CN114830036A - 用于光源装置的能量校正模块 - Google Patents

Abstract

一种用于深紫外(DUV)光学光刻的系统包括：光源装置，包括N个光学振荡器，N是大于或等于2的整数，并且所述N个光学振荡器中的每个光学振荡器被配置为响应于激励信号而产生光脉冲；以及控制系统，被耦合至所述光源装置。所述控制系统被配置为基于输入信号来确定用于所述N个光学振荡器中的第一光学振荡器的经校正的激励信号，所述输入信号包括由所述N个光学振荡器中的另一光学振荡器产生的光脉冲的能量性质。

Description

用于光源装置的能量校正模块

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月18日提交的标题为ENERGY CORRECTION MODULE FOR ANOPTICAL SOURCE APPARATUS(用于光源装置的能量校正模块)的美国申请号62/949,721；以及于2020年7月23日提交的标题为ENERGY CORRECTION MODULE FOR AN OPTICAL SOURCEAPPARATUS(用于光源装置的能量校正模块)的美国申请号63/055,563的优先权，两者均通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于光源装置的能量校正模块。光源装置包括多个光学振荡器，每个光学振荡器可以产生深紫外(DUV)光束。

背景技术

光刻是半导体电路系统在诸如硅晶片等衬底上图案化的过程。光源生成用于曝光晶片上的光刻胶的深紫外(DUV)光。DUV光可以包括从例如大约100纳米(nm)到大约400nm的波长。通常，光源是激光源(例如准分子激光器)，并且DUV光是脉冲激光束。来自光源的DUV光与投影光学系统相互作用，该投影光学系统通过掩模将光束投射到硅晶片上的光刻胶上。通过这种方式，芯片设计层被图案化到光刻胶上。光刻胶和晶片随后被蚀刻和清洁，然后光刻过程重复。

发明内容

在一个方面中，一种用于深紫外(DUV)光学光刻的系统包括：光源装置，包括N个光学振荡器，N是大于或等于2的整数，并且N个光学振荡器中的每个光学振荡器被配置为响应于激励信号而产生光脉冲；以及控制系统，被耦合至光源装置。控制系统被配置为基于输入信号来确定用于N个光学振荡器中的第一光学振荡器的经校正的激励信号，输入信号包括由N个光学振荡器中的另一光学振荡器产生的光脉冲的能量性质。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。

控制系统可以被配置为将滤波器应用于输入信号以产生滤波后的输入信号。该滤波器可以是陷波滤波器，该陷波滤波器传输频率在第一频带中的信息，并且基本上阻挡频率在第一频带外的信息。光源装置可以产生曝光光束，N个光学振荡器中的每个光学振荡器可以以重复率发射光脉冲，所有N个光学振荡器可以具有相同的重复率，并且曝光光束可以包括在时间上彼此分离的、来自N个光学振荡器中的每个光学振荡器的光脉冲。滤波器可以基于输入信号和能量误差值产生输出，并且控制系统可以被配置为基于滤波器的输出和初始输入信号来确定经校正的输入信号。滤波器可以是卡尔曼滤波器。控制系统还可以被配置为在确定经校正的输入信号之前将前馈校正应用于初始输入信号。可以基于如下项确定前馈校正信号：所产生的光脉冲的能量与用于N个光学放大器中的第一光学放大器的激励量之间的第一建模关系、以及所产生的光脉冲的能量与用于N个光学放大器中的第二光学放大器的激励量之间的第二建模关系。N个光学振荡器中的每个光学振荡器中的激励机制可以包括电极的集合，第一建模关系可以是：使施加到N个光学放大器中的第一光学放大器中的电极的电压量与所产生的光脉冲的能量相关的线性关系，并且第二建模关系可以是：使施加到N个光学放大器中的第一光学放大器中的电极的电压量与所产生的光脉冲的能量相关的线性关系。

该系统还可以包括扫描仪装置，该扫描仪装置被配置为从光源装置接收曝光光束。控制系统可以被实施为扫描仪装置的一部分，使得扫描仪装置将经校正的激励信号提供给N个光学振荡器中的第一光学振荡器。能量性质可以包括基于在扫描仪装置中获得的光能测量值的指标。

该系统还可以包括光束组合器，该光束组合器被配置为：从N个光学振荡器中的任何一个光学振荡器接收光脉冲，并且将接收到的光脉冲作为曝光光束导向扫描仪装置。

能量性质可能是能量误差。

由N个光学振荡器中的其他光学振荡器产生的光脉冲可以是曝光光束中的第一光脉冲，由N个光学振荡器中的第一光学振荡器响应于激励信号的施加而形成的光脉冲是曝光光束中的第二脉冲，并且第二脉冲和第一脉冲可以是连续脉冲。

在另一方面中，一种用于深紫外(DUV)光学光刻系统的方法包括：基于从N个光学振荡器中的第一光学振荡器发射的、并且由扫描仪装置接收的光脉冲中的能量的量，确定能量误差，N是等于或大于2的整数，并且能量误差是光脉冲中的能量的量与目标能量之间的差异；接收初始输入信号，该初始输入信号基于能量误差；基于初始输入信号，确定经校正的输入信号；以及将经校正的输入信号施加到N个光学振荡器中的第二光学振荡器的激励机制。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。

基于初始输入信号，确定经校正的输入信号可以包括：对初始输入信号进行滤波。对初始输入信号进行滤波可以包括将陷波滤波器应用于初始输入信号。对初始输入信号进行滤波可以包括将初始输入信号和能量误差提供给卡尔曼滤波器。对初始输入信号进行滤波可以包括将前馈校正应用于初始输入信号。初始输入信号可以是从扫描仪装置接收的，该扫描仪装置被配置为接收由N个光学振荡器中的多于一个光学振荡器生成的曝光光束。

在另一方面中，一种系统包括：光源装置，包括：光学振荡器，被配置为响应于激励信号而产生光脉冲；光谱调整装置，被配置为控制光脉冲的光谱特性；以及耦合至光源装置的控制系统，该控制系统被配置为确定经校正的激励信号，该经校正的激励信号调整随后产生的光脉冲的能量，以考虑光谱调整装置的配置的变化。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。光学振荡器可以与多个传递函数相关联，每个传递函数与光谱调整装置的特定配置相关联，并且控制系统可以被配置为：基于与光谱调整装置的用于产生后续光脉冲的特定配置相关联的传递函数，确定经校正的激励信号。光谱调整装置可以包括至少一个棱镜，并且每个传递函数可以与至少一个棱镜的不同位置相关联。光谱特性可以是光脉冲的中心波长。

光谱调整装置的每个配置可以与光谱性质的特定值相关联。光谱调整装置的每个配置可以与中心波长的特定值和光脉冲的带宽相关联。

光源装置还可以包括功率放大器，该功率放大器从光学振荡器接收种子光束，并且该系统可以被配置用于在深紫外(DUV)光刻系统中使用。

在另一方面中，一种方法包括：将第一激励信号提供给与处于第一配置状态的光谱调整装置相关联的光学振荡器，以生成具有光谱性质的第一值的第一光脉冲；将光谱调整装置调整为第二配置状态；当光谱调整装置处于第二配置状态时，基于第一光脉冲的能量性质和光学振荡器的传递函数，确定经校正的激励信号；以及在光谱调整装置处于第二配置状态以生成具有光谱性质的第二值的第二光脉冲时，将经校正的激励信号提供给光学振荡器。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。第二光脉冲可以具有能量性质的第二值，并且第二值可以基本上等于能量性质的第一值。

在另一方面中，一种控制光源装置以生成脉冲光束的方法，该脉冲光束具有由光谱距离分离的至少两个光谱峰，该方法包括：从光源装置生成第一光脉冲，该第一光脉冲具有能量性质的第一值和第一波长；调整光源装置的至少一个组件，该至少一个组件被配置为控制从光源装置发射的光的光谱性质；确定经校正的激励信号；以及在调整至少一个组件以从光源装置生成第二光脉冲之后，将经校正的激励信号施加到光源装置，第二光脉冲具有能量性质的第一值和第二波长。脉冲光束至少包括第一光脉冲和第二光脉冲，并且光谱距离是第一波长与第二波长之间的差异。

实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。光源装置可以具有仅一个光学振荡器，并且调整光源装置的至少一个组件可以包括将一个光学振荡器的光谱调整装置从第一配置状态调整为第二配置状态；一个光学振荡器可以与多个传递函数相关联，该传递函数中的每个传递函数对应于光谱调整装置的特定配置状态；并且经校正的激励信号可以基于对应于与光谱调整装置的第二配置状态的传递函数确定的。调整光谱调整装置可以包括致动色散光学元件。

光源装置可以包括分别与传递函数相关联的N个光学振荡器，该传递函数使激励能量和所产生的能量相关，并且N个光学振荡器中的第一光学振荡器产生第一光脉冲；调整光源装置的至少一个组件可以包括从N个光学振荡器中的第一光学振荡器切换到N个光学振荡器中的第二光学振荡器，使得N个光学振荡器中的第二光学振荡器产生第二光脉冲；并且经校正的激励信号可以基于N个光学振荡器中的第二光学振荡器的传递函数来确定。

在另一方面中，一种用于光源装置的控制模块，该控制模块被配置为：使光源装置从光源装置生成第一光脉冲，该第一光脉冲具有能量性质的第一值和第一波长；调整光源装置的至少一个组件，该至少一个组件被配置为控制从光源装置发射的光的光谱性质；确定经校正的激励信号；以及在至少一个组件被调整以从所述光源装置生成第二光脉冲之后，将经校正的激励信号施加到光源装置，第二光脉冲具有能量性质的第一值和第二波长。脉冲光束至少包括第一光脉冲和第二光脉冲，并且光谱距离是第一波长与第二波长之间的差异。

