CN111742454A - 传感器系统 - Google Patents

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Abstract

一种系统，包括：光学部件，在光学部件的操作使用中，所述光学部件与激光束光学地相互作用；导电元件，安置在所述光学部件上或所述光学部件内，在所述光学部件的操作使用中，所述导电元件暴露于激光束；和监测系统，能够操作以监测表示所述导电元件的电阻的物理量，并基于所述物理量确定所述激光束相对于光学部件的位置。

Description

传感器系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年2月20日提交的欧洲申请18157666.1的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。
技术领域
本发明涉及用于确定激光束的特性的系统和方法，并且特定地但非排他性地应用于用于确定激光束的位置的传感器系统。所述传感器系统可以与用于光刻设备中的激光器结合使用。
背景技术
光刻设备是一种构造为将所期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备能够例如用于集成电路(IC)的制造中。光刻设备可例如将来自图案形成装置(例如，掩模)的图案投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
为了将图案投影到衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长决定了能够形成在衬底上的特征的最小大小。使用极紫外(EUV)辐射(其波长在4-20nm范围内，例如6.7nm或13.5nm)的光刻设备可用于在衬底上形成比使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备更小的特征。
在EUV辐射源中，EUV辐射可以通过利用激光束照射燃料目标而形成。例如，激光束可以被引导以入射到燃料小滴(例如，锡的小滴)上，以便点燃燃料，从而形成发射EUV辐射的等离子体。所发射的EUV辐射可以被辐射收集器收集并被引导至EUV光刻设备。
被引导以入射到燃料上的激光束可以从与辐射源的其余部分分离的激光器(例如CO2激光器)发射。激光束可以被传递到辐射源的其余部分(例如通过辐射传递系统)，并可以被引导以经由一个或更多个光学部件(诸如，反射镜、透镜和窗口(即，可以与激光束光学地相互作用的部件))入射到燃料上。例如，激光束可以在几个反射镜处经历反射。另外，激光束可以通过透射窗口进入辐射源的区段。为了生成具有所需特性的EUV辐射，激光束必须以非常高的精度定向。复合传感器可以被用于获得与激光束的存在和/或位置有关的信息。这种传感器通常需要通过将激光束的部分朝向诸如图像传感器或光电检测器之类的量测单元反射而对激光束的部分进行采样。这种量测单元要求将多个端口增添至激光系统。另外，以这一方式对激光束进行采样降低了提供至辐射源的激光束的部分中的功率量。而且，由于在激光器和/或用于将激光束传递至燃料的激光束传递系统的一些部件内的空间限制，目前在所有感兴趣的部位处都不可能使用这种量测单元。
发明内容
根据本文描述的第一示例性布置，提供了一种系统，包括位于激光束的路径中的光学部件、和传感器系统。所述传感器系统包括安置在光学部件处的导电元件。在光学部件的操作使用期间，激光束入射到导电元件上。所述系统还包括监测系统，所述监测系统能够操作以监测表示所述导电元件的电阻的物理量。所述监测系统基于所述物理量确定选自包括以下的列表中的至少一个：所述激光束相对于所述光学部件的位置；和所述光学部件的温度。
第一示例性布置允许在不使用复杂、大体积且昂贵的量测系统的情况下监测所述激光束的特性。以此方式，激光束的特性的监测在体积受限的区域中是可能的，诸如配置成提供该激光束的激光系统的种子激光器和聚焦单元。该第一示例性布置的该导电元件与该光学部件直接集成在一起，由此提供与该激光束相对于该光学部件的位置有关的内嵌的直接信息。另外，在位置传感器与激光束之间不需要对准，这是因为该传感器系统的导电元件直接集成在激光束的路径中。该布置能够用于多个目的，包括例如激光束的束路径设定、诊断和内嵌控制(用于反射镜操控的反馈信号)。另外，第一示例性方面的传感器系统能够用于与该激光束的位置的测量同时地测量该激光束的其它特性，诸如束直径和束功率。
所述系统还可以包括位置控制系统，所述位置控制系统能够操作以基于所述物理量确定对另一部件的操作进行的调整。以此方式，所述设备能够提供基于反馈的调整信息，以辅助与激光束相关联的其它部件的操作的调整。其操作可以被调整的另一部件的示例包括：配置成产生激光束的激光器的部件；和配置成将激光束传递至预定位点的束传递系统的部件。
位置控制系统可以能够操作以调整部件，从而根据所述调整来操作。以此方式，所述系统能够用于自动地执行调整。所述位置控制系统可以能够操作以调整以下中的至少一个：所述光学部件的空间属性、和位于所述激光束的路径中的另一光学部件的另一空间属性。所述系统还可以包括热控制系统，所述热控制系统能够操作以依赖于所监测的物理量控制所述光学部件的温度。
所述导电元件可以包括宽度小于所述辐射束的波长的导电材料的线。以此方式，导电元件在激光束的路径中的存在将对激光束的远场无显著影响。另外，激光束的非预期反射将被减少。
