CN113661788A - 辐射系统 - Google Patents

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科尔马·欧戈尔曼
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Abstract

一种辐射系统，被配置为产生辐射并且包括液滴发生器(3)、激光系统和控制系统，液滴发生器(3)被配置为产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴，激光系统操作以生成预脉冲(PP)和主脉冲(MP)，其中预脉冲被配置为调节液滴以接收主脉冲，并且其中主脉冲被配置为将经调节液滴转换为产生辐射的等离子体，控制系统被配置为控制在横向于预脉冲的传播方向的平面中预脉冲与液滴之间的空间偏移，其中控制系统被配置为调节空间偏移以最大化在横向于主脉冲的传播方向的平面中经调节液滴的速度变化。

Description

辐射系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月4日提交的EP申请19167341.7的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种被配置为产生辐射的辐射系统和相关方法。
背景技术
光刻设备是一种被构造为将期望图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将来自图案化装置(例如，掩模)的图案投射到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
光刻设备用来将图案投射到衬底上的辐射波长决定了可以在该衬底上形成的特征的最小尺寸。与传统光刻设备(例如，可以使用波长为193nm的电磁辐射)相比，使用EUV辐射(即，波长在4-20nm范围内的电磁辐射)的光刻设备可以用来在衬底上形成更小的特征。
EUV辐射可以通过将燃料(例如，锡)转换为等离子体来产生。燃料的一个或多个液滴可以被一个或多个激光脉冲照射。例如，每个液滴可以被用于调节液滴的预脉冲和用于将大部分或全部经调节液滴转换为等离子体的主脉冲照射，从而产生EUV辐射。
EUV辐射的稳定性和/或功率可以取决于经调节液滴的尺寸和/或经调节液滴与主脉冲之间的空间交叠。经调节液滴与主脉冲之间的空间交叠的改变或变化可能导致所产生的EUV辐射不稳定、EUV辐射的功率的减小和/或EUV辐射剂量的变化或误差。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种被配置为产生辐射的辐射系统。辐射系统可以包括液滴发生器。液滴发生器可以被配置为产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴。辐射系统可以包括激光系统。激光系统操作以生成预脉冲和主脉冲。预脉冲可以被配置为调节液滴以接收主脉冲。主脉冲可以被配置为将经调节液滴转换为产生辐射的等离子体。辐射系统可以包括控制系统。控制系统可以被配置为控制在横向于预脉冲的传播方向的平面中预脉冲与液滴之间的空间偏移。控制系统可以被配置为调节空间偏移以最大化在横向于主脉冲的传播方向的平面中经调节液滴的速度变化。
通过最大化速度变化，可以降低或最小化速度变化对空间偏移变化的敏感性。这可以增加或改善目标区域的稳定性，例如横向于主脉冲的传播方向的平面中的区域，在该区域中，经调节液滴被主脉冲转换为产生辐射的等离子体。这可以另外地或替代地增加或改善经调节液滴与主脉冲之间的空间交叠、增加所产生的辐射(例如，EUV辐射)的功率、降低辐射不稳定性(例如，EUV辐射不稳定性)和/或减少辐射功率(例如，EUV辐射功率)的误差或波动。
控制系统可以被配置为例如基于经调节空间偏移来调节横向于预脉冲的传播方向的平面中的预脉冲与横向于主脉冲的传播方向的平面中的主脉冲之间的间隔。
控制系统可以被配置为例如基于经调节空间偏移来调节预脉冲的生成和主脉冲的生成之间的延迟时间。
通过例如基于经调节空间偏移来调节横向于预脉冲的传播方向的平面中的预脉冲与横向于主脉冲的传播方向的平面中的主脉冲之间的间隔、和/或预脉冲的生成与主脉冲的生成之间的延迟时间，可以增加或改善经调节液滴与主脉冲之间的空间交叠。这又会增加辐射功率(例如，EUV辐射功率)、增加辐射稳定性(例如，EUV辐射稳定性)和/或减少辐射功率(例如，EUV辐射功率)的误差或波动。
激光系统可以被配置为将主脉冲引导朝向目标区域。经调节液滴可以在目标区域处转换为产生辐射的等离子体。
控制系统可以被配置为根据以下中的至少一项来调节目标区域：经调节空间偏移、速度变化、横向于预脉冲的传播方向的平面中的预脉冲与横向于主脉冲的传播方向的平面中的主脉冲之间的间隔、以及预脉冲的生成与主脉冲的生成之间的延迟时间。
控制系统可以被配置为根据一个或多个参数来调节空间偏移以最大化速度变化。
一个或多个参数包括预脉冲的持续时间和/或预脉冲的能量。
一个或多个参数可以包括以下中的至少一项：在横向于预脉冲的传播方向的平面中液滴的位置、在横向于预脉冲的传播方向的平面中预脉冲的位置、在横向于预脉冲的传播方向的平面中液滴的位置的变化、在横向于预脉冲的传播方向的平面中预脉冲的位置的变化、在横向于主脉冲的传播方向的平面中主脉冲的位置、以及在横向于主脉冲的传播方向的平面中主脉冲的位置的变化。
辐射系统可以包括传感器系统。传感器系统可以被配置为感测一个或多个参数中的至少一个参数。
控制系统可以被配置为根据一个或多个参数中的感测的至少一个参数来控制和/或调节空间偏移。
经调节空间偏移可以在约20μm至25μm之间。
辐射系统可以包括传感器系统。传感器系统可以被配置为感测属性或参数。激光系统可以包括被配置为生成种子预脉冲的预脉冲种子激光器。激光系统可以包括被配置为生成种子主脉冲的主脉冲种子激光器。激光系统可以包括组合器，该组合器被配置为将种子预脉冲和种子主脉冲放置到公共路径上。激光系统可以包括放大器系统。放大器系统可以位于公共路径上。放大器系统可以被配置为放大种子预脉冲以生成预脉冲并且放大种子主脉冲以生成主脉冲。激光系统可以包括放大器控制系统。放大器控制系统可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制放大。激光系统可以包括另外的控制系统。另外的控制系统可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲的持续时间。
通过根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲的持续时间，可以减少或补偿预脉冲与液滴之间的空间偏移的变化或改变和/或速度变化。这可以减少或避免经调节液滴与主脉冲之间空间交叠的变化或改变，从而减少或防止所产生的辐射(例如，EUV辐射)的功率的减小、辐射不稳定性(例如，EUV辐射不稳定性)和/或辐射功率(例如，EUV辐射功率)的错误或波动。
属性或参数可以包括所产生的辐射的属性或参数。
属性或参数可以包括以下中的至少一项：所产生的辐射的功率、空间偏移和空间偏移的变化。
另外的控制系统可以被配置为调节种子预脉冲激光器的持续时间，使得例如当种子预脉冲和种子主脉冲根据检测到的属性或参数被放大时，速度变化基本不变或恒定(或不变或恒定)。
控制系统操作以通过控制预脉冲的持续时间来最大化速度变化。
通过最大化速度变化，可以降低或最小化速度变化对空间偏移变化的敏感性。这可以增加或改善目标区域的稳定性，例如横向于主脉冲的传播方向的平面中的区域，在该区域中，经调节液滴被主脉冲转换为产生辐射的等离子体。这可以另外地或替代地增加或改善经调节液滴与主脉冲之间的空间交叠、增加所产生的辐射(例如，EUV辐射)的功率、降低辐射不稳定性(例如，EUV辐射不稳定性)和/或减少辐射功率(例如，EUV辐射功率)的误差或波动。
控制系统操作以响应于预脉冲的能量变化来调节预脉冲的持续时间。
控制系统可以操作以基于横向于预脉冲的传播方向的平面中的预脉冲与横向于主脉冲的传播方向的平面中的主脉冲之间的间隔或距离来调节预脉冲的持续时间。
控制系统可以操作以响应于横向于预脉冲的传播方向的平面中的预脉冲与横向于主脉冲的传播方向的平面中的主脉冲之间的间隔或距离的变化而调节预脉冲的持续时间。
根据本发明的第二方面，提供了一种辐射系统。辐射系统可以被配置为产生辐射。辐射系统可以包括液滴发生器。液滴发生器可以被配置为产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴。辐射系统可以包括激光系统。激光系统操作以生成预脉冲和主脉冲。预脉冲可以被配置为调节液滴以接收主脉冲。主脉冲可以被配置为将经调节液滴转换为产生辐射的等离子体。辐射系统可以包括传感器系统。传感器系统可以被配置为感测参数或属性。激光系统可以包括被配置为生成种子预脉冲的预脉冲种子激光器。激光系统可以包括被配置为生成种子主脉冲的主脉冲种子激光器。激光系统可以包括组合器，该组合器被配置为将种子预脉冲和种子主脉冲放置到公共路径上。激光系统可以包括放大器系统。放大器系统可以位于公共路径上。放大器系统可以被配置为放大种子预脉冲以生成预脉冲并且放大种子主脉冲以生成主脉冲。激光系统可以包括放大器控制系统。放大器控制系统可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制放大。激光系统可以包括另外的控制系统。另外的控制系统可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲的持续时间。感测到的属性或参数可以包括以下中的至少一项：所产生的辐射的功率、在横向于预脉冲的传播方向的平面中预脉冲与液滴之间的空间偏移和空间偏移的变化.