上面和本文描述的任何技术的实施方式可以包括过程、装置、控制系统、存储在非瞬态机器可读计算机介质上的指令和/或方法。一个或多个实施方式的细节是在下面的所附附图和描述中陈述的。其他特征将通过描述和附图以及权利要求而显而易见。

附图说明

图1A是包括光源装置的示例的系统的框图。

图1B是能量控制模块的示例的框图。

图1C是传递函数的示例的图示。

图1D至1G是光学脉冲的各种数据特征的曲线图。

图2A是包括光源装置的另一示例和扫描仪装置的示例的系统的框图。

图2B是可以在图2A的扫描仪装置中使用的投影光学系统的示例的框图。

图3A是能量控制模块的另一示例的框图。

图3B是陷波滤波器的示例的频率响应的图示。

图3C至3F是光学脉冲的各种数据特征的曲线图。

图4A是能量控制模块的另一示例的框图。

图4B是可以在图4A的能量控制模块中使用的激励确定模块的示例的框图。

图4C至4F是光学脉冲的各种数据特征的曲线图。

图5A是能量控制模块的另一示例的框图。

图5B是可以在图5A的能量控制模块中使用的激励确定模块的示例的框图。

图5C和5D是光学脉冲的各种数据特征的曲线图。

图6是示例过程的流程图。

图7A是传递函数的图示。

图7B和7C是光学脉冲的各种数据特征的曲线图。

图8和10是包括光源装置的其他示例的系统的框图。

图9A和9B涉及光谱调整装置的示例。

图11A、12A和12B是与能量控制模块的示例相关的框图。

图11B和11C涉及陷波滤波器的示例。

图11D至11F是测量数据的示例。

图12C至12F是模拟数据的示例。

具体实施方式

公开了一种用于校正提供给光源装置的激励信号的控制系统。该控制系统可以与任何类型的光源装置一起使用。例如，控制系统可以与包括多个光学振荡器的光源装置一起使用，每个光学振荡器被配置为向公共光学元件或系统发射光脉冲。控制系统可以与包括单个光学振荡器的光源装置一起使用。控制系统可以与包括一个或多个光学振荡器和一个或多个功率放大器的多级光源一起使用。

参照图1A，示出了系统100的框图。系统100包括光源装置110和控制系统150。光源装置110向公共光学元件138提供脉冲输出光束111。公共光学元件138可以是例如光束组合器(诸如图2A中的光束组合器218)、光学子系统或检测系统、或光刻工具(诸如图2A中的扫描仪装置280)。光源装置110包括N个光学振荡器112-1至112-N，其中N是大于1的整数。N个光学振荡器112-1至112-N中的每个光学振荡器包括相应的增益介质114-1至114-N。脉冲光束116-1至116-N是通过重复激励相应的增益介质114-1至114-N来生成的。来自光学振荡器112-1至112-N中的一个或多个光学振荡器的脉冲构成输出光束111。系统100还包括光学检测系统145，光学检测系统145被配置为感测光并且产生能量性质信号146。能量性质信号146包括与感测光的能量性质相关的信息。能量性质可以是例如输出光束111中的光学脉冲的光能或与输出光束111中的光学脉冲相关联的能量误差。

控制系统150包括能量控制模块160，能量控制模块160生成激励信号168，或使激励信号168由单独的设备(诸如图2A的电压源297)来生成。当激励信号168被施加到光学振荡器112-1至112-N中的一个光学振荡器时，该光学振荡器生成光脉冲。激励信号168和输出光束111中的脉冲是时变信号。在下面的讨论中，激励信号168、脉冲和能量性质信号146的各个实例可以由k索引，其中k是整数。例如，激励信号168的第k个实例(激励信号168(k))产生输出光束111的脉冲k。能量控制模块160接收能量性质信号146的实例，并且为输出光束111中的每个脉冲生成激励信号168的实例。

响应于激励信号168的施加而产生的光能的量取决于激励信号168的特性。例如，激励信号168可以是一系列电压脉冲，并且激励信号168的特性可以包括电压脉冲的幅度和/或持续时间。能量控制模块160包括确定激励信号168或激励信号168的特性的激励确定模块161。在下面的讨论中，激励确定模块161及其各种实施方式被描述为生成或确定激励信号168。然而，在一些实施方式中，激励确定模块161(或其各种实施方式中的任何一个)生成信号168的特性，该特性被提供给基于该特性生成信号168的另一装置。例如，激励信号168可以是由单独的高压源基于激励确定模块161所提供的特性生成的高压信号。

能量控制模块160的示例的框图在图1B中示出。能量控制模块160包括比较器163、激励确定模块161、校正模块164和振荡器选择模块162。比较器163确定误差信号166，该误差信号166是能量性质信号146和目标能量171之间的差异(也称为Etarget)。目标能量171是与系统100的可接受或最优性能相关联的预定义光能。激励确定模块161基于误差信号166确定激励信号168。校正模块164校正激励信号168，以考虑光学振荡器112-1至112-N的差异，如下面进一步讨论的。振荡器选择模块162确定激励信号168被施加到的振荡器112-1至112-N中的哪个振荡器。

再次参照图1A，光学振荡器112-1至112-N中的每个光学振荡器具有相应的效率特性或传递函数119-1至119-N。每个传递函数119-1至119-N使激励信号168的特性与由相应的光学振荡器112-1至112-N产生的光学输出量相关。由于光学振荡器112-1至112-N的硬件和配置和/或增益介质114-1至114-N的成分、压力、温度和/或密度的差异，传递函数119-1至119-N通常是不相同的。图1C图示了传递函数119-1和119-2。传递函数119-1和119-2是可以分别与光学振荡器112-1和112-2相关联的传递函数的示例。在图1C的示例中，传递函数119-1和119-2使施加到气态增益介质的电极的电压量与由增益介质作为响应产生的光能相关。如图1C所示，传递函数119-1和119-2不相同。

相对于图1C至1G讨论的示例涉及使用不包括能量控制模块160的传统控制系统的场景。进一步地，相对于图1C至1G讨论的示例涉及：输出光束111的每隔一个脉冲由光学振荡器112-1产生、并且输出光束111的剩余脉冲由光学振荡器112-2产生的实施方式。换言之，如果脉冲k-1由光学振荡器112-1产生，则脉冲k由光学振荡器112-2产生。每隔一个脉冲k由N个光学振荡器中的一个不同光学振荡器产生的操作模式可以被称为“tic-tok”模式。

参照图1C，电压V1是施加到增益介质114-1以产生光脉冲k的电压。脉冲k的能量被测量并且提供给传统控制系统，其基于测量的能量和目标能量Etarget 171确定脉冲k的能量误差。传统控制系统确定电压V2，如果施加到增益介质114-1，则该电压V2将产生能量为Etarget 171的脉冲k。然而，因为电压被施加到光学振荡器112-2而不是光学振荡器112-1，所以脉冲k的光能是E2，它不是Etarget 171。输出光束111的脉冲的光能不是保持在Etarget 171处或附近，而是在由光学振荡器112-1产生的光能和由光学振荡器112-2产生的光能之间振荡。这在图1D中示出，其是在不包括能量控制模块160的传统控制系统被使用的情况下，输出光束111的输出能量146作为脉冲数量k的函数的曲线图。由光学振荡器112-1产生的脉冲能量用圆圈符号示出。由光学振荡器112-2产生的脉冲能量用“x”符号示出。图1E示出了作为脉冲数量k的函数的激励信号的电压幅度。图1F示出了作为脉冲数量k的函数的输出光束111中的脉冲的能量误差。图1G示出了作为脉冲数量k的函数的剂量误差(百分比)。剂量是输出光束111在曝光时间或特定脉冲数量内每单位面积递送的光能的量。剂量误差是期望或目标剂量与实际剂量之间的差异。当剂量误差被最小化时，系统100的性能被提高。脉冲数量1至39的剂量误差值未在图1G上示出。

如图1D、1F和1G所示，脉冲能量、能量误差和剂量误差振荡。振荡是由于传递函数119-1和119-2中的差异、以及缺乏考虑传统控制系统中的这些差异的校正机制造成的能量干扰。振荡频率取决于控制系统对输出光束111进行采样的频率。在相对于图1C至1G讨论的示例中，控制系统在每个脉冲处对输出光束111进行采样，并且振荡的频率等于控制系统的奈奎斯特频率(其为输出光束111的重复率的一半)。

因此，如果不进行校正，传递函数119-1和传递函数119-2之间的差异可能会导致错误或非最优结果。解决传递函数119-1至119-N的可变性的一种可能方法是：为N个光学振荡器中的每个光学振荡器实施激励确定模块161的单独实例。然而，这种方法增加了成本和复杂性，并且随着N的增加可能变得笨拙。另一方面，控制系统150包括能量控制模块160，其使用校正模块164和估计光学振荡器的传递函数的建模模块来校正激励信号168。能量控制模块160去除或减少能量干扰，诸如图1D、1F和1G所示的能量干扰。

在讨论能量控制模块160的各种实施方式和示例之前，光源装置110的一个可能实施方式的概述相对于图2A和2B而提供。

参照图2A和2B，系统200包括光源装置210，光源装置210向扫描仪装置280提供曝光光束(或输出光束)211。控制系统250经由数据连接254耦合至光源装置210和与光源装置210相关联的各种组件。数据连接254是任何类型的无线和/或有线介质，其携带作为例如电信号或光学信号的数据和信息。光源装置210和控制系统250分别是光源装置110和控制系统150的实施方式(图1)。

控制系统250实施能量控制模块260。能量控制模块260基于能量性质信号246生成激励信号268。能量性质信号246由光学检测系统245产生。光学检测系统245是能够测量曝光光束211中的光能并且产生能量性质信号246的任何类型的光学传感器或检测器。能量性质信号246包括关于曝光光束211的一个或多个脉冲中的能量的信息。

