向传感器463反射。

检测光313和检测光312遵循通过检测系统460A的路径，路径类似于量测反射314所遵循的路径。然而，因为检测光313和312与量测反射314不完全共线，所以反射314与检测光313和312可以入射在传感器462的不同区域上。因为传感器462可以被配置为在反射314、检测光313和检测光312入射到传感器462上时收集光，所以可以在单个图像上表示从目标区域315和经修改的目标区域316反射的所有光。可以使用来自传感器462和传感器463的数据产生的视觉表示的示例将参考图8A、图8B和图9A-图9C进行讨论。

参考图4B，示出了另一检测系统460B的框图。检测系统460B可以用作检测系统360(图3A)或检测系统160(图1)。检测系统460B类似于检测系统460A，除了检测系统460B包括PBS 343_2和光束分离器446_1之间的基于偏振的光学隔离系统443。基于偏振的光学隔离系统443用于防止反射314或检测光313进入检测路径461。图4B中示出的箭头表示传递通过基于偏振的光学隔离系统443并到达检测路径461上的光脉冲。

基于偏振的光学隔离系统443包括电光调制器442和PBS 447。第二电光调制器442由控制系统175(图1、图2和图3A)控制，以调整传递通过电光调制器442的晶体元件的光的偏振状态。电光调制器442可以与电光调制器342(图3A)相同。

可以控制电光调制器442来将反射314和检测光313中的一个(无论哪个都不旨在进入检测路径361)的偏振状态改变为正交偏振状态。控制系统175通过使得将电压施加到调制器的元件来控制电光调制器442，同时旨在从检测路径461移除的光传递通过元件，使得光的偏振状态改变。当另一光束传递通过电光调制器442时，不施加电压并且光的偏振状态不改变。

在传递通过光学调制器442之后，反射314和检测光313与PBS447交互。PBS 447被定向为将第一偏振状态的光透射到检测路径461上并将第二正交偏振状态的光反射远离检测路径461。因此，具有第二偏振状态的光不会进入检测路径461。控制电光调制器442来改变反射314和检测光313中的一个的偏振，使得这些光束中的仅一个进入检测路径461并被传感器462、463和365检测。

参考图5，示出了EUV光源501的框图。EUV光源501包括目标量测监视系统570。目标量测监视系统570包括量测系统521和检测系统460A(图4A)。目标量测监视系统570也可以与检测系统460B一起使用(图4B)。

目标量测监视系统570与目标量测监视系统370(图3A)的不同之处在于目标量测监视系统570不包括电光调制器。相反，目标量测监视系统570包括基于波长的光束组合器540。基于波长的光束组合器540包括二向色光学元件548，二向色光学元件548基于光的光谱内容透射或反射光。

量测系统521包括发射量测光束508的量测光源525。量测光束508和第一光束306a不包括相同的光谱内容。例如，量测光束508可以包括与第一光束306的一个或多个波长不同的一个或多个波长。在一些实现中，第一光束306a可以由CO2激光器产生并且包括具有波长为10.6μm的光，并且量测光束可以包括具有例如532nm至1550nm(例如，1550nm、1064nm、980nm、908nm、820nm、808nm或532nm)的波长的光。然而，与目标量测监视系统370(图3A)类似，目标量测监视系统570将量测光束508和第一光束306a引导朝向具有相同偏振状态的目标区域315。

量测光源525将量测光束508发射到量测光束路径509上。量测光束308具有初始偏振状态。量测光束508可以传递通过光束调节模块522，光束调节模块522在目标区域315处的x-y平面中将量测光束508扩展(并且还可以准直)。光束调节器522可以类似于光束调节器322(图3A)。在图5的示例中，光束调节器522可以包括一个或多个无源偏振元件(例如，半波片)，一个或多个无源偏振元件在到达PBS 543之前将量测光束508的偏振状态修改，使得量测光束508被PBS反射。在该示例中，量测光束508以线性偏振状态从PBS 543反射并传递通过四分之一波片544_1，四分之一波片544_1将量测光束508转换到圆偏振光状态。

然后，量测光束508被引导(例如，通过反射镜504)朝向二向色光学元件548。二向色光学元件548可以是能够基于光的波长透射和反射光的任何光学元件。例如，二向色光学元件548可以是将具有第一波长带中波长的光透射并将具有第二波长带中波长的光反射的部分反射镜。二向色光学元件548可以是二向色分束器。量测光束入射在二向色光学元件548上并且被引导到朝向目标区域315的光束路径511上。在图5的示例中，量测光束508透射通过二向色光学元件548被引导到光束路径511上。在图5中，仅示出了光束路径511的一部分，但是光束路径511也存在于A和A'之间。