通过根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲的持续时间，可以减少或补偿预脉冲与液滴之间的空间偏移的变化或改变和/或速度变化。这可以减少或避免经调节液滴与主脉冲之间空间交叠的变化或改变，从而减少或防止所产生的辐射(例如，EUV辐射)的减小、辐射不稳定性(例如，EUV辐射不稳定性)和/或辐射功率(例如，EUV辐射功率)的错误或波动。
第二方面的辐射系统可以包括第一方面的辐射系统的任何特征。
根据本发明的第三方面，提供了一种辐射系统。辐射系统可以被配置为产生辐射。辐射系统可以包括液滴发生器。液滴发生器可以被配置为产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴。辐射系统可以包括激光系统。激光系统操作以生成预脉冲和主脉冲。预脉冲可以被配置为调节液滴以接收主脉冲。主脉冲可以被配置为将经调节液滴转换为产生辐射的等离子体。辐射系统可以包括控制系统。控制系统可以被配置为或操作以通过控制预脉冲的持续时间来调节、控制和/或最大化在横向于主脉冲的传播方向的平面中经调节液滴的速度变化。
通过通过控制预脉冲的持续时间来调节、控制和/或最大化在横向于主脉冲的传播方向的平面中经调节液滴的速度变化，可以优化或最大化横向于主脉冲的传播方向的平面中经调节液滴与主脉冲之间的空间交叠。这可以增加所产生的辐射(例如，所产生的EUV辐射)的功率、增加辐射稳定性(例如，EUV辐射稳定性)和/或减少辐射功率(例如，EUV辐射功率)的误差或波动。
第三方面的辐射系统可以包括第一方面和/或第二方面的辐射系统的任何特征。
根据第四方面，提供了一种包括第一、第二和/或第三方面的辐射系统的光刻系统。
根据第五方面，提供了一种产生辐射的方法。该方法可以包括操作液滴发生器以产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴。该方法可以包括操作激光系统以产生用于调节液滴的预脉冲。该方法可以包括控制在横向于预脉冲的传播方向的平面中预脉冲与液滴之间的空间偏移。该方法可以包括调节空间偏移以最大化在横向于主脉冲的传播方向的平面中经调节液滴的速度变化。该方法可以包括操作激光系统以生成主脉冲以将经调节液滴转换为产生辐射的等离子体。
该方法可以包括操作预脉冲种子激光器以生成种子预脉冲。该方法可以包括操作主脉冲种子激光器以生成种子主脉冲。预脉冲种子激光器和主脉冲种子激光器可以是激光系统的一部分或被包括在其中。种子预脉冲和种子主脉冲可以通过组合器被放置到公共路径上。该方法可以包括操作放大器系统。放大器系统可以位于公共路径上。放大器系统可以被配置为放大种子预脉冲以生成预脉冲并且放大种子主脉冲以生成主脉冲。该方法可以包括感测属性或参数。该方法可以包括操作放大器控制系统。放大器控制系统可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制放大。该方法可以包括操作另外的控制系统。另外的控制系统可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲的持续时间。
属性或参数可以包括以下中的至少一项：所产生的辐射的功率、空间偏移和空间偏移的变化。
该方法可以包括控制预脉冲的持续时间以最大化速度变化。
根据本发明的第六方面，提供了一种计算机程序。计算机程序可以包括被配置为引起处理器执行根据第五方面的方法的计算机可读指令。
根据本发明的第七方面，提供了一种承载根据第六方面的计算机程序的计算机可读介质。
根据第八方面，提供了一种计算机装置，该计算机装置包括存储处理器可读指令的存储器；以及被布置为读取和执行存储在存储器中的指令的处理器。处理器可读指令可以包括被布置为控制计算机执行根据第五方面的方法的指令。
上面或下面阐述的本发明的各个方面和特征可以与本发明的各个其他方面和特征组合，这对于技术人员来说是很清楚的。
附图说明
现在将参考所附示意图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，在附图中：
-图1描绘了根据本发明的实施例的包括光刻设备和辐射系统的光刻系统；
-图2描绘了用于图1的光刻系统中的辐射系统；
-图3示意性地描绘了由液滴发生器产生的燃料液滴与由图1和2的辐射系统的激光系统生成的预脉冲和主脉冲之间的相互作用；
-图4A描绘了依赖于第一xy平面中燃料液滴与预脉冲之间的空间偏移的在x方向上的速度变化的图；
-图4B描绘了依赖于xy平面中燃料液滴与预脉冲之间的空间偏移的经调节液滴的测量尺寸的图；
-图5描绘了依赖于空间偏移的图4A的速度变化的强度图；
-图6A描绘了依赖于空间偏移的x分量和y分量的在y方向上的速度变化的强度图；
-图6B描绘了对于范围从0μm到-25μm的空间偏移的x分量，依赖于空间偏移的y分量的在y方向上的速度变化的图；
-图7描绘了用于图1和/或图2的辐射系统中的激光系统；
-图8A描绘了依赖于x或y方向上的空间偏移的速度变化的图；
-图8B描绘了依赖于x或y方向上的空间偏移的速度变化的另一图；
-图9描绘了用于图1和/或图2的辐射系统中的激光系统和控制系统；
-图10描绘了依赖于第一xy平面中的空间交叠的速度变化的图；
-图11描绘了在40ns至180ns之间变化的预脉冲持续时间内，依赖于液滴上的预脉冲的注量或辐射暴露的x方向上的速度变化对空间偏移的导数的图；
-图12描绘了产生辐射的方法的流程图；
-图13描绘了方法步骤的流程图，该方法步骤可以是图12中描绘的方法的一部分或被包括在其中；以及
-图14描绘了方法步骤的流程图，该方法步骤可以是图12和/或图13中描绘的方法的一部分或被包括在其中。
具体实施方式
图1示出了包括辐射系统RS的光刻系统。光刻系统包括辐射源SO和光刻设备LA。辐射源SO被配置为生成极紫外(EUV)辐射束B。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置为支撑图案化装置MA(例如，掩模)的支撑结构MT、投射系统PS和被配置为支撑衬底W的衬底台WT。照射系统IL被配置为在辐射束B入射到图案化装置MA上之前对其进行调节。投射系统被配置为将辐射束B(现在由掩模MA图案化)投射到衬底W上。衬底W可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备将图案化辐射束B与先前形成在衬底W上的图案对准。
辐射源SO、照射系统IL和投射系统PS都可以被构造和布置为使得它们可以与外部环境隔离。可以在辐射源SO中提供压力低于大气压的气体(例如，氢气)。可以在照射系统IL和/或投射系统PS中提供真空。可以在照射系统IL和/或投射系统PS中提供压力远低于大气压力的少量气体(例如，氢气)。
图1所示的辐射源SO属于可以被称为激光产生等离子体(LPP)源的类型。可以包括例如CO2激光器的激光系统1被布置为经由激光束2将能量沉积到燃料(诸如从燃料发射器3提供的锡(Sn))中。虽然在以下描述中提及锡，但是可以使用任何合适的燃料。燃料可以例如是液体形式，并且可以例如是金属或合金。燃料发射器3可以以液滴发生器3的形式提供。液滴发生器3可以被配置为产生朝向等离子体形成区域4行进的燃料液滴D(图1中未示出)。例如，液滴发生器3可以包括被配置为例如以液滴D的形式沿着朝向等离子体形成区域4的轨迹引导锡的喷嘴。激光束2入射在等离子体形成区域4处的锡上。激光能量沉积到锡中会在等离子体形成区域4处产生等离子体7。辐射(包括EUV辐射)在等离子体的离子去激发和复合期间从等离子体7发射。
EUV辐射由近法向入射辐射收集器5(有时更一般地称为法向入射辐射收集器)收集和聚焦。收集器5可以具有被布置为反射EUV辐射(例如，具有诸如13.5nm等期望波长的EUV辐射)的多层结构。收集器5可以具有椭圆体构造，该椭圆体构造具有两个焦点。如下文中讨论的，第一焦点可以在等离子体形成区域4处，而第二焦点可以在中间焦点6处。
激光系统1可以远离辐射源SO。在这种情况下，激光束2可以在束传输系统1a(图2中描绘)的帮助下从激光系统1传递到辐射源SO，该束传输系统1a包括例如合适的导向反射镜和/或扩束器和/或其他光学器件。激光系统1、束传输系统1a和辐射源SO可以一起被认为是辐射系统RS。换言之，激光系统1和/或束传输系统1a可以是辐射系统RS的一部分或被包括在其中。辐射系统RS可以被配置为产生辐射，例如EUV辐射，如上所述。束传输系统1a可以是激光系统1的一部分或被包括在其中。
被收集器5反射的辐射形成辐射束B。辐射束B在点6处聚焦以形成等离子体形成区域4的图像，等离子体形成区域4用作照射系统IL的虚拟辐射源。辐射束B在此聚焦的点6可以被称为中间焦点。辐射源SO被布置为使得中间焦点6位于辐射源的封闭结构9中的开口8处或附近。