光源装置210包括光学振荡器212-1至212-N，其中N是大于1的整数。每个光学振荡器212-1至212-N生成相应的光束216-1至216-N。光学振荡器212-1的细节在下面讨论。光源装置210中的其他N-1个光学振荡器包括相同或类似的特征。

光学振荡器212-1包括放电室215-1，其包围阴极213-1a和阳极213-1b。放电室215-1还包含气态增益介质214-1。阴极213-1a和阳极213-1b之间的电位差在气态增益介质214-1中形成电场。电位差可以通过控制电压源297以向阴极213-1a和/或阳极213-1b施加电压来生成。在图2A的示例中，电压源297由激励信号268来控制。激励信号268包括：足以使电压源297产生电压信号268'、并且将电压信号268'施加到光学振荡器212-1至212-N中的特定的一个或多个光学振荡器的信息。电压信号268'具有由激励信号268指定的幅度。电压源297施加电压信号268'，以将特定幅度的电压施加到将产生下一脉冲的一个或多个光学振荡器212-1至212-N的电极。例如，如果光学振荡器212-1要产生下一脉冲，则电压信号268'被施加到阴极213-1a和/或阳极213-1b。电场向增益介质214-1提供足以引起粒子数反转并且使得能够经由受激发射生成光脉冲的能量。这种电位差的重复创建形成了一系列脉冲，这些脉冲作为光束216-1发射。

脉冲光束216-1中的脉冲的持续时间和重复率由向电极213-1a和213-1b施加电压的持续时间和重复率确定。脉冲的重复率可以在例如大约500和6,000Hz之间的范围内。在一些实施方式中，重复率可以大于6,000Hz，并且可以是例如12,000Hz或更大。从光学振荡器212-1发射的每个脉冲可以具有例如大约1毫焦耳(mJ)的脉冲能量。曝光光束211可以包括在时间上彼此分离的一个或多个突发。每个突发可以包括一个或多个光脉冲。在一些实施方式中，突发包括数百个脉冲，例如100至400个脉冲。两个突发之间的时间间隔大于两个脉冲之间的时间间隔。

气态增益介质214-1可以是适合于以应用所需的波长、能量和带宽产生光束的任何气体。气态增益介质214-1可以包括多于一种类型的气体，并且各种气体被称为气体分量。针对准分子源，气态增益介质214-1可以包含惰性气体(稀有气体)，诸如例如氩气或氪气；或卤素，诸如例如氟或氯。在增益介质包括卤素的实施方式中，增益介质还可以包括缓冲气体，诸如氦气和氙气痕量。

气态增益介质214-1可以是在深紫外(DUV)范围内发射光的增益介质。DUV光可以包括从例如大约100纳米(nm)到大约400nm的波长。气态增益介质214-1的具体示例包括：以大约193nm的波长发射光的氟化氩(ArF)、以大约248nm的波长发射光的氟化氪(KrF)或以大约351nm的波长发射光的氯化氙(XeCl)。

谐振器被形成在放电室215-1一侧的光谱调整装置295-1和放电室215-1第二侧的输出耦合器296-1之间。光谱调整装置295-1可以包括衍射光学器件，诸如例如光栅和/或棱镜，其微调放电室215-1的光谱输出。衍射光学器件可以是反射的或折射的。在一些实施方式中，光谱调整装置295-1包括多个衍射光学元件。例如，光谱调整装置295-1可以包括四个棱镜，其中一些棱镜被配置为控制光束216-1的中心波长，而其他棱镜被配置为控制光束216-1的光谱带宽。

光学振荡器212-1还包括光谱分析装置298-1。光谱分析装置298-1是可以被用于测量或监测光束216-1的波长的测量系统。在图2A所示的示例中，光谱分析装置298-1接收来自输出耦合器296-1的光。其他实施方式是可能的。例如，光谱分析装置298-1可以位于输出耦合器296-1和光谱调整装置295-1之间，或者可以被定位在扫描仪装置280中。

在一些实施方式中，光谱分析装置298-1向控制系统250提供数据。在这些实施方式中，控制系统250可以基于来自光谱分析装置298-1的数据确定与光束216-1的光谱特性相关的指标。例如，控制系统250可以基于由光谱分析装置298-1测量的数据来确定中心波长和/或光谱带宽。光谱性质可以由装置298-1直接测量或者可以由控制系统250基于来自光谱分析装置298-1的数据来确定。中心波长是光束的功率加权平均波长。光谱带宽是光束中的波长扩展或分布的度量。光谱带宽可以用诸如半峰全宽(FWHM)或95％积分宽度(E95)等量来表征。FWHM是最大强度的一半处涵盖的光谱范围。E95是包围光谱中的95％总能量的区间。

光源装置210还包括气体供应系统290，其经由流体导管289流体耦合至放电室215-1的内部。流体导管289是能够输送气体或其他流体的任何导管，其没有流体损失或流体损失最小。例如，流体导管289可以是由不与在流体导管289中输送的一种或多种流体发生反应的材料制成或涂覆的管道。气体供应系统290包括腔室291，该腔室291包含和/或被配置为接收在增益介质214-1中使用的一种或多种气体的供应。气体供应系统290还包括使气体供应系统290能够从放电室215-1中去除气体、或将气体注入到放电室215-1中的设备(诸如泵、阀和/或流体开关)。气体供应系统290被耦合至控制系统250。气体供应系统290可以由控制系统250控制以执行例如再填充程序。

其他N-1个光学振荡器与光学振荡器212-1类似，并且具有类似或相同的组件和子系统。例如，光学振荡器212-1至212-N中的每个光学振荡器包括类似电极213-1a和213-1b的电极、类似光谱分析装置298-1的光谱分析装置以及类似输出耦合器296-1的输出耦合器。而且，电压源297可以被电连接至光学振荡器212-1至212-N中的每个光学振荡器的电极，或者电压源297可以被实施为包括N个单独电压源的电压系统，每个电压源被电连接至光学振荡器212-1至212-N中的一个光学振荡器的电极。

光源装置210还包括光束控制装置217和光束组合器218。光束控制装置217位于光学振荡器212-1至212-N的气态增益介质和光束组合器218之间。光束控制装置217确定光束216-1到216-N中的哪个光束被入射到光束组合器218上。光束组合器218通过被入射到光束组合器218上的一个或多个光束形成曝光光束211。例如，光束组合器218可以将被入射到其上的所有光束重定向到扫描仪装置280。

在所示示例中，光束控制装置217被表示为单个元件。然而，光束控制装置217可以被实施为各个光束控制装置的集合。例如，光束控制装置217可以包括N个快门的集合，其中一个快门与光学振荡器212-1至212-N中的每个光学振荡器相关联。N个快门中的每个快门可以是机械快门或电光快门。N个快门中的每个快门具有阻挡相应光束216-1至216-N的第一状态和透射相应光束216-1至216-N的第二集合。

光源装置210可以包括其他组件和系统。例如，光源装置210可以包括光束准备系统299。光束准备系统299可以包括脉冲展宽器(未示出)，其展宽与脉冲展宽器在时间上相互作用的每个脉冲。光束准备系统还可以包括能够作用于光的其他组件，诸如例如反射和/或折射光学元件(诸如例如透镜和反射镜)和/或滤波器。在所示示例中，光束准备系统299定位于曝光光束211的路径中。然而，光束准备系统299可以被放置在光学光刻系统200内的其他地点。而且，其他实施方式是可能的。例如，光源装置210可以包括光束准备系统299的N个实例，每个实例被放置在光束组合器218和腔室215-1至215-N中的一个腔室之间并且被定位为与光束216-1至216-N中的一个光束相互作用。在另一示例中，光源装置210可以包括将光束216-1至216-N引导向光束组合器218的光学元件(诸如反射镜)。

系统200还包括扫描仪装置280。扫描仪装置280用成形的曝光光束211'曝光晶片282。成形的曝光光束211'通过使曝光光束211穿过投影光学系统281而形成。扫描仪装置280可以是液浸系统或干式系统。扫描仪装置280包括曝光光束211在到达晶片282之前穿过的投影光学系统281、以及传感器系统或计量系统270。晶片282在晶片支架283上保持或接收。扫描仪装置280还可以包括例如温度控制设备(诸如空调设备和/或加热设备)和/或用于各种电气组件的电源。

由成形的曝光光束211′在曝光时间(或成形的曝光光束211′的特定脉冲数量)内每单位面积递送给晶片282的能量的量被称为剂量或曝光能量。例如，剂量可以以焦耳为单位表达。晶片282上的微电子特征的形成取决于到达晶片282的适当剂量(“目标剂量”)。如果在曝光时间内到达晶片282的能量太少(剂量太低并且小于目标剂量)，则晶片282的辐射敏感材料未被激活，并且微电子特征未被形成或完全形成在晶片282上。如果在曝光时间内有过多的能量到达晶片282(剂量太高并且大于目标剂量)，则晶片282的辐射敏感材料可能被暴露在狭缝图案的图像边界外，并且微电子特征在晶片282上被不正确地形成。因此，最小化或减少剂量误差(剂量与目标剂量之间的差异)对光学光刻系统200的准确且高效的性能来说是重要的。能量控制模块260减少或消除剂量误差。

计量系统270包括传感器271。传感器271可以被配置为测量成形的曝光光束211'的性质，诸如例如带宽、能量、脉冲持续时间和/或波长。传感器271可以是例如相机或能够在晶片282处捕获成形的曝光光束211'的图像的其他设备，或者是能够捕获描述x-y平面中的晶片282处的光能量的数据的能量检测器。

在图2A所示的实施方式中，计量系统270未被耦合至控制系统250。然而，在其他实施方式中，计量系统270被耦合至控制系统250。在这些实施方式中，计量系统270向控制系统250提供数据，并且控制系统250可以向计量系统270发出命令。而且，在一些实施方式中，传感器271可以生成能量性质信号246。此外，控制系统250可以被实施为扫描仪装置280的一部分。