导电元件可以由包括至少一种贵金属的材料形成。以此方式，导电元件与周围气体的化学相互作用可以被减少或避免。
所述导电元件可以是安置在所述光学部件上或所述光学部件内的多个导电元件中的一个。所述监测系统可以能够操作以监测表示所述多个导电元件中的每个的电阻的物理量，并基于所监测的所述物理量确定所述激光束相对于所述光学部件的位置。通过设置多个导电元件，可以获得与激光束相对于光学部件的位置有关的更准确的信息。
所述多个导电元件中的至少一个可以与所述多个导电元件中的另一个电隔离。以此方式，导电元件中的一个的电气属性(诸如电阻)的变化将不会影响导电元件中的另一些的电阻的测量。
所述多个导电元件中的至少一个可以沿着所述激光束的入射的路径设置在第一深度处，所述多个导电元件中的至少另一个沿着所述激光束的入射的路径设置在第二深度处。以此方式，导电元件彼此的电隔离可以更容易地实现。例如，在光学部件包括透射光学器件(诸如窗口或透镜)的情况下，导电元件可以设置在光学部件的相对的表面上(例如，在窗口或透镜的交替侧面上)。
当在所述光学部件处沿着所述激光束的入射的方向观察时，所述多个导电元件可以形成栅格图案。栅格图案可以提供导电元件的特别合适的布置，以允许容易地产生传感器系统和准确地确定激光束的位置。所述栅格图案可以包括多个第一导电元件，所述多个第一导电元件沿第一方向延伸并沿着激光束的入射的路径安置在第一深度处。所述栅格图案还可以包括多个第二导电元件，所述多个第二导电元件沿第二方向延伸并沿着激光束的入射的路径安置在第二深度处。
所述光学部件可以是以下中的任意一个的功能部件：配置成产生所述激光束的激光系统；配置成将来自激光系统的激光束传递到辐射源中的燃料目标的束传递系统；辐射源和/或光刻设备。就术语功能来说，预期所述部件具有除提供用于导电元件的平台的功能外还与提供该平台分离的功能。
光学部件可以包括例如反射镜、透镜和实质上对激光束透明的窗口。
所述光学部件可以是多个光学部件中的一个。所述传感器系统可以包括分别安置在所述多个光学部件中的每一个的至少一个导电部件。所述监测系统可以配置成确定所述激光束相对于所述多个光学部件中的每个的位置。通过提供监测相对于多个光学部件的束位置的传感器系统，所述系统能够更准确地确定激光束的特性，因此促进更准确的调整。
在本文描述的第二示例性布置中，提供了一种辐射系统。所述辐射系统包括：激光器，用于产生激光束；激光产生等离子体(LPP)辐射源，用于通过激光束与燃料目标相互作用来产生等离子体；和第一示例性布置的系统。
在本文描述的第三示例性布置中，提供了一种光刻系统。所述光刻系统包括光刻设备和第二示例性布置的辐射系统。
在本文描述的第四示例性布置中，提供了光学部件，配置成用于第一示例性布置的系统中、用于第二示例性布置的辐射系统中、或用于第三示例性布置的光刻系统中。例如，光学部件可以包括导电元件，所述导电元件安置在光学部件上或光学部件内，在光学部件的操作使用中，导电元件暴露于激光束。
在本文描述的第五示例性布置中，提供了一种方法。所述方法包括：监测表示安置在光学部件上或光学部件内的导电元件的电阻的物理量，在所述光学部件的操作使用中，所述导电元件暴露于激光束；和基于所述物理量确定选自包括以下的列表中的至少一个：所述激光束相对于所述光学部件的位置；和所述光学部件的温度。
在一个方面的内容背景中描述的多个特征可以与其它方面一起使用。例如，将了解，第五示例性布置的方法可以执行与第一示例性布置的监测系统或下文描述的监测系统结合而描述的任何处理。
附图说明
现在将参考示意性附图仅通过举例的方式描述本发明的实施例，在附图中，相似的参考数字指示相似的部件。在附图中：
-图1描绘了包括光刻设备和辐射源的光刻系统；
-图2描绘了用于确定激光束的一个或更多个特性的示例传感器系统；
-图3描绘了用于确定激光束的一个或更多个特性的另一示例传感器系统；
-图4和图5描绘了用于确定激光束的一个或更多个特性的另一示例传感器系统；
-图6和图7描绘了用于确定激光束的一个或更多个特性的另一示例传感器系统；
-图8描绘了用于确定激光束的一个或更多个特性的传感器系统的导电元件的布置；
-图9是示出了可以通过传感器系统的监测系统执行的处理的示例的流程图。
具体实施方式
图1示出了一种包括辐射源SO和光刻设备LA的光刻系统。辐射源SO配置成生成EUV辐射束B，并将EUV辐射束B供应至光刻设备LA。光刻设备LA包括：照射系统IL；支撑结构MT，配置成支撑图案形成装置MA(例如掩模)；投影系统PS；和衬底台WT，配置成支撑衬底W。
照射系统IL配置成在EUV辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节EUV辐射束B。由此，照射系统IL可包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起为EUV辐射束B提供所期望的横截面形状和所期望的强度分布。除了琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外，或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11，照射系统IL可以包括其它反射镜或装置。