第一光源305a将第一光束306a发射到初始光束路径507上。当在初始光束路径507上时，第一光束306a具有线性偏振状态(例如，P偏振或S偏振)。第一光束306a传递通过四分之一波片544_2并变为圆偏振(例如，RHCP或LHCP)。第一光束306a被引导朝向二向色光学元件548并被引导到光束路径511上。如上所述，第一光束306a和量测光束508不具有相同的光谱内容。量测光束508被透射通过二向色光学元件548。然而，第一光束306a被二向色光学元件548反射，并因此也被引导到光束路径511上。

可以在量测光束路径509和初始光束路径507中使用无源偏振光学元件的任何组合，使得当入射在二向色光学元件548上时，量测光束508和第一光束306a具有相同的偏振状态。二向色光学元件548不改变量测光束508或第一光束306a的偏振状态。因此，由于诸如四分之一波片544_1和544_2之类的偏振光学元件所致，第一光束306a和量测光束508在与二向色光学元件548交互之后具有相同的偏振状态。

量测光束508与目标318交互并产生在光束路径511上行进的量测反射514。在光束路径511上，量测反射514具有与量测光束508的圆偏振状态正交的圆偏振状态。量测反射514被二向色光学元件548透射并入射在四分之一波片544_1上。量测反射514在传递通过四分之一波片544_1之前，以线性偏振状态从四分之一波片544_1出射，线性偏振状态与量测光束508的偏振状态正交。因此，量测反射514被PBS 543透射并进入检测系统460A。具有与反射314相同光谱内容的检测光313和312也可以进入检测路径361。检测路径361是检测系统460A的一部分并且在图4A中示出。

参考图6，示出了可用于确定目标属性的过程的示例的流程图。可以利用任何EUV光源执行过程600。例如，过程600可以由EUV光源101、201、301或501中的任何一个执行。过程600的各种特征可以由控制系统175的电子处理器177执行。尽管过程600可以利用上面讨论的EUV光源中的任一个执行，但是为了提供示例，关于EUV光源301(图3A)和501(图5)来讨论过程600。

量测光束308朝向目标区域315被引导到光束路径311上(610)。量测光束308具有可以由光谱内容来描述的一个或多个波长。量测光束308也具有偏振状态。例如，量测光束308可以是左旋圆偏振光。在图3A的示例中，量测光束308被基于偏振的光束组合器340引导到光束路径311上。然而，量测光束可以以其他方式被引导到光束路径上。例如，如图5所示，利用二向色光学元件548将量测光束508引导到光束路径511上。

第一光束306a朝向初始目标区域315被引导到光束路径311上(620)。因此，量测光束308和第一光束306a均在光束路径311上朝向初始目标区域315行进。

第一光束306a和量测光束308在光束路径311上具有相同的偏振状态。第一光束306a和量测光束308传递通过光学调制器342。对光学调制器342进行控制，使得在适当的时间施加电压来确保第一光束306a和量测光束308在传递通过调制器342之后具有相同的偏振状态。例如，如果第一光束306a和量测光束308最初具有不同的偏振状态，则控制系统175可以在量测光束308传递通过调制器342时、而不是在第一光束306a传递通过调制器342时(或反之亦然)将电压施加到调制器342。

在一些实现方式(例如，EUV光源501(图5))中，不使用电光调制器。相反，诸如半波片、线性偏振器和/或四分之一波片之类的无源偏振元件被用于控制量测光束508和第一光束306a在其相应路径509和507中的偏振状态。在这些实现中，第一光束306a和量测光束508不具有相同的光谱内容。

在一些实现方式中，基于接收量测光束的反射(例如，量测反射314(图3A)或量测反射514(图5))，将第一光束306a引导朝向目标区域315。在这些实现方式中，控制系统175可以被配置为仅在检测到反射314之后触发光源305a来产生第一光束306a。以这种方式对控制系统175进行配置可以改进光源301或501的性能。例如，如果光源305a被触发来一直产生第一光束306a或者在预确定的规则间隔产生第一光束306a，在不与目标318重叠的情况下，第一光束306a可以到达目标区域315。通过仅在接收到量测反射314之后触发第一光源305a来产生第一光束306a，第一光束306a和目标318之间交互的概率增加。