控制系统250包括电子处理模块251、电子存储装置252和I/O接口253。电子处理模块251包括适合于执行计算机程序的一个或多个处理器(诸如通用或专用微处理器)以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，电子处理器接收来自只读存储器、随机存取存储器(RAM)或者两者的指令和数据。电子处理模块251可以包括任何类型的电子处理器。电子处理模块251的一个或多个电子处理器执行指令并且访问存储在电子存储装置252上的数据。一个或多个电子处理器还能够将数据写入电子存储装置252。

电子存储装置252可以是易失性存储器(诸如RAM)或非易失性存储器。在一些实施方式中，并且电子存储装置252包括非易失性和易失性部分或组件。电子存储装置252可以存储在控制系统250的操作中使用的数据和信息。例如，电子存储装置252可以存储针对光束216-1至216-N、曝光光束211和/或成形的曝光光束211'的规范信息。规范信息可以包括例如目标能量、波长和/或光谱带宽。

电子存储装置252还可以存储使控制系统250与光学光刻系统200中的其他组件和子系统交互的指令(例如以计算机程序的形式)。例如，指令包括实施能量控制模块260的指令。电子存储装置252还存储管理振荡器选择模块(诸如图1B的振荡器选择模块162)的操作的规则、信息或指令。振荡器选择模块162可以基于控制N个光学振荡器212-1至212-N中的哪个光学振荡器在特定时间接收激励信号268的预定义规则或配方来实施。电子存储装置252还可以存储从光学光刻系统200、扫描仪装置280和/或光源装置210接收的信息。

I/O接口253是允许控制系统250与操作者、光源装置210、扫描仪装置280和/或在另一电子设备上运行的自动化过程交换数据和信号的任何种类的接口。例如，在存储在电子存储装置252上的规则或指令可以被编辑的实施方式中，编辑可以通过I/O接口253进行。I/O接口253可以包括视觉显示器、键盘和通信接口(诸如并行端口、通用串行总线(USB)连接和/或任何类型的网络接口中的一个或多个，诸如例如以太网)。I/O接口253还可以允许通过例如IEEE 802.11、蓝牙或近场通信(NFC)连接进行无物理接触的通信。

控制系统250通过数据连接254耦合至光源装置210。数据连接254可以是物理电缆或其他物理数据管道(诸如支持基于IEEE 802.3的数据传输的电缆)、无线数据连接(诸如经由IEEE 802.11或蓝牙提供数据的数据连接)或者有线和无线数据连接的组合。通过数据连接提供的数据可以通过任何类型的协议或格式来进行设置。数据连接254在通信接口处被连接至光源装置210。通信接口可以是能够发送和接收数据的任何种类的接口。例如，数据接口可以是以太网接口、串行端口、并行端口或USB连接中的任何一个。在一些实施方式中，数据接口允许通过无线数据连接进行数据通信。例如，数据接口可以是IEEE 811.11收发器、蓝牙或NFC连接。控制系统250可以被连接至光源装置210内的系统和/或组件。例如，控制系统250可以被直接连接至光学振荡器212-1至212-N中的每个光学振荡器。

还参照图2B，投影光学系统281包括狭缝284、掩模285和投影物镜，该投影物镜包括透镜系统286。透镜系统286包括一个或多个光学元件。曝光光束211进入扫描仪装置280并且撞击在狭缝284上，并且至少一些曝光光束211穿过狭缝284以形成成形的曝光光束211'。在图2A和2B的示例中，狭缝284为矩形，并且将曝光光束211成形为细长的矩形光束，即，成形的曝光光束211'。掩模285包括确定成形光束的哪些部分被掩模285透射以及哪些部分被掩模285阻挡的图案。微电子特征通过用曝光光束211'在晶片282上曝光一层辐射敏感光刻胶材料而形成在晶片282上。掩模上的图案设计由期望的具体微电子电路特征来确定。

光学振荡器212-1至212-N中的每个光学振荡器都与不同的传递函数相关联。接收激励信号368'的光学振荡器212-1至212-N中的一个或多个取决于应用随时间变化。能量控制模块260校正传递函数的变化，如相对于图3A至3F、4A至4F和5A至5D讨论的。

图3A是能量控制模块360的框图。能量控制模块360可以被实施为控制系统150或控制系统250(图2A)的一部分。例如，能量控制模块360可以被用作能量控制模块160或能量控制模块260。能量控制模块360是相对于系统200讨论的。

能量控制模块360包括第一比较器363、延迟模块367、激励确定模块361、校正模块364、振荡器选择模块362和第二比较器365。

第一比较器363实施比较功能，诸如例如减法。第一比较器363接收能量性质信号346和Etarget 371的值。能量性质信号346由能量检测系统来产生，诸如能量检测系统245。能量性质信号346包括脉冲k-1中的光能量的指示，它是紧接在脉冲k之前的脉冲。Etarget371是针对曝光光束211中的光学脉冲的目标或期望的光能值。Etarget 371的值可以被存储在电子存储装置252上并且由能量控制模块360访问。Etarget 371的值和/或能量性质信号346中的光能量的指示可以在被第一比较器363接收之前被处理。例如，如果Etarget 371的值是以能量(焦耳)为单位的，并且能量性质信号246中的光能量的指示是以能量(瓦特)为单位的，则该指示在第一比较器363处被接收之前被转换为能量单位。第一比较器363确定能量误差366，这是脉冲k-1中的能量量和Etarget 371之间的差异。

能量误差366被提供给激励确定模块361。激励确定模块361基于能量误差366(其又基于能量性质信号346中的能量的量的指示)确定激励信号368的特性。激励信号368被提供给校正模块364。校正模块364基于激励信号368确定经校正的激励信号368′。

振荡选择模块362包括腔室选择器374，其确定N个光学振荡器212-1至212-N中的哪个光学振荡器接收经校正的激励信号368′。例如，腔室选择器374可以实施余数函数，该函数返回将k除以M的除法运算的余数，其中M是表示可用于产生光学脉冲的N个光学振荡器的数量的整数。例如，M可以是2、N或者小于或等于N的任何数字。例如，如果腔室选择器374被实施为余数函数并且M＝2，那么腔室选择器374针对具有偶数k索引号的脉冲返回0，并且针对具有奇数k索引号的脉冲返回1。在这些实施方式中，当腔室选择器374返回0时，振荡选择模块362将经校正的激励信号368′提供给光学振荡器212-1。当腔室选择器374返回1时，振荡选择模块362将经校正的激励信号368′提供给光学振荡器212-2。腔室选择器374的其他实施方式是可能的。而且，M个光学振荡器中的多于一个光学振荡器可以同时接收经校正的激励信号368′。

接收经校正的激励信号368′的N个光学振荡器212-1至212-N中的一个或多个光学振荡器随时间变化。校正模块364校正激励信号368以考虑光学振荡器212-1至212-N的传递函数的变化。

例如，并且参照图3B，校正模块364可以是陷波滤波器364。在时域中，陷波滤波器364可以如方程(1)所示那样表达：

y(k)＝x(k-1)-y(k-1) 方程(1)，

其中k是大于2的整数并且表示脉冲数量，x(滤波器364的输入)是激励信号368，并且y(滤波器364的输出)是经校正的激励信号368'。k的值在每个脉冲突发开始时重置为1。

图3B示出了陷波滤波器364的频率响应(幅度作为频率的函数)的示例。陷波滤波器364拒绝频率在频带f中的信号、并且传输频率在频带f之外的信号。陷波滤波器364以频率f0传输最少量的信号。陷波滤波器364的频率f0和频带f被配置为拒绝由于在曝光光束211中使用来自多于一个光学振荡器的光脉冲而可能发生的能量干扰。例如，如上面讨论的，在不包括校正模块364的方法中，如果振荡器选择模块362被配置为在N个光学振荡器212-1至212-N中的两个光学振荡器之间交替，则曝光光束211中的脉冲能量以等于各个光学振荡器的重复率的频率振荡。该振荡被陷波滤波器364去除，使得曝光光束211中的脉冲能量全部具有基本上相同的能量的量。

图3C至3F示出了能量控制模块360的模拟结果。图3C是作为脉冲数量k的函数的脉冲能量346(以毫焦耳为单位)的曲线图。由N个光学振荡器212-1中的第一光学振荡器产生的脉冲的脉冲能量用“o”符号示出。由N个光学振荡器212-2中的第二光学振荡器产生的脉冲的脉冲能量用“x”符号示出。目标能量371由直线示出。除了脉冲数量1和2处的x和o符号之外，图3C中的x和o符号(212-1和212-2)与线(371)有效重叠。图3D是作为脉冲数量k的函数的经校正的激励信号368'(它是陷波滤波器364的输出)的曲线图。图3E是作为脉冲数量k的函数的能量误差366的曲线图。除了脉冲数量1和2处的x和o符号之外，图3E中的x和o符号(212-1和212-2)与线(371)有效重叠。图3F是作为脉冲数量k的函数的剂量误差的曲线图。脉冲数量1至39的剂量误差值未在图3F中示出。图3F所示的剂量误差被提供为目标剂量的百分比。如图3D和3E所示，在突发中的前几个脉冲(大约10个脉冲)之后，针对所有脉冲的脉冲能量基本上相同。如图3F所示，在突发开始后大约40个脉冲之后，剂量误差变为零。这与图1D所示的数据相反(其示出来自不包括能量控制模块360的传统系统的模拟结果)。如上面讨论的，图1D示出了在校正模块未被使用的情况下，作为脉冲数量的函数的脉冲能量的曲线图。因此，陷波滤波器364导致更低的剂量误差或剂量误差的消除和更稳定的剂量，从而提高包括能量控制模块360的光刻系统的总体性能。