在EUV辐射束B由此被调节后，EUV辐射束B与图案形成装置MA相互作用。由于这种相互作用，生成图案化的EUV辐射束B’。投影系统PS配置成将图案化的EUV辐射束B’投影到衬底W上。为此目的，投影系统PS可以包括多个反射镜13、14，所述多个反射镜配置成将图案化的EUV辐射束B’投影到由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可以对图案化的EUV辐射束B’施加缩小因子，因此形成其特征小于图案形成装置MA上的对应特征的图像。例如，可以施加为4或8的缩小因子。尽管投影系统PS在图1中被示出为仅具有两个反射镜13、14，但是投影系统PS可包括不同数目的反射镜(例如六个或八个反射镜)。
衬底W可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备LA将由图案化的EUV辐射束B’形成的图像与先前在衬底W上形成的图案对准。
可以在辐射源SO、照射系统IL和/或投影系统PS中提供相对真空，即，处于远低于大气压的压力下的少量气体(例如氢气)。
图1中所示的辐射源SO属于例如可以称为激光产生等离子体(LPP)源的类型。激光系统1(例如可以包括CO2驱动激光器)布置成经由激光束2将能量沉积到燃料(诸如从例如燃料发射器3提供的锡(Sn))中。其它类型的驱动激光器是可行的，诸如固态激光器，例如YAG激光器。尽管在下文描述中提到锡，但是可以使用任何合适的燃料。所述燃料可以例如呈液体形式，并且可以例如是金属或合金。燃料发射器3可以包括喷嘴，所述喷嘴配置成沿着朝向等离子体形成区4的轨迹引导例如呈小滴的形式的锡。为了不遮挡附图，用参考数字122指示一连串小滴中的仅单个小滴。激光束2入射到在等离子体形成区4处的锡小滴上。激光能量沉积到锡小滴中，从而在等离子体形成区4处产生锡等离子体7。在用等离子体的离子对电子进行去激励和复合期间，从等离子体7发射包括EUV辐射的辐射。
来自等离子体的EUV辐射由收集器5收集和聚焦。收集器5包括例如近正入射式辐射收集器5(有时更一般地称为正入射式辐射收集器)。收集器5可以具有多层反射镜结构，其布置成反射并聚焦EUV辐射(例如，具有诸如13.5nm的期望波长的EUV辐射)。收集器5可以具有椭圆形配置，所述配置具有两个焦点。所述焦点中的第一个可以在等离子体形成区4处，所述焦点中的第二个可以在中间焦点6处，如下所述。
如本领域技术人员将了解的，激光系统1可以包括多个光学部件，在激光束2撞击存在于等离子体形成部位4处的小滴之前，激光束与所述光学部件相互作用。除驱动激光器124以外，如所绘制的激光系统1还包括束传递系统126。典型地，驱动激光器124可以在空间上与辐射源SO分离。在这种情况下，激光束2可以借助于束传递系统126而从驱动激光器124传递至辐射源SO。束传递系统126包括光学部件，诸如例如定向反射镜、扩束器和其它光学器件。在束传递系统126之后，激光束2在撞击位于等离子体形成区4处的小滴之前穿过光学器件组件128、窗口16和最终单元130。光学器件组件128和最终单元130在此包括用于引导和调节激光束2的光学部件。这种光学部件可以包括一个或更多个反射镜、一个或更多个扩束器、一个或更多个束压缩器等。为了完整性，扩束器或束压缩器典型地使用反射镜来实施。窗口16用于保持围封结构9中的相对真空，同时允许激光束2通过。
来自等离子体的由收集器5反射的辐射形成EUV辐射束B。EUV辐射束B聚焦于中间焦点6处，以在存在于等离子体形成区4处的等离子体的中间焦点6处形成图像。中间焦点6处的图像用作用于照射系统IL的虚拟辐射源。辐射源SO被布置成使得中间焦点6位于辐射源SO的围封结构9中的开口8处或附近。
如下文进一步详细地描述的，激光系统1包括监测系统17。监测系统17配置成监测激光束2在位于激光束2的路径中的光学部件上的位置。这种光学部件的示例是激光束2进入围封结构9所穿过的窗口16。这种光学部件的其它示例是驱动激光器124中的透镜、驱动激光器124中的反射镜、驱动激光器124中的窗口、束传递系统126中的反射镜、光学器件组件128中的反射镜、光学器件组件128中的窗口、最终单元130中的反射镜、最终单元130中的窗口等。激光束2相对于在激光束2的路径上的光学部件的适当位置与激光束2相对于等离子体形成区4处的小滴的最终位置的对准有关。这种小滴在由燃料发射器3产生时具有在几十微米的范围内的典型尺寸。考虑到驱动激光器124提供呈脉冲形式(例如，在纳秒范围内或甚至在皮秒范围内)的激光束2的事实，清楚的是，激光束2的适当对准和激光脉冲的适当时序决定了EUV辐射源SO的性能。
替代地或另外，监测系统17配置成监测位于激光束2的路径中的这种光学部件的温度。激光束2可以是高功率激光束，因此在激光束2的路径中的光学部件暴露于高的热负荷。光学部件因此被典型地被冷却或以其它方式进行热调节。例如，这种光学部件的过高温度将不仅明显地以非期望的方式影响特性，例如激光束2的辐射的波前，而且更严重地，甚至可导致光学部件的毁坏且因此导致使整个光刻系统瘫痪。