附加地，基于量测光束的反射将第一光束306a引导朝向目标区域315还允许在预期第一光束306a在目标区域315中时估计目标318的位置，这可以提供进一步的性能改进。例如，控制系统175可以接收经检测的量测反射514的表示(例如，足以利用量测反射314形成目标区域315的二维图像的数据)。处理器177可以执行存储在电子存储装置178上的指令，以基于经检测的量测反射514的表示来估计目标318在目标区域315中的位置。例如，控制系统175可以对表示进行分析来确定由传感器362产生的图像中目标318的质心的位置，并且可以基于质心来估计目标318在目标区域315处的x-y平面中的位置。在另一示例中，控制系统175可以将形态学运算符应用于表示，以在反射314的表示中检测目标318的边缘，并且可以基于所检测的边缘，估计目标318在目标区域315处的x-y平面中的位置。

控制系统175可以向光源305a提供所估计的位置，使得光源305a在可能导致光束306a和目标318重叠时发射光束306a。附加地或备选地，控制系统175可以向光源305a和目标区域315之间的可控光学组件(例如，平面镜和透镜)提供信号，以调节光束306a的指向和/或焦点。

第二光束306b被引导朝向经修改的目标区域316(630)。在EUV光源301和501中，第二光束306b在与路径311分离的路径上行进。第二光束306b与经修改的目标319交互，并将经修改的目标319中的至少一些目标材料转换成发射EUV光的等离子体。

等离子体还发射除EUV光波长之外的波长的光(包括检测光312)，这些光包括检测系统460A的传感器的检测带中的波长的光。检测光312可以在如图3A所示的光路径311上行进。

参考图7，示出了生成EUV光源的真空容器内部区域的表示的过程700的示例的流程图。真空容器内的区域包括图3A中所示的目标区域315和经修改的目标区域316。过程700可以由控制系统175的电子处理器177执行。关于EUV光源301(图3A)和检测系统460A(图4A)来讨论过程700。然而，也可以利用EUV光源101、201和501来使用过程700。

从目标区域315接收与量测光束308相关联的光(710)。例如，可以在传感器462(图4A)处接收量测反射314。传感器462是能够感测二维区域中的光的传感器。因此，由传感器462产生的数据能够提供关于由传感器462检测的光的二维空间信息。例如，传感器462可以提供指示传感器462在何处检测到光的信息。附加地，传感器462能够随时间(例如，在曝光时段期间)感测光。

从目标区域315接收与第一光束306a相关联的光(720)。例如，可以在传感器462(图4A)处接收检测光313。在接收到量测反射314之后，在传感器462处接收检测光313。如上所述，检测光313和量测反射314在传感器462的不同部分处被接收。

基于所接收的、与量测光束308相关联的光以及所接收的与第一光束306a相关联的光，生成量测光束308和第一光束306a的表示(730)。表示包括与目标区域315中的量测光束308和第一光束306a相关的二维空间信息。附加地，在一些实现方式中，还在传感器462处接收与第二光束306b相关联的光。例如，可以在传感器462处接收检测光313，并且所生成的表示可以包括关于目标区域315中的光束306b的二维空间信息。

参考图8A，示出了由过程700生成的二维曲线800A的一个示例。曲线800A位于真空容器(例如，图1的容器180)内区域的x-y平面中，区域包括目标区域315和经修改的目标区域316。借助目标区域315和经修改的目标区域316，曲线800A示出了目标318在-x方向上的演进。-x方向是与图1、图2、图3A和图5中所示的x方向相反的方向。曲线800A由反射314形成，反射314由与目标318交互的量测光束308的脉冲产生。

曲线800A包括对应于真空容器中的四个区域的四个空间区域810、820、830和840。目标318首先遍历(traverse)区域810，然后依次遍历区域820、830和840。在区域810中，量测光束308、第一光束306a和第二光束306b均不与目标318交互。区域810相对于目标区域315在x方向上移位。换言之，目标318在到达目标区域315之前传递通过区域810。区域810的开始可以对应于目标318的初始检测或目标318进入真空容器180的时刻。在一些实现方式中，当目标318传递通过与量测光束308分离的光幕时，传感器462可以开始收集数据(并且区域810可以开始)。光幕可以是连续波激光或被定向为沿z方向并垂直于目标318的运动方向在真空容器180(图1)中发射光的其他光束。光幕相对于目标区域315或目标区域115(图1)在x方向上移位，使得目标在与量测光束308和光束306a交互之前传递通过光幕。