辐射束B从辐射源SO进入照射系统IL，该照射系统IL被配置为调节辐射束。照射系统IL可以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11一起提供具有期望横截面形状和期望角强度分布的辐射束B。辐射束B从照射系统IL穿过并且入射到由支撑结构MT保持的图案化装置MA上。图案化装置MA反射并且图案化辐射束B。除了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可以包括其他反射镜或装置。
在从图案化装置MA反射之后，图案化辐射束B进入投射系统PS。投射系统包括多个反射镜13、14，多个反射镜13、14被配置为将辐射束B投射到由衬底台WT保持的衬底W上。投射系统PS可以对辐射束应用缩减因子，以形成具有比图案化装置MA上的对应特征小的特征的图像。例如可以应用为4的缩减因子。尽管在图1中投射系统PS具有两个反射镜，但是投射系统可以包括任何数目的反射镜(例如，六个反射镜)。
图1所示的辐射源SO可以包括未示出的组件。例如，可以在辐射源中提供光谱滤波器。光谱滤波器对于EUV辐射可以基本是透射的，但是对于诸如红外辐射等其他波长的辐射基本是阻挡的。
图2示出了在光刻系统(例如，图1所示的光刻系统)中使用的辐射系统。图2所示的辐射系统RS可以包括图1所示的辐射系统RS的任何特征。例如，图2所示的辐射系统可以包括上面关于图1描述的液滴发生器3。
参考图2至图3，激光系统1操作以生成预脉冲PP和主脉冲MP。预脉冲PP被配置为调节液滴D以接收主脉冲MP。换言之，预脉冲PP可以被配置为加热、变形、膨胀、气化、汽化和/或电离液滴D和/或生成弱等离子体。例如，如图3所示，当被主脉冲MP击中时，预脉冲PP可以被配置为使球形液滴D变形，以使其形状更接近盘状(例如，煎饼形状)。应当理解，在其他实施例中，预脉冲可以被配置为使液滴D变形为不同形状。经调节液滴在图3中由标签“CD”表示。
主脉冲MP被配置为将经调节液滴CD转换为产生EUV辐射的等离子体。换言之，主脉冲MP可以被配置为将大部分或全部经调节液滴CD转换为等离子体，从而产生EUV辐射。
辐射系统RS可以包括控制系统16(图2所示)。控制系统16可以被配置为控制在预脉冲PP的传播方向的横向的平面中预脉冲PP与液滴D之间的空间偏移O。控制系统16可以被配置为调节空间偏移O以最大化横向于主脉冲MP的传播方向的平面中经调节液滴CD的速度相对于未调节液滴D的初始速度的变化。经调节液滴的速度变化是由于预脉冲PP的动量传递到未调节液滴D。控制系统16可以以计算设备的形式提供。控制系统16可以被配置为与辐射系统RS的其他组件或部分(例如，激光系统1、束传输系统1a和/或液滴发生器3)通信。
特征“横向于预脉冲PP的传播方向的平面”可以被认为涵盖在图3中的x轴和y轴所指示的方向上延伸的平面，其将在以下描述中称为第一xy平面。
特征“预脉冲PP的传播方向”可以被认为涵盖平行于(例如，基本平行于)或沿着图2和图3中指示的z轴的方向。
特征“横向于主脉冲MP的传播方向的平面”可以被认为涵盖在图3中的x轴和y轴所指示的方向上延伸的平面，其将在以下描述中称为第二xy平面。应当理解，第一xy平面可以相对于第二xy平面在z轴方向上偏移。该偏移可能是预脉冲PP的焦点相对于主脉冲MP在图2和图3所示的z轴方向上的偏移的结果。
特征“主脉冲MP的传播方向”可以被认为涵盖平行于(例如，基本平行于)或沿着图2中指示的z轴的方向。主脉冲MP的传播方向可以在x轴方向上，如图2所示。
在以下描述中，图2和图3中由x轴指示的方向将称为x方向，图3中由y轴指示的方向将称为y方向，图2和3中由z轴指示的方向将称为z方向。
特征“空间偏移”可以被认为是位于第一xy平面中并且具有表示液滴D(例如，液滴D的中心)与预脉冲PP(例如，预脉冲PP的中心)之间的距离或间隔的尺寸的矢量。例如，特征“空间偏移”可以被认为涵盖第一xy平面中液滴D(例如，液滴D的中心)与预脉冲PP(例如，预脉冲PP的中心)之间的距离或间隔。空间偏移可以包括x分量和/或y分量。换言之，液滴D(例如，液滴的中心)可以在x方向和/或y方向上相对于预脉冲PP(例如，预脉冲PP的中心)移动或与预脉冲PP(例如，预脉冲PP的中心)分离。
应当理解，在一些实施例中，空间偏移可以包括z分量。换言之，液滴D(例如，液滴D的中心)可以在z方向相对于预脉冲(例如，预脉冲PP的中心)移动或与预脉冲(例如，预脉冲PP的中心)分离。
空间偏移可以为零或基本为零，例如，如果液滴D的中心与预脉冲PP的中心交叠(例如，基本交叠)。
应当理解，速度变化可以发生在x方向、y方向或z方向或其组合上。因此，速度变化也是一个矢量。
为了完整起见，这里要说明的是，在本文中，作为矢量的物理量用粗体字符表示，作为标量的物理量用普通字符表示。例如，空间偏移O是一个矢量，即，具有方向和大小的物理量，因此用粗体表示。作为另一示例，空间偏移O的大小和空间偏移的x分量都是标量。
在图3中，空间偏移O包括非零x分量，而y分量基本为零。应当理解，在其他实施例中，空间偏移可以包括x分量和y分量，如上所述。替代地，空间偏移可以包括y分量，并且x分量可以基本为零。
速度变化可以与动量变化Δp成正比，动量变化Δp也是一个矢量：
Δp＝mvfinal-mvinitial
其中在液滴D与预脉冲PP之间的相互作用期间，液滴的质量m可以被认为是恒定的或不变的。速度变化可以被认为是由液滴发生器3产生的液滴D的速度(例如，vinitial)与经调节液滴CD的速度vfinal之间的差异。换言之，速度变化Δv等于：
Δv＝vfinal-vinitial
其中动量变化Δp和速度变化Δv是矢量。
图4A描绘了依赖于第一xy平面中液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移的x方向上的速度变化Δv的图。x方向上的速度变化Δv是一个标量，表示为Δvx。图4A中的浅灰色点表示速度变化Δvx的测量值，空心圆圈表示速度变化Δvx的平均值，实线表示拟合速度变化Δvx的平均值的曲线。如果速度变化的大小被最大化，例如，如果空间偏移的大小在约20μm至25μm之间，则与空间偏移的变化相关的x方向上的速度变化Δvx的变化δΔvx被最小化(在图4A中由箭头指示)。请注意，空间偏移的大小和速度变化的大小是指绝对数值，没有极性符号。图4A示出了针对在(约)20μm至25μm范围内和(约)-20μm至-25μm范围内的空间偏移，发生x方向上速度大小的最大变化。依赖于空间偏移O的变化的速度变化Δv的x分量的变化(表示为Δvx)可以表示为梯度G，梯度G在Δvx的最大值处为零：
Figure BDA0003286696140000141
其中O是第一xy平面中的空间偏移。如果速度变化Δv的大小被最大化，则速度变化Δv对空间偏移的变化或改变的敏感性可以最小。换言之，如果速度变化Δv的大小被最大化，例如，在约25μm和约-25μm，梯度G可以最小或为零，例如基本为零。
如图4A所示(并且由箭头指示)，例如，如果x方向上的速度变化Δv约为零，则空间偏移O的变化或改变可能导致x方向上的速度变化Δv的最大变化。换言之，如果空间偏移O的大小约为零，则梯度G可以是最大的。另一方面，例如如果速度变化Δv被最大化，则空间偏移O的变化或改变可能导致x方向上速度变化Δv的最小或减小的变化。
通过最大化速度变化，可以最小化速度变化对空间偏移变化的敏感性。这可以增加或改善目标区域TR的稳定性，例如第二xy平面中的区域，在该区域中，经调节液滴CD被主脉冲MP转换为等离子体。这可以另外地或替代地增加或改善经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠、增加所产生的EUV辐射的功率、降低EUV辐射不稳定性和/或减少EUV辐射功率的误差或波动。
图4B示出了依赖于第一xy平面中液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移O的大小的经调节液滴CD的测量尺寸的图。如上所述，预脉冲PP可以被配置为例如使液滴D膨胀。在图4B中，在例如预脉冲PP开始撞击液滴D之后约3μs处测量经调节液滴CD的尺寸。图4B中的浅灰色点表示经调节液滴CD的尺寸的测量值，空心圆圈表示经调节液滴CD的测量尺寸的平均值，实线表示拟合经调节液滴CD的测量尺寸的平均值的曲线。从图4B中可以看出，经调节液滴CD的尺寸依赖于液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移O。对于尺寸大于约25μm(或小于约-25μm)的空间偏移O，经调节液滴CD的尺寸可以减小。这可能是由于液滴D与预脉冲PP之间的空间交叠随着空间偏移O的增加而减小。经调节液滴CD的尺寸可以被认为针对范围约为-25μm至25μm的空间偏移O被最大化。尽管图4B示出了该范围内经调节液滴的测量尺寸和平均尺寸的分布，但经调节液滴CD的尺寸可以被认为在很大程度上与范围约为-25μm至25μm的空间偏移O的大小无关或保持不变。换言之，对于大小在约-25μm至25μm范围内的空间偏移，可以认为经调节液滴CD的尺寸的变化被减小。这可以改善经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠。