如上文所说明的，监测系统17监测在激光束2的路径中的一个或更多个光学部件。在检测到(一方面)激光束相对于所监测的光学部件的相对位置与(另一方面)激光束相对于光学部件的所期望的位置之间的偏差后，监测系统17将输出信号提供至控制系统134。控制系统134包括例如致动器系统136，该致动器系统136可操作以依赖于来自监测系统17的输出信号而调整激光系统1内的光学部件的空间属性，诸如光学部件沿着激光束2的路径的位置、光学部件的定向(偏航、俯仰、倾侧)或光学部件的曲率。为此目的，提供一个或更多个致动器(未图示)，所述致动器配置成在来自监测系统17的输出信号的控制下调整空间属性。出于完整性，应注意，为了清楚起见，致动器系统136在图1中被绘制为在空间上与驱动激光器124、与束传递系统126、与光学器件组件128以及与最终单元130(每个最终单元可包括正被监测的一个或更多个光学部件)分离。致动器系统136可以包括位于光学部件处的一个或更多个致动器，该光学部件的空间属性显现为在由监测系统17提供的信号的控制下是可调整的。
如上文所说明的，监测系统17可以监测容纳于驱动激光器124处、或容纳于束传递系统126处、或容纳于光学器件组件128处、或容纳于最终单元130处的光学部件的温度。在检测到(一方面)所监测到的温度与(另一方面)所期望的温度之间的偏差后，监测系统17将输出信号提供至控制系统134。控制系统包括例如热控制系统138，该热控制系统138配置成依赖于来自监测系统17的输出信号而控制光学部件的温度。在激光束2的路径中的光学部件典型地经由与光学部件热接触的冷却水来冷却。例如，反射镜使其反射表面与块体材料热接触，用作供冷却水流经激光系统的管道的通道延伸穿过该块体材料。透镜和反射镜典型地经由其支座(mounting)冷却，所述支座具有用于冷却水的通道。来自监测系统17的输出信号接着经由热控制系统138被使用，以用于控制所监测的光学部件的本地的水流量。热控制系统138可以还操作为减小激光束2的功率或暂停激光束2的生成。
图2是根据本发明的系统的第一实施例200的图。系统200包括用于激光束2的路径202，该路径被认为在入口204与出口206之间。图1的激光系统1的光学部件208位于路径202上。光学部件208包括例如反射镜、透镜或窗口，如上文所论述的。
在参考图1所论述的光刻系统中，光学部件208包括在实施例200的操作使用中暴露于激光束2的导电元件18。监测系统17包括感测系统212，该感测系统212配置成感测表示导电元件18的电阻的物理量。光学部件208可以包括暴露于激光束2的一个或更多个其它导电元件，例如另一导电元件214。感测系统212可以接着配置成感测表示另一导电元件214的另一电阻的另一物理量。下文将进一步论述感测系统212的实施例。基于如此感测到的一个或更多个物理量，监测系统17将信号供应至致动器系统136。致动器系统136包括例如一个或更多个压电致动器或步进马达等。响应于所接收的信号，致动器系统136调整光学部件208的空间属性。例如，空间属性是以下中的一个或更多个：光学部件沿着路径202的位置、光学部件208相对于入射激光束2的方向的定向、光学部件208的表面的曲率、与激光束2相互作用的表面。
在实施例200中，监测系统17可以将另一信号提供至热系统138，该热系统138响应于该另一信号而控制光学部件208的温度，例如经由调整所述冷却水流量。
图3是本发明的系统的第二实施例300的图。第二实施例300包括设置有导电元件18的光学部件208。第二实施例300还包括监测系统17，该监测系统17包括感测系统212。第二实施例300也包括致动器系统136和热系统138。第二实施例300具有定位于路径202上的另一光学部件302，例如以便使另一光学部件302在激光束2的传播方向上先于光学部件208。在第二实施例300中，感测系统212能够操作以感测表示导电元件18的电阻(或电导率)的物理量。监测系统17接着将信号供应至致动器系统136，该致动器条统136能够操作以调整另一光学部件302的空间属性，从而调整激光束2相对于光学部件208的位置。上文已给出空间属性的示例。类似地，监测系统17可以将另一信号提供至热调节系统138，该热调节系统138能够操作以例如通过控制冷却水的流量而调整光学部件208(和/或另一光学部件302)的热调节。
图4更详细地示意性描绘了与导电元件18相互作用的感测系统212的示例15。在图4中，导电元件18设置在光学部件208的表面19上，该光学部件在这里是图1的图中所示出的窗口16。导电元件18包括导电材料线(或：“迹线”)，该线限定纵向轴线A(描绘为在纵向方向上观察页面时竖直地延伸)。表面19是窗口16的“前”表面或向外表面(即，不面向源SO的表面)，但应理解，这仅作为示例并且导电元件18可替代地设置在光学部件19上的其它位置处(诸如，设置在窗口16的向内表面上或嵌入于窗口16内)。
感测系统212包括配置成实现对导电元件18内的电阻进行测量的仪器20。仪器20可以包括例如欧姆计。虽然监测系统17在图1、图2、图3和图4中由单个框示意性地描绘，但应理解，监测系统17可以包括多个部件，并且可以包括例如一个或更多个计算装置或信号处理装置，如本领域技术人员将明白的。
在窗口16上接收激光束2(例如，在使用激光系统1以通过源SO产生辐射束B期间)可以改变导电元件18的部位处的窗口16的温度。当导电元件与窗口热接触时，导电元件18也将经历改变的温度，其变更导电元件18的电阻。例如，导电元件18可以包括表现出电阻的正温度系数或负温度系数、和/或正光电导率或负光电导率的材料。以此方式，通过检测导电元件18的电阻，监测系统17能够确定激光束2是否入射到窗口16上/入射于窗口16上的何处。