目标318与量测光束308的脉冲交互，并且在传感器462处检测反射314。只要产生反射并形成量测光束308的表示808’，传感器462就对反射314进行检测。表示808'的大小提供了量测光束308和目标318在何处进行交互的指示。当目标318与光束306a的脉冲交互时，传感器462对检测光313进行检测。目标区域315中的第一光束306a的表示806a'形成在曲线800A的区域830中。传感器462对检测光312进行检测，并且第二光束306b的表示806b'形成在曲线800A的区域840中。

附加地，可以从传感器463(图4A)来确定量测光束308和第一光束306a与目标318交互的时间，以及第二光束306b与经修改的目标319交互的时间。反射314和检测光313、312也在传感器463处被接收。如上所述，传感器463是光电二极管。光电二极管提供光最初何时被接收到控制系统175的指示。因此，来自光电二极管的信息可用于确定何时在传感器462处接收反射314和检测光313、312。

曲线800A的空间坐标对应于包括目标区域315和经修改的目标区域316的真空容器中的x-y平面中的空间坐标。在图8A的示例中，区域810沿x方向具有约300μm的范围、区域820沿x方向具有约560μm的范围、区域830沿x方向具有约266μm的范围。x方向可以是与目标318在目标区域315中行进的方向平行的方向。

在图8A的示例中，以视觉上不同的显示样式(分别为斜线、点和交叉影线)示出表示808'、806a'和806b'，使得每个表示容易被EUV光源301的操作者区分。其他视觉上不同的显示样式(例如，不同的颜色)可用于人类操作员和/或例如控制系统175的处理器177处执行的自动化过程区分各种表示。

附加地，二维曲线800A可以用于确定目标318的一个或多个属性。例如，可以确定表示806b'的质心来估计目标区域315中交互部位317的位置。在另一示例中，可以从表示808'来估计量测光束308和目标318之间的初始交互的位置，并且可以从表示806b’来估计交互部位317的位置。该数据提供了目标318在目标区域315中的两个估计位置。附加地，由于从传感器362已知时间差，可以估计目标318的速度。

因此，二维曲线800A为EUV光源301的操作者提供了可视化工具，并且还可以用于估计目标318的属性。

图8B示出了曲线800B。曲线800B是可以从过程700生成的曲线的另一示例。曲线800B类似于曲线800A，除了在曲线800A中，与从真空容器内部接收的量测光束相关联的光由两个连续波(即，非脉冲的)光束的交互产生，真空容器包括目标区域315和经修改的目标区域316。因此，在传感器462处接收来自两个分离的量测光束的两个分离的反射。两个分离的量测光束可以与量测光束308不同并且与量测光束308分离。例如，两个分离的量测光束可以是连续生成的光幕并且在真空容器180(图1)内的z方向上传播，真空容器180在相对于交互位置317在x方向上移位的位置处。与量测光束208类似，光幕不会改变目标318的属性并且光幕和目标318之间的交互仅生成可在传感器362处检测的反射。所检测的反射在曲线800B中被表示为表示808a'和808b'。就此而言，与到达检测系统360的量测光束相关联的光可以来自除了上面讨论的量测光束108、208、308和508之外的量测光束。

参考图9C，示出了曲线900C的一个附加示例。曲线900C是类似于曲线800A(图8A)的二维曲线。然而，通过将来自两个分离曲线900A(图9A)和900B(图9B)的数据组合或融合来形成曲线900C。

图9A-图9C还图示了等离子体滤波的一个示例。等离子体滤波是用于控制传感器462的定时技术，使得在由传感器462产生的每帧数据中不捕获光束306b和经修改的目标319之间的交互。

由于传感器462能够快速地在ON和OFF状态之间触发，因此可以进行等离子体滤波。例如，传感器能够在50kHz或更高频率下、在ON和OFF状态之间触发传感器，当光束306a和经修改的目标319的脉冲进行交互来形成等离子体时，允许传感器462处于ON，并针对紧接随后的经修改的目标，允许传感器462处于OFF。该触发允许在不在同一帧中获得检测光312的情况下，获得反射图像314和检测光313的图像。检测光312通常比反射314和检测光313更亮。因此，防止检测光312的成像或减少检测光312的量可以产生量测光束308和第一光束306a的改进的表示。传感器462可以通过打开允许光到达传感器462的遮蔽件而转换到ON状态，并且可以通过关闭遮蔽件并防止光到达传感器463而进行转换。