图4A是能量控制模块460的框图。能量控制模块460是能量控制模块160的另一实施方式。能量控制模块460包括第一比较器363、延迟模块367、激励确定模块461、振荡器选择模块362、第二比较器365、校正模块464和第三比较器469。激励确定模块461基于能量误差366确定激励信号468。图4B是激励确定模块461的框图。激励确定模块461包括建模模块473。建模模块473包括N个传递函数模型475-1至475-N，其中模型475-1中475-N中的每个模型与光学振荡器212-1至212-N中的一个相应光学振荡器相关联。模型475-1至475-N中的每个模型估计与N个光学振荡器212-1至212-N中的一个相应光学振荡器相关联的传递函数219-1至219-N。建模模块473包括模型选择器474，其选择与产生第k个脉冲的光学振荡器相关联的模型。模型选择器474类似于腔室选择器374并且可以以相同的方式实施。

校正模块464被实施为卡尔曼滤波器。校正模块464(或卡尔曼滤波器464)使用能量误差366和激励信号468来确定输出信号464′。输出信号464′被提供给比较器469。比较器469基于输出信号464′和激励信号368确定经校正的激励信号468′。方程2到8涉及校正模块464的实施方式：

其中k是1或更大的整数，表示曝光光束211中的脉冲数量，Error(k)是第k个脉冲的能量误差366，dedv(Chamber(k))是建模模块473中的模型，其与用于在曝光光束211中产生第k个脉冲的光学振荡器相关联，并且Hvcommand(k)是被施加以产生第k个脉冲的激励信号；

K_S(k)＝K_P_pred(k)+R 方程(3)，

其中R是调谐参数，并且K_P_pred由方程(8)给出；并且卡尔曼滤波器464的增益是K_K并且根据方程4确定：

用于实施卡尔曼滤波器464的其余表达式如下：

K_X_post(k)＝K_X_pred(：，k)+K_K(k)*K_e(k) 方程(5)；

K_P_post(k)＝(1-K_K(k))*K_P_pred(k)*(1-K_K(k)*C′)+K_K(k)*R*K_K(k)′方程(6)，

其中C是卡尔曼滤波器的调谐参数，并且在该实施方式中等于1；

K_X_pred(k+1)＝A*K_X_post(k) 方程(7)；

K_P_pred(k+1)＝A*K_P_post(k)*A′+Q 方程(8)，

其中A＝-1，并且Q是卡尔曼滤波器464的调谐参数。更具体地，Q是过程噪声的协方差，并且R是观察噪声的协方差。然而，如果协方差难以估计，则Q和R可以作为调谐参数来实施。

卡尔曼滤波器464的输出464′是K_P_pred，其基于方程8确定。第三比较器469如下确定曝光光束211的第k个脉冲的经校正的激励信号468′：

HVSP(k)＝HVCommand(k)+HVDefault-K_P_pred(k) 方程(9)，

其中HSVP(k)是施加到所选光学振荡器以在曝光光束211中产生第k个脉冲的经校正的激励信号468′，HVCommand(k)是由激励确定模块361针对第k个脉冲确定的未校正的激励信号368，HVDefault是估计光学振荡器212-1至212-N的标称激励信号的参数，并且K_P_pred(：，：，k)是针对第k个脉冲的卡尔曼滤波器464的输出464′。HVDefault的值可以被存储在电子存储装置252上并且由能量控制模块460来取回。HVDefault的值可以是电压的振幅并且可以是例如大于100伏特的值。

图4C至4F示出了将能量控制模块460用于振荡器选择模块362在脉冲到脉冲的基础上、向第一光学振荡器212-1和第二光学振荡器212-2提供经校正的激励信号468′之间交替的实施方式的模拟结果。换言之，曝光光束211的每隔一个脉冲由第一光学振荡器212-1产生，并且其余脉冲由第二光学振荡器212-2产生。图4C至4F所示的数据是脉冲突发，其中脉冲由k索引，k是整数值，并且突发以脉冲k＝1开始。

图4C示出了作为针对曝光光束211的脉冲突发的脉冲数量k的函数的能量信号446。在图4C中，由第一光学振荡器212-1产生的脉冲的能量用圆圈符号示出，并且由第二腔室产生的脉冲的能量用“x”符号示出。目标能量由元素号471来表示。目标能量471是常数值，由短虚线样式示出。如图4C所示，在前几个脉冲之后，曝光光束211中的脉冲能量变得近似等于目标能量471(并且图4C中的x和o符号(212-1和212-2)与线(471)有效重叠)，即使脉冲由两个不同的光学振荡器212-1和212-2产生。因此，与校正模块464未被使用的情况(诸如图1D所示)相比，使用校正模块464导致曝光光束211具有随时间更一致的脉冲能量。

图4D示出了作为脉冲数量k的函数的经校正的激励信号468'。施加到第一光学振荡器212-1的电压用开口圆圈示出。施加到第二光学振荡器212-1的电压用“x”符号示出。图4E示出了作为脉冲数量k的函数的能量误差366。针对由第一光学振荡器212-1产生的脉冲的能量误差用开口圆圈示出。针对由第二光学振荡器212-1产生的脉冲的能量误差用“x”符号示出。如图4E所示，针对由第一光学振荡器212-1和第二光学振荡器212-2产生的脉冲的能量误差迅速收敛到近似零(此后图4E中的x和o符号(212-1和212-2)有效重叠)。图4F示出了作为脉冲数量k的函数的剂量误差。如图4F所示，约55个脉冲后剂量误差可忽略不计。针对脉冲数量1至39的剂量误差值未在图4F上示出。

图5A是能量校正模块560的框图。能量校正模块560是能量校正模块560(图1A)的另一实施方式。能量校正模块560使用前馈方法来拒绝或减少：由于光学振荡器212-1至212-N中的多于一个光学振荡器被用于产生曝光光束211的脉冲而发生的脉冲到脉冲的能量干扰或能量变化。

能量校正模块560包括延迟模块367、激励确定模块561和振荡选择模块362。激励确定模块561确定校正激励信号568′并且将经校正的激励信号568′提供给光学振荡器选择模块362。图5B是激励模块561的框图。激励确定模块561包括反馈控制器587。在图5B的示例中，反馈控制器587是比例-积分-微分(PID)控制器，其接收误差信号366并且产生被施加到模型模块473中的模型475-1至475-N中的一个模型的输出。PID控制器包括比例增益580、积分器增益581和积分器582。虽然PID控制器在该示例中讨论，但是任何反馈控制器都可以被用作反馈控制器587。

模型选择器474选择与产生曝光光束211的第k个脉冲的光学振荡器相关联的模型。模型模块473的输出被提供给包括增益584和积分器585的第二积分模块。前馈校正信号567被提供给积分器585。前馈校正信号567去除、减少或拒绝能量干扰，诸如图1D所图示的那些。反馈信号567校正相应光学振荡器212-1至212-N的各种增益介质214-1至214-N之间的能量差。

经校正的激励信号568′的确定如方程(10)所示：

其中k是大于或等于1的整数并且表示曝光光束211中的脉冲的脉冲数量，Ch_k是在曝光光束211中产生第k个脉冲的光学振荡器212-1至212-N，并且dedv(Ch_k)是模型475-1至475-N，其对用于产生第k个脉冲的光学振荡器212-1至212-N的传递函数进行建模。V*和E*被确定为建模的一部分。每个模型475-1至475-N描述了当施加的电压改变时由相应的光学振荡器212-1至212-N产生的能量的对应变化。V*是被施加到光学振荡器212-1至212-N中的一个光学振荡器的电极的实际电压，并且E*是由于施加该电压而产生的对应测量能量。在一些实施方式中，低通滤波器被应用于电压和能量值以从E*和V*值中减少或去除噪声。为了提供更具体的示例，针对光学振荡器212-1的E*可以通过以下方式确定：

E^*＝LPF(E(1)，E(3)，E(5)...，E(l)) 方程(11)，

并且针对光学振荡器212-1的V*可以通过以下方式确定：

y^*＝LPF(V(1)，V(3)，V(5)...，V(l)) 方程(12)，

其中LPF是任何类型的低通滤波函数(诸如移动平均)，E(1)是曝光光束211中的第1个脉冲的测量能量，V(l)是施加到光学振荡器212-1以产生第l个脉冲的电压。在方程11和12的示例中，光源装置210以“tic-toc”模式操作，并且光学振荡器212-1产生曝光光束211的奇数脉冲，并且光学振荡器212-2产生曝光光束211的偶数脉冲。针对光学振荡器212-2(或另一光学振荡器)的V*和E*是基于方程11和12，使用适用于该光学振荡器的电压和能量值来确定的。

图5C和5D示出了振荡器选择模块362被配置为使用前馈能量校正模块560在逐个脉冲的基础上、在第一光学振荡器212-1和第二光学振荡器212-N之间交替的场景的模拟结果。图5C示出了作为脉冲数量k的函数的曝光光束211的脉冲能量。由第一光学振荡器212-1产生的脉冲能量用圆圈符号示出。由第二光学振荡器212产生的脉冲能量用“x”符号示出。目标能量371由虚线表示并且对于曝光光束211中的所有脉冲都是恒定的。为了比较，在N个光学振荡器中的仅一个光学振荡器被用于产生所有k个脉冲的情况下的曝光光束211中的光能用标记为592的实线示出。如图5C所示，曝光光束211中的脉冲能量在大约12个脉冲之后接近或等于目标能量371，无论曝光光束211是由单个光学振荡器产生，还是通过在逐个脉冲的基础上在激活第一光学振荡器212-1和第二光学振荡器212-2之间交替产生。