再次参考图2，控制系统16可以被配置为例如通过调节液滴D与预脉冲PP之间的相对位置来调节空间偏移O。例如，控制系统16可以被配置为与液滴发生器3通信。液滴发生器3可以被配置为响应于来自控制系统16的信号而释放液滴D。替代地，或者与之前的调节选项相结合，液滴发生器3可以被配置为响应于来自控制系统16的信号而稍微改变液滴的轨迹的方向。控制系统16可以被配置为与激光系统1和/或束传输系统1a通信。例如，控制系统16可以被配置为向激光系统1和/或束传输系统1a传输信号。响应于由控制系统16传输的信号，激光系统1和/或束传输系统1a可以被配置为设置或调节第一xy平面中的预脉冲PP和/或第二xy平面中的主脉冲MP的位置、定时、形状和/或功率。这可以允许控制系统16调节液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移O。
控制系统16可以被配置为设置空间偏移O，例如使得相对于未调节液滴D的速度，经调节液滴CD的速度变化在第二xy平面中被最大化。控制系统16可以被配置为维持空间偏移O，例如设定空间偏移，例如，通过调节预脉冲PP与液滴D之间的相对位置，如上所述。
控制系统16可以被配置为基于经调节空间偏移来调节第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔或距离S(其在图3中指示)。例如，在光刻系统或其部分的维护和/或校准操作期间，可以调节液滴D相对于预脉冲PP的位置，使得空间偏移O的大小为零，例如，液滴的中心与预脉冲PP的中心交叠(例如，基本交叠)。随后，如上所述，控制系统16可以被配置为调节空间偏移以最大化第二xy平面中的经调节液滴CD的速度变化Δv的大小。基于经调节空间偏移，控制系统16可以被配置为调节第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔或距离S，例如以优化或最大化经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠。
控制系统16可以操作以向激光系统1和/或束传输系统1a传输信号。响应于由控制系统16传输的信号，激光系统1和/或束传输系统1a可以操作以调节第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的相对位置以调节预脉冲PP与主脉冲MP之间的间隔或距离S。
控制系统16可以被配置为基于经调节空间偏移O来调节延迟时间，例如，预脉冲PP和主脉冲MP的生成之间的时间、预脉冲的生成与主脉冲MP的生成之间的时间。例如，控制系统16可以操作以向激光系统1和/或束传输系统1a传输信号。响应于由控制系统16传输的信号，激光系统1和/或束传输系统1a可以调节预脉冲PP的生成与主脉冲MP的生成之间的时间。
通过基于经调节空间偏移来调节第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔或距离S和/或延迟时间，可以优化或最大化经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠。这又可以增加EUV辐射功率、增加EUV辐射稳定性和/或减少EUV辐射功率的误差或波动。
激光系统1和/或束传输系统1a可以被配置为将主脉冲MP引导朝向目标区域TR。控制系统16可以被配置为调节目标区域TR。例如，控制系统16可以被配置为依赖于以下中的至少一项来调节目标区域TR：经调节空间偏移O、速度变化Δv、第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔S、以及预脉冲的生成与主脉冲MP的生成之间的延迟时间。换言之，可以通过调节以下中的至少一项来调节或调谐(或可调节或可调谐)经调节液滴CD相对于主脉冲MP的位置：空间偏移O、速度变化Δv、第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔S、以及预脉冲PP的生成与主脉冲MP的生成之间的延迟时间。控制系统16可以操作以向激光系统1和/或束传输系统1a传输信号。响应于该信号，激光系统1和/或束传输系统1a可以将主脉冲MP引导朝向经调节目标区域TR。
经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠可以确定或依赖于第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔S、预脉冲PP的生成与主脉冲MP的生成之间的延迟时间和/或经调节液滴CD的轨迹。经调节液滴CD的轨迹可以由空间偏移O和/或速度变化Δv确定。因此，通过调节第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔S、预脉冲的生成与主脉冲MP的生成之间的延迟时间和经调节液滴CD的轨迹中的一个或全部，可以优化或最大化经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠。这可以增加所产生的EUV辐射功率、增加EUV辐射稳定性和/或减少EUV辐射功率的误差或波动。
控制系统16可以被配置为在一个或多个参数的控制下调节空间偏移O以最大化速度变化Δv的大小。例如，一个或多个参数可以包括预脉冲PP的持续时间和/或预脉冲PP的能量。如下文将更详细地描述的，速度变化Δv可以通过改变或调节预脉冲PP的持续时间和/或预脉冲PP的能量而变化。
一个或多个参数可以包括以下中的至少一项：第一xy平面中液滴的位置、在第一xy平面中预脉冲PP的位置、第一xy平面中液滴D的位置变化、第一xy平面中预脉冲的位置变化、第二xy平面中主脉冲的位置、以及第二xy平面中主脉冲的位置变化。
辐射系统RS可以包括传感器系统18。传感器系统18可以被配置为感测一个或多个参数中的至少一个参数。传感器系统18可以包括第一传感器18a。第一传感器18a可以以例如四单元的形式提供，该四单元包括在针孔等后面的四个光电二极管的布置。第一传感器18a可以被配置为感测xy平面中预脉冲PP的位置。如前所述，预脉冲PP可以包括10.6μm、10.26μm、10.207μm和/或1μm的波长。传感器系统18的一部分(例如，第一传感器18a)可以被设置或被包括在辐射系统RS的焦体积测量单元(未示出)中。
传感器系统18可以操作以感测第一xy平面中液滴D的位置和/或第二xy平面中经调节液滴CD的位置。例如，第一传感器18a可以操作和/或被布置为感测预脉冲PP(或其一部分)和/或从液滴D反射的预脉冲PP的至少一部分，例如，在通过预脉冲PP调节液滴之后。感测到的预脉冲PP(或其一部分)和/或感测到的预脉冲PP的反射部分可以用于确定第一xy平面中液滴D的位置，例如，第一xy平面中液滴D相对于预脉冲PP的位置、和/或第二xy平面中经调节液滴CD的位置。另外地或替代地，感测到的预脉冲PP(或其一部分)和/或感测到的预脉冲PP的反射部分可以用于确定第一xy平面中预脉冲PP和/或液滴的位置变化。例如，感测到的预脉冲PP(或其一部分)和/或感测到的预脉冲PP穿过第一传感器18a的反射部分的强度变化可以用于确定第一xy平面中预脉冲PP和/或液滴D的位置变化。有关激光脉冲(预脉冲PP和主脉冲MP)的对准和其他量测方面的更多背景信息，参见例如授予Fleurov等人的美国专利9,000,405(转让给ASML并且通过引用并入本文)；授予Fomenkov的美国专利8,872,144(转让给ASML并且通过引用并入本文)；授予Graham等人的美国专利8,648,999(转让给ASML的子公司Cymer并且通过引用并入本文)。
另外地或替代地，传感器系统18可以包括第二传感器18b。第二传感器18b可以操作以感测预脉冲PP的持续时间和/或能量。第二传感器18b可以以光电磁传感器的形式提供。
控制系统16可以被配置为基于一个或多个参数中的感测到的至少一个参数来确定液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移O。控制系统16可以被配置为根据一个或多个参数中的感测到的至少一个参数来控制和/或调节空间偏移O。例如，传感器系统18可以被配置为与控制系统16通信。传感器系统18可以被配置为向控制系统16传输信号。该信号可以指示一个或多个参数中的至少一个或全部。
图5示出了依赖于空间偏移O的x分量和y分量的大小的速度变化Δv的大小的强度图。图5中由实线指示的圆圈表示空间偏移O的x分量和/或y分量的值，对于这些值，可以认为速度变化Δv的大小被最大化和/或可以认为梯度G被最小化。在该实施例中，经调节空间偏移的x分量和y分量中的每个的大小可以在约20μm至25μm之间：
|O|＝√(x2+y2)≈25μm.