从数据的第一帧来获得曲线900A(图9A)。为了生成曲线900A，传感器462处于OFF状态，而反射314和检测光313在检测系统460A中传播。传感器463处于ON并对反射314和检测光313的存在或不存在进行检测。在传感器463检测到检测光313并且检测光313不存在(指示光束306a与目标318之间的交互已结束)之后，但是在传感器363检测到检测光312之前，控制系统175将传感器462触发到ON。传感器462对检测光312进行检测，并将数据提供给控制系统175。控制系统175根据传感器462提供的数据形成曲线900A。曲线900A包括表示906b'，表示906b'是检测光312的表示。

从来自传感器462的数据的第二帧获得曲线900B(图9B)。数据的第二帧与第一帧分离。如图3A所示，目标318是随时间进入目标区域315的许多目标中的一个。目标318是目标n，并且紧接的后续目标被称为目标(n+1)。在图3A中标记了目标n+1。通过检测目标n+1来将传感器462触发到ON。例如，可以通过与量测光束308分离的光幕来检测目标n+1，或者可以通过从目标电源释放目标来检测目标n+1。

在传感器462被触发到ON之后，来自目标n+1的反射(类似于反射314)和来自光束306a的另一脉冲与目标n+1之间交互的检测光(类似于检测光313)被传感器462感测。在来自目标n+1和光束306a之间交互的检测光结束并且在光束306b的另一脉冲与经修改的目标n+1交互之前，传感器462被触发为OFF。因此，传感器462不检测数据的第二帧中、从第二等离子体事件发射的光。

传感器462将第二帧的数据提供给控制系统175，控制系统175根据数据形成曲线900B。曲线900B包括表示908'和906a'。表示908'是与目标n+1交互的量测光束308的另一脉冲的表示。表示906a'是光束306a与目标n+1交互的另一脉冲的表示。曲线900B不包括当光束306b的另一脉冲与经修改的目标交互时形成的等离子体发射的光的表示。

通过将曲线900A和900B组合、空间重叠、叠加(通过矩阵和)或融合而形成曲线900C。例如，曲线900A存储在电子存储装置178中，然后捕获曲线900B并将其存储在电子存储装置178中。曲线900A和900B被存储为具有与每个像素相关联的整数的图像。因为曲线900A和900B来自相同的传感器，曲线900A和900B具有相同数量的行和列。因此，可以通过将表示曲线900A的数据添加到表示曲线900B的数据来将曲线900A和900B组合，以形成曲线900C。在该示例中，添加是可以通过两个标量(单色)图像的矩阵和在数学上实现的两个图像的叠加。

附加地，传感器462可以是当目标318行进通过区域810-840时曝光打开的相机。相机将信号集成(添加)，并且如果信号是空间分辨的，则信号的相对空间位置是明显的。在该示例中，传感器463是提供时间信息(每个检测到的信号的时间)的光电二极管。来自相机462的空间信息和来自光电二极管462的时间信息可用于重建目标318的路径。

参考图10A，示出了LPP EUV光源1000。目标量测监视系统170、270、370和570可以是EUV光源(例如，源1000)的一部分。LPP EUV光源1000通过利用经放大的光束1010照射目标区域1005处的目标混合物1014而形成，经放大的光束1010沿光束路径朝向目标混合物1014行进。目标118、318和经修改的目标319的目标材料可以是或包括目标混合物1014。目标区域1005在真空室1030的内部1007内。当经放大的光束1010照射目标混合物1014时，目标混合物1014内的目标材料被转换成等离子体状态，等离子体状态具有EUV范围内的发射线的元素。所创建的等离子体具有某些特性，这些特性取决于目标混合物1014内的目标材料的组成。这些特性可以包括由等离子体产生的EUV光的波长以及从等离子体释放的碎片的类型和量。

光源1000还包括目标材料递送系统1025，目标材料递送系统1025以液滴、液体流、固体颗粒或簇、液滴中包含的固体颗粒或液体流中包含的固体颗粒的形式递送、控制并引导目标混合物1014。目标混合物1014包括目标材料，例如，水、锡、锂、氙、或当转换成等离子体状态时，具有EUV范围内的发射线的任何材料。例如，元素锡可以用作纯锡(Sn)；用作锡化合物(例如，SnBr₄、SnBr₂、SnH₄)；用作锡合金(例如，锡-镓合金、锡-铟合金、锡-铟-镓合金、或这些合金的任何组合)。目标混合物1014还可包括诸如非目标颗粒的杂质。因此，在没有杂质的情况下，目标混合物1014仅由目标材料构成。目标混合物1014由目标材料递送系统1025递送到室1030的内部1007中以及目标区域1005中。