图5D示出了作为脉冲数量k的函数的施加到光学振荡器的电压。在图5D中，施加到第一光学振荡器212-1的电压用圆圈示出，并且施加到第二光学振荡器212-2的电压用“x”符号示出。用圆圈和“x”示出的数据表示来自包括能量校正模块560的系统的模拟数据。附加地，不在第一光学振荡器212-1和第二光学振荡器212-2之间切换、而是仅使用光学振荡器212-2生成曝光光束211的方法以实线样式示出并且以附图标记589标记。当能量校正模块560被使用时，所施加的电压信号的幅度会改变。变化的电压解释了传递函数的差异，并且导致图5C所示的基本上恒定的脉冲能量。而且，由能量校正模块560确定的用于施加到第二光学振荡器212-2的电压基本上等于在单振荡器方法中施加到第二光学振荡器212-2的电压。这是显而易见的，因为“x”符号(其表示能量校正模块560为光学振荡器212-2确定的电压)等于或非常类似于在光学振荡器212-2被使用以生成曝光光束211中的所有脉冲的情况下确定的电压。能量校正模块560和前馈校正信号567允许N个光学振荡器212-1至212-N中的多于一个光学振荡器被用于生成曝光光光束211，其具有与单个光学振荡器被使用的场景相同的性能结果。前馈校正信号567校正、调整或转化针对每个脉冲的施加电压，以考虑在逐个脉冲的基础上在N个光学振荡器212-1至212-N的不同光学振荡器之间进行切换。能量校正模块560因此允许曝光光束211具有更高的重复率，具有多个不同的中心波长(当光学振荡器212-1至212-N的中心波长有意不同时)和/或使用单个光学振荡器不可能或具有挑战性的其他特性。

图6是过程600的流程图。过程600确定经校正的输入信号以施加到诸如相对于图1A和2A讨论的光源装置中的N个光学振荡器中的一个光学振荡器。过程600可以由控制系统150(图1A)或控制系统250(图2A)来实施。控制系统150和控制系统250可以被实施为光源装置210的一部分、扫描仪装置280的一部分，或者与光源装置210和扫描仪装置280分离但与光源装置210和/或扫描仪装置280通信。

确定能量误差366(610)。能量误差366可以通过从目标能量371中减去测量能量(例如由能量性质信号246提供)来确定。能量误差366具有曝光光束211中的每个脉冲k的值。因此，能量误差366(k)是曝光光束211中的第k个脉冲的能量误差。如上面讨论的，曝光光束211中的第k个脉冲由光学振荡器212-1至212-N中的特定的一个或多个振荡器、根据振荡器选择模块362来产生。

接收基于能量误差366的输入信号(620)。例如，输入信号在激励确定模块361(图3A)、激励确定模块461和卡尔曼滤波器464(图4A)，或激励确定模块561(图5A)处接收。输入信号可以由扫描仪装置280来生成。在这些实施方式中，控制系统250的至少一部分被实施为扫描仪装置250的一部分。扫描仪装置280提供能量性质信号246。在这些实施方式中，检测器245可以被定位在晶片282附近和/或计量传感器271可以提供能量性质信号246。将控制系统250的至少一部分实施为扫描仪装置280的一部分可以产生更高质量的输入信号和不容易破坏的一个输入信号。另一方面，控制系统250可以在光学装置210中实施，以提供可以与各种扫描仪装置一起使用的独立设备或光学装置。而且，控制系统250可以与扫描仪装置280和光学装置210分开实施。

基于输入信号确定经校正的输入信号(630)。输入信号可以由陷波滤波器364(图3A)或卡尔曼滤波器464(图4A)来滤波。在一些实施方式中，经校正的输入信号使用诸如图5A所示的前馈技术来确定。

经校正的输入信号被施加到没有产生第k个脉冲的光学振荡器212-1至212-N中的一个光学振荡器，以产生曝光光束211的第(k+1)个脉冲(640)。由于校正，第(k+1)个脉冲的能量与第k个脉冲的能量基本上相同。

以上示例涉及光源装置包括N个光学振荡器的应用，其中N是大于1的整数，并且N个光学振荡器中的每个光学振荡器被配置为向公共光学元件发射脉冲光束。然而，控制模块160、360、460和560适用于与装置中的一个或多个光学振荡器的传递函数变化的任何光源装置一起使用，而不管传递函数是否由于在光源装置的操作期间不同光学振荡器之间的切换而变化、或如果由于在不同条件下使用相同的光学振荡器而导致传递函数变化。例如，控制模块160、360、460或560可以被应用于包括单个光学振荡器的光源装置(诸如图8的光源装置810)、或应用于包括被布置在主振荡器(MO)功率放大器(PA)布置中的两个光学振荡器的光源装置(诸如图10的光源装置1010)。

图7A至7C示出了包括单个光学振荡器的传统系统的示例。传递函数(由单个光学振荡器产生的作为所提供激励能量的函数的光能)随发射的脉冲光束的波长而变化。图7A包括传递函数719_1和传递函数719_2，传递函数719_1是当脉冲的中心波长是第一波长(λ1)时光学振荡器的效率，传递函数719_2是当脉冲的中心波长是第二波长(λ2)时光学振荡器的效率。传递函数719_1和719_2使施加到光学振荡器的激励机构的电压与由光学振荡器产生的光脉冲的光能相关。传递函数719_1和719_2都是线性的，但具有不同的斜率和不同的y截距。

下面的讨论涉及诸如模块160、360、460、560、1160或1260等控制模块未被使用的传统系统。光学振荡器在产生第一波长(λ1)的光脉冲和第二波长(λ2)的光脉冲之间交替，以产生在第一波长处具有光谱峰和在第二波长处具有光谱峰的脉冲光束。系统力求为所有脉冲维持目标能量771，不管波长如何。第k个脉冲的能量为E1，并且中心波长为λ2。在第k个脉冲被产生之后，光学元件被致动，使得第k+1个脉冲的中心波长将为λ1。传统方法将施加到光学振荡器以产生第k+1个脉冲的电压确定为电压V1，这是与基于传递函数719_2的目标能量771相关联的电压。然而，传递函数719_2不是当光学振荡器被配置为产生中心波长是第一波长(λ1)的脉冲时光学振荡器的配置效率的准确表示。因此，第二脉冲具有能量E2而不是目标能量771。

图7B示出了作为脉冲数量的函数的脉冲能量。如所示，由于传统方法缺乏校正机制以解决传递函数719_1和719_2之间的差异，脉冲的能量以奈奎斯特频率(其在波长在逐个脉冲的基础上改变的示例中为输出光束的重复率的一半)振荡。图7C是作为脉冲数量的函数的剂量不平衡。能量不平衡导致相对较高(约10％)的剂量不平衡值。

能量控制模块1160(图11A)和1260(图12A)可以被用于解释波长在单个光学振荡器中被改变时传递函数的变化。在讨论能量控制模块1160和1260之前，被配置为在逐个脉冲的基础上改变波长的光源装置的示例被讨论。

参照图8，系统800包括向扫描仪装置280提供曝光光束(或输出光束)816的光源装置810。系统800还包括控制系统250。控制系统250被耦合至光源装置810和与光源装置810相关联的各种组件。

光源装置810包括光学振荡器812。光学振荡器812生成输出光束816。光学振荡器812与上面相对于图2A讨论的N个光学振荡器212中的任何一个光学振荡器相同。光学振荡器812的各种组件用与光学振荡器212-1相同的附图标记来标记。

谐振器被形成在放电室215-1一侧的光谱调整装置895和放电室215-1第二侧的输出耦合器296-1之间。光谱调整装置895可以包括色散光学器件，诸如例如光栅、反射镜和/或棱镜，其微调放电室215-1的光谱输出。色散光学器件可以是反射的或折射的。在一些实施方式中(诸如入图9A所示)，光谱调整装置895包括多个色散光学元件。例如，光谱调整装置895可以包括四个棱镜，其中一些棱镜被配置为控制光束816的中心波长，而另一些棱镜被配置为控制光束816的光谱带宽。通过调整光谱调整装置895中的一个或多个棱镜或其他组件，输出光束816的中心波长和/或带宽被改变。产生不同中心波长的各种组件的位置或设置的每个独特组合被称为光谱调整装置895的配置。

还参照图9A，示出了光谱调整装置995的框图。光谱调整装置995可以在光源装置810中用作光谱调整装置895。

光谱调整装置995包括光学特征或组件921、922、923、924、925的集合，其被布置为与光束816光学交互。控制系统250被连接至一个或多个致动系统921A、922A、923A，924A、925A，其被物理耦合至相应的光学组件921、922、923、924、925。致动系统921A、922A、923A、924A、925A可以包括使耦合至轴的组件旋转的轴(诸如轴926A)。致动系统921A、922A、923A、924A、925A还包括电子和机械设备，诸如例如用于与控制系统250通信并且用于接收电力的马达和电子接口。

光学组件921是色散光学元件，例如光栅、反射镜和/或棱镜。在图9A的示例中，光学组件921是包括衍射表面902的反射光栅。光学组件922、923、924和925是折射光学元件并且可以是例如棱镜。光学组件922、923、924和925形成具有光学放大率OM 965的扩束器901。通过扩束器901的光束816的OM 965是离开扩束器901的光束816的横向宽度Wo与进入扩束器901的光束816的横向宽度Wi之比。

光栅921的表面902由反射和衍射光束816的波长的材料制成。棱镜922、923、924和925中的每个棱镜是在光束816穿过棱镜的主体时用于色散和重定向光束816的棱镜。棱镜922、923、924和925中的每个棱镜由透射光束816中的波长的材料制成。例如，如果光束816在DUV范围内，则棱镜922、923、924和925由在DUV范围内透射光的材料(诸如例如氟化钙)制成。