另外，如下文更详细地描述的，其中激光束2的强度轮廓横跨激光束2的横截面区域而不同，通过检测导电元件18的电阻，监测系统17可以确定与激光束2相对于窗口16的位置有关的信息。更详细来说，导电元件18相对于窗口16的部位可能是已知的。仅作为示例，导电元件18可以安置在窗口16的中心部分处。在预期导电元件18的所检测到的电阻由激光束2的横截面的特定区域暴露于窗口16而引起的情况下，监测系统17可以确定特定区域当前入射于窗口16的已知部位上。
虽然导电元件18—般可以包括响应于温度的改变而提供电阻的改变的任何合适的材料，但对用于导电元件18的材料的特定选择可以依赖于具体的且变化的应用要求。另外，虽然导电元件18放置于窗口16上，如上文所描述的，但感测系统212可另外或替代地包括放置在朝向等离子体形成部位4处的燃料小滴的激光束2的路径上的其它光学部件上的导电元件。对用于导电元件的材料的选择可依赖于其上放置有导电元件的光学部件。
在一些示例布置中，可能期望选择抗氧化的材料用于导电元件18。例如，在一些示例布置中，导电元件18可以包括诸如铂、金或银之类的贵金属。在一些示例布置中，导电元件18可以包括抗氧化层。对于一些应用，在选择用于导电元件18的材料上的额外考虑因素可能是响应于导电元件的温度改变而产生的电阻改变的量值，该温度改变是由在容纳导电元件18的光学部件处存在激光束2而导致的。例如，可能期望选择具有高电阻温度系数的材料。例如，诸如银、金和铂之类的合适的材料分别具有每摄氏度约0.0038、每摄氏度约0.0039和每摄氏度约0.0034的电阻温度系数。
在导电元件定位于光学部件的表面上(即，不嵌入于光学部件内)的情况下，可能期望使导电元件具有足够低的表面扩散因子以防止横跨其所定位于的表面而扩散。将了解，导电元件的表面扩散可依赖于导电元件的材料和光学部件的材料两者、以及依赖于局部温度。
虽然在图4的示例布置中，导电元件18被示出为存在于窗口16的表面19上，但导电元件18可设置在窗口16上或窗口16内。例如，在其它示例布置中，导电元件可嵌入于光学部件内。以此方式，例如可以减少导电元件的氧化和表面扩散。
再次参考图4，可以使用任何合适的技术将导电元件18施加至窗口16的表面19。仅作为示例，可以通过使用包括光刻术、丝网印刷术、喷墨印刷术、激光印刷术、增材制造等中的任何一种或更多种的技术，通过选择性沉积，将导电元件18施加至光学部件。在实施例中，可以通过碳化过程将导电元件18施加至光学部件。例如，可以将激光引导向光学部件的表面处以便引起光学部件的表面的部分的表面碳化。表面的碳化部分可以提供导电元件18。
将了解，虽然光学部件16采用透射光学器件(特别是窗口或透镜)的形式，但本文中所描述的技术同样适用于反射光学器件(特别是反射镜)。
为了减小其上施加有导电元件18的光学部件的表面对导电元件18的电阻的任何效应，期望使导电元件18与光学部件16电绝缘。例如，在将导电元件18直接施加至光学部件的表面的情况下，可能期望确保光学部件的表面不导电。替代地，在光学部件的表面导电的情况下，电绝缘屏障可设置于导电元件18与光学部件的表面之间。例如，可将非导电涂层涂覆至导电元件18或涂覆至导电元件18所施加至的光学部件的表面的至少一部分，以在光学部件的表面与导电元件18之间产生电绝缘屏障。因而，将了解，在描述导电元件设置在光学部件上或光学部件内的情况下，这并不排除导电元件通过这种绝缘屏障与光学部件分离。
参考图5，导电元件18的宽度被视为在大体由表面19限定的平面中，导电元件18在垂直于导电元件18的纵向轴线A的方向22上的范围(应理解，对于一些光学部件，表面19可以弯曲)。导电元件18可以具有任何合适的宽度，实际宽度可依赖于特定应用。
在一些示例布置中，导电元件18的宽度优选地是小的。在一些示例布置中，导电元件18的宽度小于激光束2的波长。以此方式，导电元件18在激光束2的路径中的存在将对激光束2的远场无显著影响，激光束2由导电元件18进行的非预期反射将减少。例如，在激光系统1包括CO2激光器的情况下，导电元件可以具有小于约9至10微米的宽度。此外，随着导电元件的宽度增大，这可能导致导电元件18更多地暴露于适当的激光辐射，这又使得在激光系统1的使用期间升高导电元件18的温度。通过减小导电元件18的宽度，可以减少由于激光的吸收所导致的光学部件18的不期望的加热。
如先前所提到的，导电元件18容纳在光学部件16处，以便进入(高功率)激光束的辐射的路径中，使导电元件18经受热负荷。在导电元件18与周围环境(在这一状况下，光学部件16)之间存在两种主要的热传递机制。
第一种机制与光学部件16和导电元件18之间的热传导有关。因为光学部件16与导电元件18的热容量之间的大的差异，所以导电元件18的温度呈现光学部件16的温度。这一过程的速度主要依赖于两个因素。
第一个因素是光学部件16的热导率。与导电元件18接触的光学部件16的材料的热导率越高，导电元件18的温度将越快达到光学部件16的温度。
第二个因素与导电元件18的尺寸有关。在这一内容背景内，参考公开申请物“Insensitivity of the catastrophic damage threshold of laser optics to dustand other surface defects”(H.E.Bennet，STP759-B/1981年10月、第256至264页)。除其他方面外，作者认为，尽管激光光学部件处的灰尘或其它表面缺陷可能导致出现小的隔离的损害位点，但除非所述缺陷超过临界尺寸，否则这些位点将不会产生灾难性损害。对由反射镜表面上的缺陷位点达到的温度的分析表明对于小于临界大小的缺陷，将存在稳态条件。在这种稳态下，由于扩散至反射镜表面中的热损失等于由辐照引起的热增益。