光源1000包括驱动激光系统1015，驱动激光系统1015由于激光系统1015的一个或多个增益介质内的粒子数反转而产生经放大的光束1010。光源1000包括激光系统1015和目标区域1005之间的光束递送系统，光束递送系统包括光束传输系统1020和聚焦组件1022。光束传输系统1020从激光系统1015接收经放大的光束1010，并根据需要对经放大的光束1010进行控制和修改，并将经放大的光束1010输出到聚焦组件1022。聚焦组件1022接收经放大的光束1010并将光束1010聚焦到目标区域1005。

在一些实现方式中，激光系统1015可以包括一个或多个光放大器、激光器和/或灯，用于提供一个或多个主脉冲，并且在一些情况下，提供一个或多个预脉冲。每个光学放大器包括能够以高增益将期望波长光学放大的增益介质、激发源和内部光学器件。光学放大器可以具有或不具有形成激光腔的激光镜或其他反馈装置。因此，即使不存在激光腔，激光系统1015也会由于激光放大器的增益介质中的粒子数反转而产生经放大的光束1010。此外，激光系统1015可以产生经放大的光束1010，如果存在激光腔来向激光系统1015提供足够的反馈，则经放大的光束1010是相干激光束。术语“经放大的光束”包括以下项中的一个或多个：来自激光系统1015的、仅被放大但不一定是相干激光振荡的光、以及来自激光系统1015的、被放大并且也是相干激光振荡的光。

激光系统1015中的光学放大器可以包括作为增益介质的填充气体，填充气体包括CO₂并且可以以大于或等于800的增益将波长在大约9100nm和大约11000nm之间(特别是大约10600nm)的光放大。激光系统1015中适用的放大器和激光器可以包括脉冲激光器件，例如，例如利用DC或RF激励、以相对高的功率(例如，10kW或更高)和高脉冲重复率(例如，40kHz或更高)操作，产生大约9300nm或大约10600nm的辐射的脉冲气体放电CO₂激光器件。激光系统1015中的光学放大器还可以包括诸如水的冷却系统，可以在以更高功率操作激光系统1015时使用冷却系统。

图10B示出了驱动激光系统1080的框图。驱动激光系统1080可以用作源1000中的驱动激光系统1015的一部分。驱动激光系统1080包括三个功率放大器1081、1082和1083。功率放大器1081、1082和1083中的任一个或所有均可以包括内部光学元件(未示出)。

光1084借助输出窗口1085离开功率放大器1081并从曲面镜1086反射。在反射之后，光1084传递通过空间滤波器1087、被曲面镜1088反射、并借助输入窗口1089进入功率放大器1082。光1084在功率放大器1082中被放大并借助输出窗口1090重定向到功率放大器1082之外作为光1091。光1091利用折叠镜1092被引导朝向放大器1083并借助输入窗口1093进入放大器1083。放大器1083将光1091放大，并借助输出窗口1094将光1091引导出放大器1083，作为输出光束1095。折叠镜1096将输出光束1095向上(在页面之外)并朝向光束传输系统1020(图10A)引导。

空间滤波器1087限定孔径1097，孔径1097可以是例如直径在约2.2mm和3mm之间的圆。曲面镜1086和1088可以是例如焦距分别为约1.7m和2.3m的离轴抛物面镜。空间滤波器1087可以被定位为使得孔径1097与驱动激光系统1080的焦点重合。

再次参考图10A，光源1000包括具有孔径1040的收集镜1035，以允许经放大的光束1010传递通过并到达目标区域1005。收集镜1035可以是例如在目标区域1005处具有主焦点并在中间位置1045处具有次级焦点(也称为中间焦点)的椭圆镜，其中EUV光可以从光源1000输出并且可以输入到例如集成电路光刻工具(未示出)。光源1000还可以包括开口的中空锥形护罩1050(例如，气锥)，开口的中空锥形护罩1050从收集镜1035朝向目标区域1005逐渐变细，以减少进入焦点组件1022和/或光束传输系统1020的等离子体生成的碎屑的量，同时允许经放大的光束1010到达目标区域1005。为此，可以在护罩中提供被引导朝向目标区域1005的气流。