棱镜925被定位为离光栅921最远，并且棱镜922被定位为离光栅921最近。光束816通过孔径955进入光谱调整装置，然后穿过棱镜925、棱镜924、棱镜923和棱镜922(按此顺序)。随着光束816每次穿过连续的棱镜925、924、923、922，光束816被光学放大并且朝着下一光学组件重定向(以一定角度折射)。在穿过棱镜925、924、923和922之后，光束816从表面902反射。光束816然后穿过棱镜922、棱镜923、棱镜924和棱镜925(按此顺序)。每次穿过连续的棱镜922、923、924、925时，光束816在朝向孔径955行进时被光学压缩。在穿过棱镜922、923、924和925之后，光束816通过孔径955离开光谱调整装置995。在离开光谱调整装置995之后，光束816穿过腔室215-1，并且一部分光束从输出耦合器296-1反射以返回腔室215-1和光谱调整装置995。

光束816的光谱性质可以通过改变光学组件921、922、923、924和/或925的相对定向来调整。参照图9B，棱镜P(可以是棱镜922、923、924或925中的任何一个)围绕垂直于页面平面的轴线的旋转改变了光束816撞击在旋转棱镜P的入射表面H(P)上的入射角。而且，光束816通过该旋转棱镜P的两个局部光学质量(即，光学放大率OM(P)和光束折射角δ(P))是光束816撞击到该旋转棱镜P的入射表面H(P)上的入射角的函数。光束816通过棱镜P的光学放大率OM(P)是离开棱镜P的光束816A的横向宽度Wo(P)与进入该棱镜P的光束816的横向宽度Wi(P)之比。

光束816在扩束器901内的一个或多个棱镜P处的局部光学放大率OM(P)的变化导致光束816通过扩束器901的光学放大率OM 965的总体变化。附加地，通过扩束器901内的一个或多个棱镜P的局部光束折射角δ(P)的变化导致光束816A在光栅921的表面902处的入射角962(图9A)的总体变化。光束816的波长可以通过改变光束816撞击在光栅921的表面902上的入射角962(图9A)来调整。光束816的光谱带宽可以通过改变光束816的光学放大率965来调整。

因此，光束816的光谱特性可以通过经由相应的致动器921A、922A、923A、924A、925A控制光栅921和/或棱镜922、923、924、925中的一个或多个棱镜的定向来改变或调整。光谱调整装置的其他实施方式是可能的。

再次参照图8，除了或代替光谱调整装置895，光束816的光谱性质可以以其他方式来调整。因此，光源装置810的其他组件可以执行光谱调整装置895的功能。例如，光束816的光谱性质(诸如光谱带宽和中心波长)可以通过控制腔室215-1的气态增益介质的压力和/或气体浓度来调整。针对光源装置810是准分子源的实施方式，光束816的光谱性质(例如光谱带宽或中心波长)可以通过控制腔室215-1中例如氟、氯、氩、氪、氙和/或氦的压力和/或浓度来调整。

气态增益介质819的压力和/或浓度可以利用气体供应系统890来控制。气体供应系统890经由流体导管889被流体耦合至放电室815的内部。流体导管889是能够输送气体或其他流体而没有流体损失或流体损失最少的任何导管。例如，流体导管889可以是由不与在流体导管889中输送的一种或多种流体发生反应的材料制成或涂覆的管道。气体供应系统890包括腔室891，该腔室891包含和/或被配置为接收在增益介质819中使用的一种或多种气体的供应。气体供应系统890还包括使气体供应系统890能够从放电室815中去除气体或将气体注入到放电室815中的设备(诸如泵、阀和/或流体开关)。气体供应系统890被耦合至控制系统250。

图10示出了DUV系统的另一示例配置。图10是光刻系统1000的框图，该光刻系统1000包括产生脉冲光束1016的光源装置1010，该脉冲光束1016被提供给扫描仪装置280。光刻系统1000还包括控制系统250。控制系统250被耦合至光源装置1010的主振荡器1012_1。在一些实施方式中，控制系统250还被耦合至扫描仪装置280。

光源装置1010是包括主振荡器(MO)1012_1的两级激光系统，其将种子光束1018提供给功率放大器(PA)1012_2。PA 1012_2从MO 1012_1接收种子光束1018，并且放大种子光束1018以生成光束1016以用于扫描仪装置280中。例如，在一些实施方式中，MO 1012_1可以发射脉冲种子光束，每个脉冲的种子脉冲能量约为1毫焦耳(mJ)，并且这些种子脉冲可以由PA 1012_2放大至大约10至15mJ。

MO 1012_1包括具有两个细长电极1013a_1和1013b_1的放电室1015_1、作为气体混合物的增益介质1019_1以及用于在电极1013a_1、1013b_1之间循环气体混合物的风扇(未示出)。谐振器被形成在放电室1015_1一侧的线窄化模块1095和放电室1015_1第二侧的输出耦合器1096之间。

放电室1015_1包括第一室窗1063_1和第二室窗1064_1。第一室窗1063_1和第二室窗1064_1位于放电室1015_1的相对侧。第一室窗1063_1和第二室窗1064_1透射DUV范围内的光并且允许DUV光进入和离开放电室1015_1。

线窄化模块1095可以包括光学元件，诸如光栅或棱镜(诸如如图9A所示)，其微调放电室1015_1的光谱输出。光源装置1010还包括接收来自输出耦合器1096的输出光束的线中心分析模块1068和光束耦合光学系统1069。线中心分析模块1068是可以被用于测量或监测种子光束1018的波长的测量系统。线中心分析模块1068可以被放置在光源装置1010中的其他地点，或者它可以被放置在光源装置1010的输出处。

作为增益介质1019-1的气体混合物可以是适合于以应用所需的波长和带宽产生光束的任何气体。针对准分子源，气体混合物可以包含惰性气体(稀有气体)(诸如例如氩气或氪气)、卤素(诸如例如氟或氯)以及除了缓冲气体之外的氙气痕量(诸如氦气)。气体混合物的具体示例包括以大约193nm的波长发射光的氟化氩(ArF)、以大约248nm的波长发射光的氟化氪(KrF)或以大约351nm的波长发射光的氯化氙(XeCl)。因此，光束1016和1018在该实施方式中包括DUV范围内的波长。通过向细长电极1013a_1、1013b_1施加电压，准分子增益介质(气体混合物)在高压放电中用短(例如纳秒)电流脉冲泵浦。

PA 1012_2包括光束耦合光学系统1069，其接收来自MO 1012_1的种子光束1018并且将种子光束1018通过放电室1015_2引导到光束转向光学元件1092，其修改或改变种子光束1018的方向，使得它被发送回放电室1015_2中。光束转向光学元件1092和光束耦合光学系统1069形成循环和闭环光路，其中环形放大器的输入在光束耦合光学系统1069处与环形放大器的输出相交。

放电室1015_2包括一对细长电极1013a_2、1013b_2、增益介质1019_2和用于在电极1013a_2、1013b_2之间循环增益介质1019_2的风扇(未示出)。形成增益介质1019_2的气体混合物可以与形成增益介质1019_1的气体混合物相同。

放电室1015_2包括第一室窗1063_2和第二室窗1064_2。第一室窗1063_2和第二室窗1064_2位于放电室1015_2的相对侧。第一室窗1063_2和第二室窗1064_2透射DUV范围内的光并且允许DUV光进入和离开放电室1015_2。

当增益介质1019_1或1019_2通过分别向电极1013a_1、1013b_1或1013a_2、1013b_2施加电压来泵浦时，增益介质1019_1和/或1019_2发光。当电压以规则的时间间隔向电极施加时，光束1016是脉冲的。因此，脉冲光束1016的重复率由电压被施加到电极的速率来确定。针对各种应用，脉冲的重复率可以在大约500和6,000Hz之间的范围内。在一些实施方式中，重复率可以大于6,000Hz，并且可以是例如12,000Hz或更大，但是其他重复率可以在其他实施方式中使用。

输出光束1016可以在到达扫描仪装置280之前被引导通过光束准备系统1099。光束准备系统1099可以包括测量光束1016的各种参数(诸如带宽或波长)的带宽分析模块。光束准备系统1099还可以包括脉冲展宽器，其及时展宽输出光束1016的每个脉冲。光束准备系统1099还可以包括能够作用于光束1016的其他组件，诸如例如反射和/或折射光学元件(诸如例如透镜和反射镜)、滤波器和光学孔径(包括自动化快门)。

DUV光源装置1010还包括气体管理系统1090，其与DUV光源装置1010的内部1078流体连通。

图11A是能量控制模块1160的框图。能量控制模块1160类似于能量控制模块360(图3A)，除了能量控制模块1160不包括振荡器选择器模块362，并且能量控制模块1160包括校正模块1164而不是校正模块364之外。能量控制模块1160还包括伺服控制模块1172。能量控制模块1160是能量控制模块360的实施方式，能量控制模块360被配置用于与单个光学振荡器1112一起使用。能量控制模块1160可以被实施为控制系统150或控制系统250的一部分。单个光学振荡器1112可以是更大系统(诸如系统800)中的唯一光学振荡器，单个光学振荡器1112可以是分级系统(诸如系统1000)中的两个或多个光学振荡器中的一个光学振荡器，或者光学振荡器1112可以是系统(诸如系统100)中的N个光学振荡器中的一个光学振荡器。光学振荡器1112的输出是光束，诸如光束816。

能量控制模块1160包括第一比较器363、延迟模块367、激励确定模块361和第二比较器365。这些组件将相对于图3A详细讨论。第一比较器363基于能量性质信号1146(其为先前脉冲中的能量)与能量目标1171之间的比较来确定误差信号1166。误差信号1166被提供给激励确定模块361，其确定电压误差1176。电压误差1176被提供给伺服控制模块1172，其确定激励信号1168。电压命令1176(或Vservo)使用方程(13)确定：

其中k是索引脉冲数量的整数，e(k)是第k个脉冲的能量误差1166，D(k)是针对第k个脉冲的累积能量误差或剂量误差，K_E是与能量误差相关的调谐参数或增益，K_H是与剂量误差相关的调谐参数或增益，并且dEdV(k)是光学振荡器1112在产生第k个脉冲时的传递函数。