速度变化Δv的量以任意单位的灰度表示。例如，强度图中的区域越暗，速度变化越小，区域越亮，速度变化越大。
在空间偏移O的x分量和y分量被调节以增加到25μm以上的示例中，速度变化Δv的大小可以向零减小。这可能是由于预脉冲PP错过了液滴D。另外地或替代地，例如，如果空间偏移O(例如，其x分量和/或y分量)被调节以增加到25μm以上，则液滴D的膨胀(例如，由预脉冲PP引起的)可能会降低。这又可以减小经调节液滴CD的尺寸，这可能影响经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠。换言之，液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移O可以被认为影响经调节液滴的大小，如上所述。在空间偏移O的x分量和y分量被调节以向零减小的示例中，速度变化Δv的量可以向零减小。这可能是由于液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移O减小。
图6A描绘了依赖于空间偏移O的x分量和y分量的在y方向上的速度变化Δv的强度图。在图6A中描绘的示例中，y方向上的空间偏移O假定为零。对于x方向上空间偏移O的固定值，图6A中的点划线每个表示y方向上空间偏移O的一系列不同值。从图6A可以看出，y方向上空间偏移O的变化可以引起或导致y方向上速度变化Δv的变化。
图6B描绘了对于范围从0μm到-25μm的空间偏移的x分量，依赖于空间偏移O的y分量的在y方向上的速度变化Δv的图(其中点划线表示-25μm的空间偏移的x分量，虚线表示-15μm的空间偏移的x分量，实线表示零空间偏移的x分量)。从图6B可以看出，梯度G随着空间偏移O的x分量的变化而变化。例如，在图6B中，梯度G的大小随着空间偏移O的x分量的增加而减小。换言之，随着空间偏移O的x分量的变化(例如，增加)，y方向上的速度变化相对于空间偏移的y分量的导数可能会发生变化(例如，减少)，例如独立于空间偏移O的y分量。
图7示出了用于辐射系统RS中的激光系统1。可以使用图7所示的激光系统1，作为以上关于图1和/或图2描述的辐射系统RS的一部分或被包括在其中。图7所示的激光系统1可以包括如上所述的激光系统1的任何特征。
激光系统1可以包括预脉冲种子激光器20。预脉冲种子激光器20可以被配置为生成种子预脉冲SPP。激光系统1可以包括主脉冲种子激光器22。主脉冲种子激光器22可以被配置为生成种子主脉冲SMP。预脉冲种子激光器20和主脉冲种子激光器22每个可以以波长可调种子激光器的形式提供，例如CO2激光器。应当理解，本文中公开的预脉冲种子激光器和/或主脉冲种子激光器不限于以波长可调种子激光器的形式提供，例如CO2激光器，并且在其他实施例中，可以使用其他合适的种子激光器。例如，预脉冲种子激光器和主脉冲种子激光器中的至少一个可以以YAG(钇-铝-石榴石)激光器的形式提供，该激光器可以提供约1μm波长的辐射。种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP可以包括不同波长。例如，种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP中的一个可以包括约10.26μm或10.207μm的波长，而种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP中的另一个可以包括约10.6μm的波长。这可以允许向预脉冲PP和主脉冲MP提供不同路径，例如使用一个或多个光学元件，例如一个或多个分束器、一个或多个色散光学元件、二向色镜或其组合，例如，如上所述，在与液滴D和经调节液滴CD相互作用之前。示例性种子激光器在US 2013/0321926 A1和US 2014/0233055 A1(均以ASML的子公司Cymer,Inc.的名义)中公开，其内容通过引用并入本文。
激光系统1可以包括组合器24，例如光束路径组合器。组合器24可以以二向色镜的形式提供。组合器24可以被配置为将种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP放置到公共路径26上。示例性组合器在US 2013/0321926 A1(以ASML的子公司Cymer,Inc.的名义)中公开，其内容通过引用并入本文。
激光系统1可以包括放大器系统28。放大器系统28可以位于公共路径26上。放大器系统28可以被配置为放大种子预脉冲SPP以生成预脉冲PP，以及放大种子主脉冲SMP以生成主脉冲MP。放大器系统28可以包括一个或多个光学或激光放大器。例如，放大器系统28可以包括前置放大器和四个功率放大器。应当理解，本文中公开的放大器系统不限于包括前置放大器和四个功率放大器，并且可以使用另一种合适的放大器布置。
如上所述，辐射系统RS可以包括传感器系统18。传感器系统18可以被配置为感测属性或参数。属性或参数可以是一个或多个参数的一部分或被包括在其中。属性或参数可以指示所产生的EUV辐射。例如，属性或参数可以指示所产生的EUV辐射的功率。传感器系统18可以包括第三传感器18c。第三传感器18c可以被配置为感测所产生的EUV辐射的功率。第三传感器18c可以以EUV传感器的形式提供。第三传感器18c可以布置在辐射源SO或其一部分中。辐射系统RS可以包括多个第三传感器18c(图7中仅示出了一个第三传感器)，多个第三传感器18c可以以不同角度布置在辐射源中，例如以感测所产生的EUV辐射的属性或参数。应当理解，图7所示的示例性传感器系统18还可以包括第二传感器18b(例如，图2中所示)，第二传感器18b为清楚起见而未在图7中示出。应当理解，在一些实施例中，所产生的辐射的属性或参数(例如，EUV辐射的功率)可以由布置在图案化装置MA附近的传感器感测。换言之，在一些实施例中，第三传感器可以布置在支撑图案化装置MA的支撑结构MT处或者是其一部分。
激光系统1可以包括放大器控制系统32。放大器控制系统32可以被配置为例如取决于感测到的属性或参数来控制放大。放大器控制系统32可以以射频(RF)控制器的形式提供或包括射频(RF)控制器。RF控制器32可以被配置为向放大器系统28施加RF功率以引起种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP的放大。RF控制器32可以被配置为控制和/或调节放大器系统28的占空比。换言之，RF控制器可以被配置为控制和/或调节RF功率被施加到放大器系统28以用于放大种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP的时间段的一部分。例如，RF控制器32可以使用驱动激光增益命令(DLGC)，DLGC可以是放大器系统28的RF功率的调制。示例性RF控制器在US 2014/0233005 A1(以ASML的子公司Cymer,Inc.的名义)中公开，其内容通过引用并入本文。
传感器系统18(例如，传感器18c)可以被配置和/或布置为与RF控制器32通信。传感器系统18(例如，传感器18c)可以被配置为向RF控制器32传输信号。该信号可以指示感测到的属性或参数，例如，所产生的辐射的功率。例如，当感测或测量到辐射功率降低时，RF控制器32可以增加放大器系统28的占空比。这可以导致种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP的放大。这又可以导致放大的预脉冲PP和主脉冲MP。
激光系统1可以包括另外的控制系统34。另外的控制系统34可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲SPP的持续时间。属性或参数可以替代地或另外地指示空间偏移和/或空间偏移的变化。应当理解，另外的控制系统34可以替代地或另外地被配置为控制种子主脉冲SMP的持续时间，例如，根据感测到的属性或参数。另外的控制系统34可以包括开关装置34a。开关装置34a可以以电光调制器(EOM)的形式提供。示例性EOM在US2013/0321926 A1和US 2014/0233055 A1(均以ASML的子公司Cymer,Inc.的名义)中公开，其内容通过引用并入本文。EOM可以被视为用作快门。EOM可以被配置为允许种子预脉冲SPP的前缘通过，然后可以被配置为关闭以便在期望点处切割种子预脉冲SPP的尾端。换言之，开关装置34a可以被布置和/或配置为例如响应于来自另外的控制系统34的信号而调节种子预脉冲SPP的持续时间。另外的控制系统34可以包括另外的开关装置34b。另外的开关装置可以与开关装置34a相同。另外的开关装置34b可以被布置和/或配置为调节种子主脉冲SMP的持续时间。