光源1000还可以包括主控制器1055，主控制器1055被连接到液滴位置检测反馈系统1056、激光控制系统1057和光束控制系统1058。光源1000可以包括一个或多个目标或液滴成像器1060，目标或液滴成像器1060提供指示液滴例如相对于目标区域1005的位置的输出，并将该输出提供给可以例如计算液滴位置和轨迹的液滴位置检测反馈系统1056，根据液滴位置和轨迹，可以逐滴或平均计算液滴位置误差。因此，液滴位置检测反馈系统1056将液滴位置误差作为输入提供给主控制器1055。因此，主控制器1055可以将激光器位置、方向和定时校正信号提供给例如激光控制系统1057，激光控制系统1057可用于例如控制激光定时电路和/或光束控制系统1058，以控制光束传输系统1020的经放大的光束的位置和形状来改变光束焦斑在室1030内的位置和/或焦点功率。

目标材料递送系统1025包括目标材料递送控制系统1026，目标材料递送控制系统1026可响应于来自主控制器1055的信号而进行操作，例如以修改由目标材料供应设备1027释放的液滴的释放点，从而修正到达期望目标区域1005处的液滴中的误差。

附加地，光源1000可以包括光源检测器1065和1070，光源检测器1065和1070测量一个或多个EUV光参数(包括但不限于脉冲能量、作为波长的函数的能量分布、特定波长带内的能量、特定波长带外部的能量、以及EUV强度和/或平均功率的角度分布)。光源检测器1065生成供主控制器1055使用的反馈信号。反馈信号可以例如指示参数(例如，激光脉冲的定时和焦点)中的误差，以在有效且高效的EUV光产生的地点和时间正确地截取右侧的液滴。

光源1000还可以包括引导激光器1075，引导激光器1075可以用于将光源1000的各个部分对准或者帮助将经放大的光束1010引导到目标区域1005。与引导激光器1075相关联，光源1000包括量测系统1024，量测系统1024被放置在聚焦组件1022内，以对来自引导激光器1075和经放大的光束1010的一部分光进行采样。在其他实现方式中，量测系统1024被放置在光束传输系统1020内。量测系统1024可以包括对光的子集进行采样或重定向的光学元件，这样的光学元件由可以承受引导激光束和经放大的光束1010的功率的任何材料制成。由于主控制器1055对来自引导激光器1075的采样光进行分析并使用该信息来借助光束控制系统1058对聚焦组件1022内的组件进行调整，因此光束分析系统由量测系统1024和主控制器1055形成。

因此，总之，光源1000产生经放大的光束1010，经放大的光束1010沿光束路径被引导来照射目标区域1005处的目标混合物1014，以将混合物1014内的目标材料转换成发射EUV范围中的光的等离子体。经放大的光束1010在特定波长(也称为驱动激光波长)下操作，基于激光系统1015的设计和属性来确定特定波长。附加地，当目标材料将足够的反馈提供回激光系统1015以产生相干激光时，或者如果驱动激光系统1015包括合适的光学反馈来形成激光腔，经放大的光束1010可以是激光束。

其他实现在权利要求的范围内。例如，检测系统460A(图4A)可以包括两个以上的光束分离器，使得反射314和检测光313和314可以被进一步分离并引导到附加的传感器中。提供关于图3A讨论的特定偏振状态作为示例，并且光束306a、量测光束208和反射214可以具有其他偏振状态。在一些实现方式中，第二光束306b可以沿着与量测光束308或508以及第一光束306a相同的路径(例如，路径311或路径511)被引导。

Claims (15)

1.一种针对EUV光源的系统，所述系统包括：

量测光源，被配置为发射量测光束；以及

光束组合器，被配置为被定位为接收所述量测光束和至少一个其他光束，并将所述量测光束和所述至少一个其他光束引导到朝向目标区域的光束路径上，所述目标区域被配置为接收目标，其中

在与所述光束组合器交互之后，所述量测光束和所述至少一个其他光束具有相同的偏振状态；以及

所述量测光束被配置为从所述目标反射而不改变所述目标的性质，并且所述至少一个其他光束被配置为改变所述目标的性质。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光束组合器包括偏振分束器和光学调制器，并且针对所述EUV光源的所述系统还包括耦合到所述光学调制器的控制系统，所述控制系统被配置为对所述光学调制器进行控制，使得所述量测光束和所述至少一个其他光束在朝向所述目标区域传递通过所述光学调制器之后具有所述相同的偏振状态。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述量测光束和所述至少一个其他光束包括基本相同的光谱内容，并且所述量测光束和所述至少一个其他光束在传递通过所述光束组合器的所述光学调制器之前，具有不同的偏振状态。