考虑具有线段形状的导电元件18的示例，即，其长度“L”远大于其宽度“W”，而其厚度“TH”小到可忽略地，从而能够实际上将该示例视为二维的。Bennet的分析指示导电元件18的宽度“W”对长度“L”的比率越小，导电元件18将越快达到光学部件16的温度。
第二种机制与导电元件18对激光束的电磁辐射的吸收率有关。在所涉及的相关参数的范围内，吸收率与暴露于电磁辐射的导电元件18的表面积成比例。
因此，由于吸收激光束的电磁辐射，在导电元件18中产生热量。结果，导电元件18升温。这种效应依赖于表面积“A”。另一方面，由于至光学部件16的邻近材料的热传递，导电元件18冷却。从导电元件18至光学部件16的邻近材料的热传递依赖于这种邻近材料的热导率以及导电元件18的宽度对长度的厚度比率。因此，借助于适当选择光学部件16的材料的热导率且借助于适当选择导电元件18的尺寸，冷却将防止导电元件被激光束烧坏。
依赖于形成导电元件18的材料和导电元件18相对于光学部件的放置(例如，放置于表面上或嵌入于表面内)，可基于导电元件18的表面扩散因子而确定导电元件的尺寸。例如，在一些示例布置中，可能有必要提供宽度足够大以防止导电元件18的不利表面扩散的导电元件18。
虽然图4和图5中所示出的示例布置描绘了单个导电元件18，但在其它示例布置中，可以设置多个导电元件。通过设置多个导电元件，监测系统17能够提供关于激光束2相对于光学部件的位置的更准确的信息。在将多个导电元件设置在光学部件处的情况下，多个导电元件中的一个或更多个导电元件可以具有与多个导电元件中的一个或更多个其它导电元件不同的宽度。以此方式，多个导电元件中的不同导电元件的宽度可以被调谐以将不同的信息提供至监测系统17，如上文所论述(例如，关于激光束2的位置、光学部件的温度等的信息)。
图6和图7示意性地描绘了与导电元件18和容纳在窗口16处的第二导电元件24相互作用的感测系统212的另一示例15’。第二导电元件24设置在光学部件(窗口)16的面向示出于图1的图中的外壳9的内部的表面25上。导电元件24电连接至欧姆计26，欧姆计是监测系统17的感测系统212的部分。如在图7中最清楚地可见，元件24具有垂直于导电元件18的纵向轴线A的纵向轴线B(描绘为在纵向方向上观察页面时水平地延伸)。以此方式，可搜集关于激光束2在两个维度上的相对位置的信息，并在激光束2的横截面区域的较大部分上搜集信息，从而允许更准确地确定激光束2相对于元件16、24且因此相对于光学部件16的位置。
在图6和图7中，导电元件18、24安置在光学部件16的相对表面(这些相对表面可以分别被称作正面和背面，或分别被称作向内表面和向外表面)上，以便防止导电元件18、24之间的电干扰。然而，将了解，元件18、24可以通过其它手段并以任何合适的方式彼此电隔离。例如，导电元件18、24中的一个可以嵌入在光学部件16内，其中另一导电元件18、24设置在表面(例如，表面19)上或嵌入于不同深度处，使得导电元件18、24通过光学部件16的材料分离。在其它示例布置中，通常可将导电元件18、24安置在光学部件16的同一表面(例如，表面19)上或安置成邻近该表面，并且可以在导电元件18、24之间设置电绝缘层。在另一示例布置中，元件18、24每个都可以具备透明(或半透明)但电绝缘的涂层或护套，以使导电元件18、24彼此电隔离。
将了解，可在单一光学部件处设置两个以上的导电元件。例如，可以设置多个导电元件以形成图案。图8中示意性地描绘了另一示例15”，其包括多个导电元件以形成栅格图案26。栅格图案26由多个第一导电元件27(每个示出为在纵向方向上观察页面时竖直地延伸)和多个第二导电元件28形成，多个第二导电元件中的每个大体垂直于第一组导电元件27中的每个延伸(示出为在纵向方向上观察页面时水平地延伸)。多个第一导电元件27可以与第二组导电元件28电隔离，如上文参考图7中的导电元件18、24所描述的。仅作为示例，多个第一导电元件27可以设置在光学部件的第一表面(例如，光学部件16的表面19)上，而多个第二导电元件28可以设置在光学部件的第二表面(例如，光学部件16的表面25)上。
考虑到本文中的教导，导电元件的其它可能的布置和图案对于本领域技术人员来说是能容易地明白的。将了解，一般来说，更大数目个导电元件允许获得横截面强度轮廓的更多样本，并且因此更准确地确定激光束2的位置。
可按多种方式中的任一种方式生成指示激光束2的位置的信息。仅作为示例，监测系统17可以响应于由各种强度的辐射进行的暴露或曝光而储存导电元件的预期电阻(或电阻的预期改变)的模型。监测系统17可以比较所储存的模型与所接收的值，所接收的值指示具有相对于光学部件16的已知位置的特定导电元件的电阻(或电阻改变)。以此方式，通过确定已知位置的导电元件中的每个的电阻(或电阻改变)，监测系统17可以生成指示辐射束的位置的信息。作为另一示例，监测系统可以响应于由激光束2的横截面区域的特定预限定部分进行的曝光而储存导电元件的预期电阻(或电阻的预期改变)的模型。以此方式，通过监测系统17，可以匹配导电元件的所测量的电阻与激光束2的横截面区域的部分，以确定激光束2相对于光学部件的位置。