例如，当传感器系统18(例如，传感器18c)感测到所产生的辐射减少时，RF控制器32可以操作以增加放大器系统28的占空比。这可以增加种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP两者的放大，因为放大器系统28布置在公共路径26上。种子预脉冲SPP的放大可以导致预脉冲PP与液滴D之间的空间偏移O发生变化或改变。应当理解，其他因素可能另外地或替代地导致空间偏移的变化或改变。例如，第一xy平面中液滴D和/或预脉冲PP的位置的波动、变化或改变(诸如随机波动、变化或改变)可以引起偏移O的变化或改变。替代地或另外地，预脉冲PP的能量的变化或改变可以引起空间偏移的变化或改变，如下文将描述的。空间偏移的变化或改变可以引起速度变化Δv的变化或改变。速度变化Δv的变化或改变可以引起经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠的变化或改变，这又可以引起所产生的EUV辐射的变化或改变，例如减少。
通过根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲SPP的持续时间，可以减少或补偿空间偏移和/或速度变化Δv的变化或改变。这可以减少或避免经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠的变化或改变，从而减少或防止所产生的EUV辐射的功率的减小、EUV辐射不稳定性和/或EUV辐射功率的错误或波动。
传感器系统18可以被配置为感测液滴与预脉冲PP之间的空间偏移O或其变化。空间偏移的变化可能是由于放大器系统对种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP的放大、和/或由于第一xy平面中液滴D和/或预脉冲PP的位置的波动、变化或改变(诸如随机波动、变化或改变)，如上所述。
传感器系统18(例如，第一传感器18a)可以被配置和/或布置为与RF控制器32通信。传感器系统18(例如，第一传感器18a)可以向RF控制器32发送信号。该信号可以指示感测到的属性或参数，例如，空间偏移O或其变化。另外的控制系统34可以被配置为根据感测到的属性或参数(例如，空间偏移或其变化)来调节种子预脉冲的持续时间。例如，另外的控制系统34可以被配置和/或布置为与RF控制器32通信。另外的控制系统34可以被配置为响应于来自RF控制器32的信号而调节种子预脉冲SPP的持续时间。如上所述，激光系统1可以包括束传输系统1a。束传输系统1a可以被配置为将预脉冲PP和主脉冲MP分开，例如，使用一个或多个光学元件，例如一个或多个分束器、一个或多个色散光学元件、二向色镜或其组合，如上所述。束传输系统1a可以被配置为将预脉冲PP和主脉冲MP引导朝向等离子体形成区域4。束传输系统1a可以确定第一xy平面中预脉冲PP的位置、第二xy平面中主脉冲的位置和/或第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔S。例如，响应于来自控制系统(例如，控制系统16)的信号，束传输系统1a可以调节第一xy平面中预脉冲PP的位置、第二xy平面中主脉冲的位置和/或第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔S。替代地或另外地，RF控制器32和/或另外的控制系统34可以被布置为与束传输系统1a通信。
图8A和8B每个示出了依赖于第一xy平面中的空间偏移O的速度变化Δv的大小的图。在这两个图中，为了方便起见，空间偏移的y分量被认为是零。应当理解，在其他实施例中，空间偏移的y分量可以大于或小于零。
图8A描绘了依赖于x或y方向上的空间偏移O的速度变化Δv的大小的图。图8A示出了速度变化Δv的大小的变化或改变，这可能是由上述种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP的放大引起的。图8A中的实线示出了针对种子预脉冲SPP的标称放大的依赖于空间偏移的速度变化Δv的大小(例如，可以在激光器系统1(例如，辐射系统RS)的正常操作期间应用的种子预脉冲SPP的放大)。图8A中的虚线示出了针对种子预脉冲SPP的增加(例如，相对于标称放大增加)的放大的根据空间偏移的速度变化Δv的大小。可以看出，针对增加的种子预脉冲SPP的放大，空间偏移O的变化或改变可能会导致速度变化Δv的增加。速度变化Δv尺寸的这种增加可能导致经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠的变化或改变。这又可能会导致所产生的EUV辐射的功率的减小、EUV辐射不稳定性和/或EUV辐射功率的误差或波动。应当理解，增加的速度变化(图8A中的虚线)可以另外地或替代地是由于第一xy平面中液滴D和/或预脉冲PP的位置的波动、变化或改变(例如，随机波动、变化或改变)。
图8B描绘了依赖于x或y方向上的空间偏移的速度变化Δv的大小的另一图。图8B类似于图8A。图8B还示出了在调节种子预脉冲SPP的持续时间之后依赖于空间偏移O的速度变化Δv的大小，这由浅灰色虚线表示。在图8B所示的示例中，例如，通过另外的控制系统34调节(减少)种子预脉冲SPP的持续时间。应当理解，所公开的另外的控制系统不限于减少种子预脉冲的持续时间，并且例如，在其他实施例中，可以增加种子预脉冲的持续时间。通过减少种子预脉冲SPP的持续时间，速度变化Δv的大小可以基本保持不变或类似于针对种子预脉冲SPP的标称放大和/或在第一xy平面中液滴D和/或预脉冲PP的位置的波动、变化或改变(例如，随机波动、变化或改变)之前的速度变化Δv的大小。这可以防止或减少经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠的变化或改变。换言之，另外的控制系统34可以被配置为调节种子预脉冲SPP的持续时间，使得速度变化Δv的大小不变，例如基本不变或恒定，例如当种子预脉冲SPP根据感测到的属性或参数被放大和/或第一xy平面中液滴D和/或预脉冲PP的位置的波动、变化或改变(例如，随机波动、变化或改变)存在或出现时。这可以允许补偿响应于种子预脉冲的放大和/或由于第一xy平面中液滴D和/或预脉冲PP的位置的波动、变化或变更(例如，随机波动、变化或改变)而引起的辐射减少。
应当理解，图7所示的激光系统1可以用于不包括上述控制系统16的辐射系统。换言之，种子预脉冲SPP的持续时间可以独立于空间偏移O或在不调节空间偏移O的情况下被控制，以最大化第二xy平面中经调节液滴CD的速度变化Δv。替代地，图7所示的激光系统1可以与辐射系统RS(例如，控制系统16)结合使用，如图2所示并且在上文中描述。
图9描绘了用于辐射系统中的激光系统1和控制系统16。可以使用图9所示的激光系统1和控制系统16，作为以上关于图1和/或图2描述的辐射系统RS的一部分或被包括在其中。图9所示的激光系统1与图7所示的激光器1相同。应当理解，在其他实施例中，可以使用不同的激光器系统或其布置。激光系统1可以被配置和/或布置为与上述控制系统16通信。图9所示的控制系统16可以包括上述控制系统16的任何特征。控制系统16可以被布置为与传感器系统18的至少一部分(例如，第一传感器18a)通信，如上所述。应当理解，在其他实施例中，控制系统可以被布置为另外地或替代地与第二传感器和/或第三传感器通信。
参考图9，控制系统16可以操作以通过控制预脉冲PP的持续时间来最大化速度变化Δv的大小。如上所述，可以通过调节种子预脉冲SPP的持续时间来调节预脉冲PP的持续时间。例如，控制系统16可以与另外的控制系统34通信。如上所述，另外的控制系统34可以包括开关装置34a和/或另外的开关装置34b。控制系统16可以向另外的控制系统34传输信号。该信号可以指示种子预脉冲SPP的持续时间。开关装置34a可以调节种子预脉冲SPP的持续时间，例如响应于来自另外的控制系统34的信号。预脉冲PP(例如，种子预脉冲SPP)的持续时间可以在例如40ns至180ns之间变化。应当理解，在一些实施例中，另外的控制系统34和/或开关装置34a、34b可以是控制系统16的一部分或被包括在其中。
除了或代替如上所述被配置为调节空间偏移O以最大化第二xy平面中经调节液滴CD的速度变化Δv的大小，控制系统16可以操作以通过控制预脉冲PP的持续时间来最大化速度变化Δv的大小。
另外地或替代地，控制系统16可以操作以通过控制预脉冲PP的持续时间来控制和/或调节速度变化。例如，控制系统16可以操作以通过控制预脉冲PP的持续时间来控制和/或调节速度变化，使得第二xy平面中经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠被优化或最大化。控制系统16可以被配置为通过控制预脉冲PP的持续时间例如使得第二xy平面中经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠被优化或最大化来保持速度变化。这可以增加所产生的EUV辐射功率、增加EUV辐射稳定性和/或减少EUV辐射功率的误差或波动。