4.根据权利要求1所述的系统，其中

所述至少一个其他光束包括第一光束，

所述量测光束具有第一光谱内容，并且所述第一光束具有第二光谱内容，所述第一光谱内容至少包括第一波长，并且所述第二光谱内容至少包括第二波长，所述第一波长和所述第二波长是不同波长，并且

所述光束组合器包括二向色光学元件，所述二向色光学元件被配置为将具有所述第一波长和所述第二波长中的一个波长的光透射并且将具有所述第一波长和所述第二波长中的另一个波长的光反射。

5.根据权利要求3所述的系统，还包括第二光学元件，所述第二光学元件位于所述光学调制器和所述目标区域之间，并且其中所述第二光学元件被配置为将所述量测光束的反射和所述至少一个其他光束的反射引导到检测光束路径上。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括在所述量测光源和所述光束组合器之间的光束调节模块，所述光束调节模块包括一个或多个光学元件，所述一个或多个光学元件被配置为增加所述量测光束的光束直径。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述目标包括初始目标，并且所述至少一个其他光束是第一光束，所述第一光束具有足以将初始目标中与所述第一光束交互的目标材料的几何分布进行修改的能量。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述量测光源是可控的，以发射脉冲光束或连续波光束。

9.一种针对EUV光源的方法，所述方法包括：

将量测光束引导到朝向被配置为接收目标的初始目标区域的光束路径上，其中

所述量测光束具有波长和偏振状态，以及

所述目标包括目标材料，所述目标材料包括将具有所述量测光束的波长的光反射并且在等离子体状态时发射EUV光的材料；

将第一光束引导到朝向所述初始目标区域的所述光束路径上，所述第一光束和所述量测光束具有基本相同的偏振状态，并且所述第一光束具有足以改变所述目标中的目标材料的几何分布以形成经修改的目标的能量；以及

将第二光束引导朝向接收所述经修改的目标的经修改的目标区域，所述第二光束具有足以将所述经修改的目标中的所述目标材料中的至少一些转换成发射EUV光的等离子体的能量；以及

其中所述量测光束从所述目标被反射，并且所述第一光束基于所述量测光束的反射被引导到朝向所述初始目标区域的所述光束路径上。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一光束由第一光源生成，并且基于所接收的反射将所述第一光束引导到朝向所述目标区域的所述光束路径上包括：所述第一光源被控制为仅在接收到所述量测光束的所述反射之后，发射所述第一光束。

11.根据权利要求9所述的方法，其中：

将所述量测光束引导到朝向所述初始目标区域的所述光束路径上包括：使得所述量测光束传递通过电光调制器，

将所述第一光束引导到朝向所述初始目标区域的所述光束路径上包括：使得所述第一光束传递通过所述电光调制器，并且

所述电光调制器被控制为使得在传递通过所述电光调制器之后，所述量测光束和所述第一光束具有相同的偏振状态。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在将所述量测光束和所述第一光束引导到所述光束路径上之前，改变所述量测光束和所述第一光束中的至少一个光束的传播方向，使得所述量测光束和所述第一光束均朝向所述初始目标区域传播。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在传递通过所述电光调制器之前，所述量测光束和所述第一光束具有不同的偏振状态。

14.根据权利要求9所述的方法，其中被引导朝向所述初始目标区域的所述量测光束的光束直径大于被引导朝向所述初始目标区域的所述第一光束的光束直径。

15.一种用于量测系统的方法，包括：

在成像装置处接收与来自EUV光源的真空室的内部的量测光束相关联的光；

在所述成像装置处接收与来自所述真空室的所述内部的第一光束相关联的光，其中：

所述第一光束具有足以改变所述真空室中的目标中的目标材料的几何分布的能量，并且

与所述第一光束相关联的所述光和与所述量测光束相关联的所述光在所述成像装置的不同部分处被接收，并且与所述第一光束相关联的所述光和与所述量测光束相关联的所述光在不同时间被接收；并且

基于所接收的与所述量测光束相关联的光以及所接收的与所述第一光束相关联的光，在所述真空室中生成所述量测光束和所述第一光束的表示，所述表示包括与所述真空室中的所述量测光束和所述第一光束相关的二维空间信息。

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