将了解，用于确定激光束2的位置的特定方法和算法将依赖于导电元件的配置，并且根据本公开，合适的方法对于本领域技术人员将是能容易地明白的。
将了解，除了位置信息以外，本文中所描述的类型的传感器系统也可以配置成确定与激光束有关的额外或替代的信息，诸如激光束的横截面强度轮廓、束直径和束功率。实际上，将了解，本文中所描述的传感器系统可以确定可以通过使用上文所描述的技术获取激光束2的横截面强度轮廓的样本而确定的激光束2的任何特性。另外，将了解，本文中所描述的传感器系统可以用于同时确定多个特性。
图9是示出了可以通过监测系统17执行的处理的示例的流程图。在步骤S1处，监测系统17经由感测系统212获得或接收表示一个或更多个导电元件的电阻的一个或更多个值。在步骤S2处，监测系统17处理所接收的值以确定激光束2的一个或更多个特性。例如，如上文所描述的，监测系统可以配置成确定激光束2的存在。特别地，可以在表示电阻的值满足预定阈值或改变至少预定量时进行激光束2的存在(即，与光学部件相互作用)的确定。将了解，实际的阈值将依赖于特定应用而变化(包括导电元件的材料和宽度、光学部件的材料、导电元件相对于光学部件的定位、激光束的功率等)。监测系统17可以另外确定激光束2的位置，如上文参考图4至图8所描述的。监测系统17可以另外或替代地确定与感测系统212相关联的光学部件的温度。例如，如上文所描述的，在导电元件具有适当窄的宽度(考虑导电元件和光学部件的材料)的情况下，导电元件的温度将大体等于导电元件所安置在其上(或内)的光学部件的温度。
以虚线轮廓描绘了步骤S3至S6以指示这些步骤对于图9的示例处理是可选的。例如，将了解，在监测系统17配置成直接控制激光系统1的情况下，该监测系统可能不配置成以默认方式将所监测的特性的指示输出至使用者(例如，可替代地按需求提供或根本不提供这种输出)。
在步骤S3处，监测系统17可以可选地输出所确定的特性。例如，监测系统可以将特性的指示输出至显示装置(未示出)或输出至任何其它输出装置，如对于技术人员将能够容易地明白的。通过输出所确定的特性，监测系统17允许将反馈提供至传感器系统的使用者，以允许使用者诊断激光系统1、束传递系统和/或光刻设备的问题或确定能够对激光系统、束传递系统和/或光刻设备作出的改进。
步骤S4至S6涉及激光系统1、源SO或光刻设备LA的部件的控制。在步骤S4处，监测系统17基于在步骤S2处所确定的特性确定是否需要调整。例如，在特性是激光束2的位置的情况下，监测系统17可以确定激光束2的位置不正确且应进行调整。作为另一示例，在特性是光学部件的温度的情况下，监测系统17可以确定温度过高，且应该减小激光束2的功率，或应该暂停激光系统1，或应该增加冷却水的流量。在另一示例中，监测系统17可以确定光学部件的温度实质上低于预定阈值，由此指示例如可安全地增加激光束2的功率。
如果在步骤S4处确定不需要调整，则处理返回至步骤S1。另一方面，如果在步骤S4处确定需要调整，则处理转至步骤S5，在步骤S5中，监测系统17生成适合于控制一个或更多个部件(例如，激光系统1、束传递系统和/或光刻设备LA的一个或更多个部件)的一个或更多个控制指令。在步骤S6处，输出一个或更多个控制指令以实现部件的控制。另外或替代地，在步骤S4处，监测系统17可以输出将要对部件作出调整的指示，作为操作者进行调整的提示。
尽管上文所描述的传感器系统是参考结合EUV辐射源而使用的激光系统来描述的，但应理解，本文中所描述的传感器系统可以与任何激光系统一起使用。因而，虽然上文结合EUV光刻设备来描述的，但将了解，本文中所描述的技术可以与诸如深紫外线(DUV)光刻设备的其它形式的光刻设备一起使用。
尽管在本文中可以对在IC制造中的光刻设备的使用进行了具体的参考，但是应该理解，本文描述的光刻设备可以具有其它应用。可能的其它应用包括集成光学系统，用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。
尽管可以在本文中在光刻设备的内容背景下对本发明的实施例进行具体的参考，但是本发明的实施例可以用于其它设备。本发明的实施例可以构成掩模检查设备、量测设备或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)之类的物体的任何设备的一部分。这些设备通常可称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
在该内容背景允许的情况下，本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任意组合来实施。本发明的实施例还可以被实施为储存在机器可读介质上的指令，该指令可以被一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于储存或传输呈机器(例如，计算装置)可读的形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁性储存介质；光学储存介质；闪速存储装置；电学、光学、声学或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例行程序、指令在本文中可被描述为执行某些动作。但是，应当了解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由计算装置、处理器、控制器或执行固件、软件、例行程序、指令等的或其它设备来产生，在执行所述动作时可使致动器或其它装置与实体世界互动的其它装置。
虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但是将了解，本发明可以以与上述不同的方式来实践。上文的描述旨在是说明性的而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
光学部件，所述光学部件位于激光束的路径中；和
传感器系统，所述传感器系统包括：
导电元件，所述导电元件安置在所述光学部件处，其中在所述系统的使用期间，所述激光束入射到所述导电元件上；和
监测系统，所述监测系统能够操作：
以监测表示所述导电元件的电阻的物理量；和
基于所述物理量确定选自包括以下的清单中的至少一个：
所述激光束相对于所述光学部件的位置；和
所述光学部件的温度。
2.如权利要求1所述的系统，还包括位置控制系统，所述位置控制系统能够操作以基于所述物理量确定对另一部件的操作进行的调整。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述另一部件是以下中的至少一个的部件：配置成产生所述激光束的激光系统；配置成将所述激光束传递到预定位点的束传递系统。
4.如权利要求2或3所述的系统，其中所述位置控制系统能够操作以基于所述物理量控制所述另一部件以调整所述激光束相对于所述光学部件的位置。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述位置控制系统能够操作以调整以下中的至少一个：所述光学部件的空间属性和位于所述激光束的路径中的另一光学部件的另一空间属性。
6.如前述权利要求中任一项所述的系统，包括热控制系统，所述热控制系统能够操作以依赖于所述物理量控制所述光学部件的温度。
7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述导电元件包括导电材料的线，所述线具有小于所述激光束的波长的宽度。
8.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述导电元件由包括至少一种贵金属的材料形成。
9.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述导电元件是安置在所述光学部件上或安置在所述光学部件内的多个导电元件中的一个；和
其中所述监测系统能够操作以监测表示所述多个导电元件中的每个的电阻的物理量，并基于所述物理量确定所述激光束相对于所述光学部件的位置。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述多个导电元件中的至少一个与所述多个导电元件中的另一个电隔离。
11.如权利要求9或10所述的系统，其中所述多个导电元件中的至少一个沿着所述激光束的入射的路径设置在第一深度处，所述多个导电元件中的至少另一个沿着所述激光束的入射的路径设置在第二深度处。
12.如权利要求9-11中任一项所述的系统，其中当在所述光学部件处沿着所述激光束的入射的方向观察时，所述多个导电元件形成栅格图案。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述栅格图案包括：多个第一导电元件，所述多个第一导电元件沿着第一方向延伸并沿着所述激光束的入射的路径安置在第一深度处；和多个第二导电元件，所述多个第二导电元件沿着第二方向延伸并沿着所述激光束的入射的路径安置在第二深度处。
14.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述光学部件是以下中的任意一个的功能部件：配置成产生所述激光束的激光器；配置成将所述激光束传递到辐射源的束传递系统；辐射源；和/或光刻设备。
15.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述光学部件包括选自包括以下的清单中的至少一个：反射镜；透镜；和窗口。
16.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中：
所述光学部件是多个光学部件中的一个；
所述传感器系统包括分别安置在所述多个光学部件中的每个上的至少一个导电部件；和
所述监测系统配置成确定所述激光束相对于所述多个光学部件中的每个的位置。
17.一种辐射系统，包括：
激光器；
激光产生等离子体(LPP)辐射源，用于通过由所述激光器产生的激光束与燃料目标相互作用而产生等离子体；和
如权利要求1至16中任一项所述的系统。
18.一种光刻系统，包括：
光刻设备；和
如权利要求17所述的辐射系统。
19.一种光学部件，配置成用于如权利要求1-16中任一项所述的系统中。
20.一种方法，包括：
监测表示安置在光学部件处的导电元件的电阻的物理量，在所述光学部件的操作使用中，所述导电元件暴露于激光束；和
基于所述物理量确定选自包括以下的列表中的至少一个：所述激光束相对于所述光学部件的位置；和所述光学部件的温度。
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