控制系统16可以操作以基于第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP的间隔S来调节预脉冲PP的持续时间(参见图3)。第一xy平面中的预脉冲PP与第二xy平面中的主脉冲MP之间的间隔S可以在x方向和/或y方向上改变或变化，例如由于辐射系统RS(例如，激光系统1)中的热感应效应。控制系统16可以操作以基于第一xy平面中的预脉冲PP和第二xy平面中的主脉冲MP的间隔S来调节预脉冲PP的持续时间，例如，如果液滴D与预脉冲PP之间的空间偏移O是固定的或设置的。通过基于第一xy平面中的预脉冲PP和第二xy平面中的主脉冲MP的间隔S调节预脉冲PP的持续时间，经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠可以被调节，例如以优化或最大化经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠。
图10描绘了依赖于第一xy平面中的空间交叠的速度变化Δv的大小的图。图10中的浅灰色小点表示速度变化的测量值，空心圆圈表示所测量的速度变化的平均值，实线表示拟合速度变化的平均值的曲线。在该示例中，空间偏移O已经被选择为使得空间偏移O的y分量的值固定在例如零并且x分量的值可以变化。换言之，在该示例中，在x方向存在空间偏移O，而在y方向没有空间偏移。然而，应当理解，在其他实施例中，y分量可以被选择为改变，例如使其大于或小于零，x分量可以被选择为固定的，例如为零，或者x分量和y分量都可以被选择为可变的。
在图10中，灰色实线示出了相对于由圆圈和黑色实线指示的速度变化，针对预脉冲PP的增加的持续时间，依赖于第一xy平面中的空间偏移的速度变化。从图10可以看出，通过控制预脉冲PP的持续时间，对于给定空间偏移O，速度变化Δv的大小可以变化，例如增加或减少。换言之，速度变化Δv可以通过控制预脉冲PP的持续时间而改变，例如独立于空间偏移O或在不改变空间偏移O的情况下。还可以看出，例如，通过调节(例如，增加)预脉冲PP的持续时间并且将空间偏移O的y分量设置为例如零，可以独立于y方向上的速度变化Δv来改变或调节(例如，增加)x方向上的速度变化Δv。应当理解，在其他实施例中，通过调节(例如，增加)预脉冲PP的持续时间并且将空间偏移O的x分量设置为例如零，可以独立于x方向上的速度变化来调节(例如，增加)y方向上的速度变化。
控制系统16可以操作以响应于预脉冲PP的能量变化来调节预脉冲PP的持续时间。例如，预脉冲PP的能量变化可能是由于放大介质的退化，放大介质可以是放大器系统28的一部分或被包括在其中。替代地或另外地，预脉冲的能量变化可以是由于种子预脉冲SPP、种子主脉冲SMP、预脉冲PP和/或主脉冲MP的光束路径的变化，例如，这些脉冲的吸收或其变化。预脉冲PP能量的变化可能导致速度变化Δv的变化或改变，这又可能导致经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠的变化或改变。
图11描绘了x方向上的速度变化相对于空间偏移O的大小(或梯度G的大小)的导数的图，该导数是液滴D上的预脉冲PP的注量或辐射暴露的函数。图11包括值为40ns、70ns、130ns和180ns的预脉冲PP持续时间的图。在图11中，预脉冲PP的注量或辐射暴露被表示为预脉冲的能量与预脉冲的光束尺寸的平方的比值。从图11可以看出，该导数的大小随着持续时间的增加和预脉冲PP能量的增加而增加。x方向上的速度变化Δv可以被认为基于预脉冲PP的持续时间和/或预脉冲PP的能量。应当理解，在其他实施例中，y方向和/或z方向上的速度变化相对于空间偏移的大小的导数可以另外地或替代地随着预脉冲PP的持续时间和/或能量的变化(例如，增加)而变化(例如，增加)。另外地或替代地，速度变化本身可以被认为基于预脉冲的持续时间和/或预脉冲的能量、以及空间交叠。
控制系统16可以操作以响应于第一xy平面中的预脉冲PP和第二xy平面中的主脉冲MP的间隔S的变化来调节预脉冲的持续时间。这可以允许经调节液滴CD与主脉冲MP之间的空间交叠不变和/或补偿第一xy平面中的预脉冲PP和/或第二xy平面中的主脉冲MP的位置的漂移。
图12描绘了产生EUV辐射的方法的流程图。该方法可以包括操作液滴发生器3以产生朝向等离子体形成区域4行进的燃料液滴(步骤1200)。该方法可以包括操作激光系统1以生成用于调节液滴D的预脉冲PP(步骤1205)。在步骤1210中，该方法可以包括控制在横向于预脉冲PP的传播方向的平面(例如，第一xy平面)中预脉冲PP与液滴之间的空间偏移O。该方法可以包括调节空间偏移O以最大化在横向于主脉冲MP的传播方向的平面中经调节液滴的速度变化Δv(步骤1215)。在步骤1220中，该方法可以包括操作激光系统1以生成主脉冲MP以将经调节液滴CD转换为产生EUV辐射的等离子体。
图13描绘了方法步骤的流程图，该方法步骤可以是图12中描绘的方法的一部分或被包括在其中。应当理解，图13中描绘的方法步骤中只有一些可以是图12中描绘的方法的一部分或被包括在其中。替代地，图13中描绘的方法步骤中的全部或没有一个可以是图12中描绘的方法的一部分或被包括在其中。换言之，图13中描绘的方法步骤可以与图12中描绘的一些或所有方法步骤分开使用或与图12中描绘的至少一个或所有方法步骤相结合使用。
在步骤1300中，该方法可以包括操作预脉冲种子激光器20以生成种子预脉冲SPP。该方法可以包括操作主脉冲种子激光器22以生成种子主脉冲SMP(步骤1305)。预脉冲种子激光器20和主脉冲种子激光器22可以是激光系统1的一部分或被包括在其中。种子预脉冲SPP和种子主脉冲SMP可以通过组合器24被放置到公共路径26上。该方法可以包括操作位于公共路径26上的放大器系统18(步骤1310)。放大器系统28可以被配置为放大种子预脉冲SPP以生成预脉冲PP并且放大种子主脉冲SMP以生成主脉冲MP。在步骤1315中，该方法可以包括如上面参考图7和9所讨论的感测属性或参数。该方法可以包括操作放大器控制系统32(步骤1320)。放大器控制系统32可以被配置为根据感测到的属性或参数来控制放大。该方法可以包括操作另外的控制系统34，例如，另外的控制系统34包括开关装置34a，另外的控制系统34被配置为根据感测到的属性或参数来控制种子预脉冲SPP的持续时间(1325)。
图14描绘了其他方法步骤的流程图，该方法步骤可以是图12和/或图13中描绘的方法的一部分或被包括在其中。图14中描绘的方法步骤可以彼此分开使用，与图12和/或图13中描绘的方法(或方法步骤)分开使用或与图12和/或图13中描绘的至少一个或所有方法步骤相结合使用。
在步骤1400中，属性或参数包括以下中的至少一项：所产生的EUV辐射的功率、空间偏移、空间偏移的变化。
在步骤1405中，该方法可以包括控制预脉冲PP的持续时间以最大化速度变化Δv。
应当理解，术语预脉冲的“持续时间”可以被认为涵盖预脉冲PP的长度。
应当理解，术语“辐射”可以被认为涵盖EUV辐射并且这些术语可以互换使用。
尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体参考本发明的实施例，但是本发明的实施例可以用于其他设备中。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案化装置)等对象的任何设备的一部分。这些设备通常可以称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
术语“EUV辐射”可以被认为涵盖波长在4-20nm范围内(例如，在13-14nm范围内)的电磁辐射。EUV辐射的波长可以小于10nm，例如在4-10nm的范围内，例如6.7nm或6.8nm。
虽然在本文中可以具体参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、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。
本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本发明的实施例还可以实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。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)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而，应当理解，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设备、处理器、控制器或其他设备执行固件、软件、例程、指令等引起的。
虽然上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以不同于所描述的方式来实践。以上描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域技术人员来说很清楚的是，在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下，可以对本发明进行如所描述的修改。

Claims (29)

1.一种辐射系统，被配置为产生辐射，并且包括：
液滴发生器，被配置为产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴；
激光系统，操作以生成预脉冲和主脉冲，其中所述预脉冲被配置为调节所述液滴以接收所述主脉冲，并且其中所述主脉冲被配置为将经调节液滴转换为产生所述辐射的等离子体；以及
控制系统，被配置为控制在横向于所述预脉冲的传播方向的平面中所述预脉冲与所述液滴之间的空间偏移；
其中所述控制系统被配置为调节所述空间偏移以最大化在横向于所述主脉冲的传播方向的平面中所述经调节液滴的速度变化。
2.根据权利要求1所述的辐射系统，其中所述控制系统被配置为基于所述经调节空间偏移来调节横向于所述预脉冲的所述传播方向的所述平面中的所述预脉冲与横向于所述主脉冲的所述传播方向的所述平面中的所述主脉冲之间的间隔。
3.根据权利要求1或2所述的辐射系统，其中所述控制系统被配置为基于所述经调节空间偏移来调节所述预脉冲的所述生成和所述主脉冲的所述生成之间的延迟时间。
4.根据前述权利要求任一项所述的辐射系统，其中所述激光系统被配置为将所述主脉冲引导朝向目标区域，所述经调节液滴在所述目标区域处被转换为产生辐射的等离子体。
5.根据权利要求4所述的辐射系统，其中所述控制系统被配置为依赖于以下中的至少一项来调节所述目标区域：
所述经调节空间偏移，
所述速度变化，
横向于所述预脉冲的所述传播方向的平面中的所述预脉冲与横向于所述主脉冲的所述传播方向的平面中的所述主脉冲之间的间隔，以及
所述预脉冲的所述生成与所述主脉冲的所述生成之间的延迟时间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的辐射系统，其中所述控制系统被配置为依赖于一个或多个参数来调节所述空间偏移以最大化所述速度变化。
7.根据权利要求6所述的辐射系统，其中所述一个或多个参数包括所述预脉冲的持续时间和/或所述预脉冲的能量。
8.根据权利要求6或7所述的辐射系统，其中所述一个或多个参数包括以下中的至少一项：
在横向于所述预脉冲的所述传播方向的平面中所述液滴的位置，
在横向于所述预脉冲的所述传播方向的平面中所述预脉冲的位置，
在横向于所述预脉冲的所述传播方向的平面中所述液滴的位置的变化，
在横向于所述预脉冲的所述传播方向的平面中所述预脉冲的位置的变化，
在横向于所述主脉冲的所述传播方向的平面中所述主脉冲的位置，以及
在横向于所述主脉冲的所述传播方向的平面中所述主脉冲的所述位置的变化。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的辐射系统，其中所述辐射系统包括被配置为感测所述一个或多个参数中的至少一个参数的传感器系统。
10.根据权利要求9所述的辐射系统，其中所述控制系统被配置为依赖于所述一个或多个参数中的感测的所述至少一个参数来控制和/或调节所述空间偏移。
11.根据前述权利要求任一项所述的辐射系统，其中所述经调节空间偏移在约20μm至25μm之间。
12.根据前述权利要求任一项所述的辐射系统，其中所述辐射系统包括被配置为感测属性或参数的传感器系统；并且其中所述激光系统包括：
预脉冲种子激光器，被配置为生成种子预脉冲；
主脉冲种子激光器，被配置为生成种子主脉冲；
组合器，被配置为将所述种子预脉冲和所述种子主脉冲放置到公共路径上；
放大器系统，位于所述公共路径上并且被配置为放大所述种子预脉冲以生成所述预脉冲并且放大所述种子主脉冲以生成所述主脉冲；
放大器控制系统，被配置为依赖于感测到的属性或参数来控制所述放大；
另外的控制系统，被配置为依赖于感测到的属性或参数来控制所述种子预脉冲的持续时间。
13.根据权利要求12所述的辐射系统，其中所述属性或参数包括所产生的辐射的属性或参数。
14.根据权利要求12或13所述的辐射系统，其中所述属性或参数包括以下中的至少一项：
所产生的辐射的功率，
所述空间偏移，以及
所述空间偏移的变化。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的辐射系统，其中所述另外的控制系统被配置为调节所述种子预脉冲激光器的持续时间，使得当所述种子预脉冲和所述种子主脉冲依赖于检测到的属性或参数被放大时，所述速度变化基本不变或恒定。
16.根据任一前述权利要求所述的辐射系统，其中所述控制系统操作以通过控制所述预脉冲的持续时间来最大化所述速度变化。
17.根据任一前述权利要求所述的辐射系统，其中所述控制系统操作以响应于所述预脉冲的能量变化来调节所述预脉冲的持续时间。
18.根据权利要求16或17所述的辐射系统，其中所述控制系统操作以基于横向于所述预脉冲的所述传播方向的平面中的所述预脉冲与横向于所述主脉冲的所述传播方向的平面中的所述主脉冲之间的间隔或距离来调节所述预脉冲的持续时间。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的辐射系统，其中所述控制系统操作以响应于横向于所述预脉冲的所述传播方向的平面中的所述预脉冲与横向于所述主脉冲的所述传播方向的平面中的所述主脉冲之间的间隔或距离的变化而调节所述预脉冲的所述持续时间。
20.一种辐射系统，被配置为产生辐射并且包括：
液滴发生器，被配置为产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴；
激光系统，操作以生成预脉冲和主脉冲，其中所述预脉冲被配置为调节所述液滴以接收所述主脉冲，并且其中所述主脉冲被配置为将经调节液滴转换为产生所述辐射的等离子体；
传感器系统，被配置为感测参数或属性；
其中所述激光系统包括：
预脉冲种子激光器，被配置为生成种子预脉冲；
主脉冲种子激光器，被配置为生成种子主脉冲；
组合器，被配置为将所述种子预脉冲和所述种子主脉冲放置到公共路径上；
放大器系统，位于所述公共路径上并且被配置为放大所述种子预脉冲以生成所述预脉冲并且放大所述种子主脉冲以生成所述主脉冲；
放大器控制系统，被配置为依赖于感测到的属性或参数来控制所述放大；
另外的控制系统，被配置为依赖于感测到的属性或参数来控制所述种子预脉冲的持续时间，
其中感测到的属性或参数包括以下中的至少一项：所产生的辐射的功率、在横向于所述预脉冲的传播方向的平面中所述预脉冲与所述液滴之间的空间偏移、以及所述空间偏移的变化。
21.一种辐射系统，被配置为产生辐射并且包括：
液滴发生器，被配置为产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴；
激光系统，操作以生成预脉冲和主脉冲，其中所述预脉冲被配置为调节所述液滴以接收所述主脉冲，并且其中所述主脉冲被配置为将经调节液滴转换为产生所述辐射的等离子体；以及
控制系统，操作以通过控制所述预脉冲的持续时间来调节、控制和/或最大化在横向于所述主脉冲的传播方向的平面中所述经调节液滴的速度变化。
22.一种光刻系统，包括根据权利要求1至21中任一项所述的辐射系统。
23.一种产生辐射的方法，所述方法包括：
操作液滴发生器以产生朝向等离子体形成区域行进的燃料液滴；
操作激光系统以生成用于调节所述液滴的预脉冲；
控制在横向于所述预脉冲的传播方向的平面中所述预脉冲与所述液滴之间的空间偏移；
调节所述空间偏移以最大化在横向于主脉冲的传播方向的平面中经调节液滴的速度变化；以及
操作所述激光系统以生成所述主脉冲以将所述经调节液滴转换为产生辐射的等离子体。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述方法包括：
操作预脉冲种子激光器以生成种子预脉冲；
操作主脉冲种子激光器以生成种子主脉冲，所述预脉冲种子激光器和所述主脉冲种子激光器是所述激光系统的一部分或被包括在所述激光系统中，所述种子预脉冲和所述种子主脉冲通过组合器被放置到公共路径上；
操作放大器系统，所述放大器系统位于所述公共路径上并且被配置为放大所述种子预脉冲以生成所述预脉冲并且放大所述种子主脉冲以生成所述主脉冲；
感测属性或参数；
操作放大器控制系统，所述放大器控制系统被配置为依赖于感测到的属性或参数来控制所述放大；
操作另外的控制系统，所述另外的控制系统被配置为依赖于所述感测到的属性或参数来控制所述种子预脉冲的持续时间。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述属性或参数包括以下中的至少一项：
所产生的辐射的功率，
所述空间偏移，以及
所述空间偏移的变化。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其中所述方法包括控制所述预脉冲的持续时间以最大化所述速度变化。
27.一种包括计算机可读指令的计算机程序，所述计算机可读指令被配置为使处理器执行根据权利要求21至26中任一项所述的方法。
28.一种计算机可读介质，承载根据权利要求27所述的计算机程序。
29.一种计算机装置，包括：
存储器，存储处理器可读指令；以及
处理器，被布置为读取和执行存储在所述存储器中的指令；
其中所述处理器可读指令包括被布置为控制所述计算机执行根据权利要求23至26中任一项所述的方法的指令。
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