能量控制模块1160还包括校正模块1164，它实施了方程(14)中表达的陷波滤波器：

其中G_N是K_H/K_E，k是索引脉冲数量的整数，并且Vsp(k+1)是第k+1个脉冲的经校正的激励信号1168'。

在能量控制模块1160中，校正模块1164校正激励信号1168以考虑光学振荡器1112的传递函数的变化。传递函数变化是因为输出光束816中的脉冲的光谱性质是有意的不全相同。例如，每个脉冲的中心波长可以基于在产生脉冲之前改变光谱调整装置895的配置而在逐个脉冲的基础上改变。中心波长可以在两个值(第一波长和第二波长)之间交替以形成脉冲光束，该脉冲光束在第一波长处具有光谱峰并且在第二波长处具有光谱峰，其中峰彼此分开光谱距离，它是第一波长和第二波长之间的差异。在第一波长和第二波长之间的波长的脉冲光束中几乎没有光。

经校正的激励信号1168'被施加到光学振荡器1112以校正光学振荡器1112的效率的变化。通过经校正的激励信号1168'，能量控制模块1160使脉冲光束816中的脉冲能量基本上恒定在目标能量或在目标能量的可接受差异内，即使中心波长不是恒定的。

图11B和11C是基于方程14实施的陷波滤波器的示例的曲线图。图11B示出了作为频率函数的陷波滤波器的振幅，并且图11C示出了作为频率函数的陷波滤波器的相位。陷波滤波器在奈奎斯特频率1135(由光学振荡器1112产生的光的重复率的一半)处具有最大振幅。因此，组合控制器(伺服控制模块1172和校正模块1164)的闭环灵敏度在奈奎斯特频率处抑制(具有非常低的振幅)，因此在奈奎斯特频率处的能量干扰被陷波滤波器抑制。

图11D至11F示出了测量结果的示例。x轴在图11D至11F中的每个附图中都是相同的。图11D示出了作为脉冲数量的函数的剂量误差(％)。图11E示出了作为脉冲数量的函数的两个波长的剂量变化或剂量不平衡(％)。图11F示出了作为脉冲数量的函数的能量变化或能量σ(％)。脉冲的第一四分之一(标记为SFI)是在单焦点成像(SFI)模式下产生的。在SFI模式下，脉冲的标称中心波长在脉冲间保持恒定，并且不会被有意改变。脉冲的第二四分之一和第四四分之一(标记为A)是在多焦点成像(MFI)模式下使用传统控制器产生的，传统控制器不包括陷波滤波器并且不使用能量控制模块1160的。在MFI模式下，中心波长在脉冲到脉冲的基础上被改变。脉冲的第三四分之一(标记为B)使用能量控制模块1160在MFI模式下来产生。如所示，能量控制模块1160提高了剂量变化(图11E)和能量变化(图11F)的性能。由于陷波滤波器对较低频率的影响，当使用能量控制模块1160时，剂量误差(图11D)略有下降。然而，剂量误差完全在规范内，并且剂量变化和能量变化的提高超过了剂量误差的小幅下降。

图12A是能量控制模块1260的框图。能量控制模块1260使用前馈方法来拒绝或减少：由于有意改变光谱调整装置895的配置而发生的脉冲到脉冲的能量干扰或能量变化，以改变由光学振荡器1112产生的光束的光谱特性。能量控制模块1260类似于能量控制模块560(图5A)，除了能量控制模块1260不包括振荡器选择模块362之外。能量控制模块1260可以被实施为控制系统150或控制系统250的一部分。能量控制模块1260是能量控制模块260的实施方式，其被配置用于与单个光学振荡器1112一起使用。

能量校正模块1260包括延迟模块367和激励确定模块1261。延迟模块367的输出是能量误差1266，它是能量性质信号1246(其是先前脉冲中的能量)和能量目标1271之间的差异的度量。激励确定模块1261确定经校正的激励信号1268'并且将经校正的激励信号1268'提供给光学振荡器1112。

图12B是激励模块1261的框图。激励确定模块1261可以包括反馈控制器587，其未在图12B中示出，但在上面讨论并且在图5B中示出。激励确定模块1261包括传递函数选择器1274，其选择传递函数1219_1至1219_N中的一个传递函数。传递函数1219_1至1219_N中的每个传递函数是针对特定波长的光学振荡器1112的传递函数，并且传递函数1219_1至1219_N中的每个传递函数与光谱调整装置895的特定配置相关联。光谱选择装置895具有N个不同的配置，每个配置与输出光束816的不同光谱参数(例如中心波长或带宽)相关联。N是大于零的整数，并且索引与特定应用相关的光谱调整装置895的所有可能配置。光谱调整装置895的N个配置中的每个配置与光学振荡器812的相应传递函数1219_1至1219_N相关联。例如，与传递函数1219_1至1219_N中的一个特定传递函数相关联的N的索引值可以被存储在查找表或数据库中，其具有定义传递函数和由光谱调整装置895的该配置产生的中心波长的数据。传递函数1219_1至1219_N可以与光谱调整装置895的N个配置中的一个配置相关联地存储在电子存储装置252上。传递函数1219_1至1219_N可以由制造商与N个配置相关联，或者可以由系统800的操作者提供。

传递函数选择器1274确定传递函数1219_1至1219_N中的哪个传递函数与产生从光学振荡器1112发射的输出光束的第k个脉冲的配置相关联。通过实施类似于相对于图3A讨论的余数函数的余数函数，传递函数选择器1274可以从传递函数1219_1至1219_N中进行选择，其中M是表示光谱调整装置895的N个配置的数量的整数，这些配置在其间交替或循环通过以产生光学脉冲。在另一示例中，由光学振荡器1112产生的光学脉冲的中心波长根据预定配方逐个脉冲地变化。例如，光学振荡器1112和光谱调整装置895可以被控制，使得中心波长在四个预定波长之间以顺序方式循环。因此，传递函数选择器1274为第二脉冲和第六脉冲选择传递函数1219_2，为第三模型和第七脉冲选择传递函数1219_3，以此类推。

误差信号1266被提供给所选的传递函数，并且所选的传递函数的输出被提供给增益584，然后被提供给积分器585。前馈校正信号567被提供给积分器585。前馈校正信号567去除、减少或拒绝能量干扰，诸如图7B所图示的那些。信号567校正在光学振荡器1112的操作期间由改变光谱调整装置895的配置引起的能量差，并且确定经校正的激励信号1268'。经校正的激励信号1268'(V(k))是基于方程(15)确定的：

其中k为大于或等于1并且表示由光学振荡器1112输出的光束中的脉冲的脉冲数量的整数，λ_k是由光学振荡器产生的第k个脉冲的波长，E是能量值，V是电压值，并且dedv(λ_k)是对应于在第k个脉冲中产生波长的光学振荡器的传递函数1219_1至1219_N。V*和E*分别是原始电压和能量值的移动平均值。

图12C至12F示出了模拟数据的示例。图12C和12D涉及在MFI模式下操作的传统系统，其中传统系统不包括能量控制模块1260。图12E和12F涉及在MFI模式下操作的系统，其中该系统包括能量控制模块1260。图12C和12E示出了作为脉冲数量的函数的脉冲能量。如图12E所示，即使脉冲的中心波长不是恒定的，具有能量控制模块1260的系统也维持恒定的脉冲能量。另一方面，由传统系统(图12C)产生的脉冲能量以奈奎斯特频率振荡。

图12D和12F示出了作为脉冲数量的函数的剂量不平衡。针对包括能量控制模块1260的系统，剂量不平衡要小得多。

这些和其他实施方式在权利要求的范围内。例如，能量控制模块460可以在单个光学振荡器(诸如光学振荡器111)以使得由光学振荡器产生的脉冲的中心波长在脉冲到脉冲的基础上有意地改变的方式操作的系统中实施。在能量控制模块460与单个光学振荡器一起使用的实施方式中，振荡器选择模块362未被使用。而且，传递函数1219_1至1219_N被使用来代替模型475-1至475-N。

本发明的其他方面在以下带编号的条款中陈述。

1.一种用于深紫外(DUV)光学光刻的系统，该系统包括：

光源装置，包括N个光学振荡器，其中N是大于或等于2的整数，并且N个光学振荡器中的每个光学振荡器被配置为响应于激励信号而产生光脉冲；以及

控制系统，耦合至光源装置，该控制系统被配置为基于输入信号来确定用于N个光学振荡器中的第一光学振荡器的经校正的激励信号，输入信号包括由N个光学振荡器中的另一光学振荡器产生的光脉冲的能量性质。

2.根据条款1的系统，其中控制系统被配置为确定经校正的激励信号包括控制系统被配置为将滤波器应用于输入信号以产生经滤波的输入信号，并且激励信号是经滤波的输入信号。

3.根据条款2的系统，其中滤波器包括陷波滤波器，该陷波滤波器传输频率在第一频带中的信息，并且基本上阻挡频率在第一频带外的信息。

4.根据条款3的系统，其中

光源装置产生曝光光束，

N个光学振荡器中的每个光学振荡器以重复率发射光脉冲，

N个光学振荡器中的全部光学振荡器具有相同的重复率，并且

曝光光束包括在时间上彼此分离的、来自N个光学振荡器中的每个光学振荡器的光脉冲。

5.根据条款3的系统，其中滤波器基于输入信号和能量误差值产生输出，并且控制系统被配置为基于滤波器的输出和初始输入信号来确定经校正的输入信号。

6.根据条款5的系统，其中滤波器包括卡尔曼滤波器。

7.根据条款3的系统，其中控制系统还被配置为在确定经校正的输入信号之前将前馈校正应用于初始输入信号。

8.根据条款7的系统，其中基于如下项确定前馈校正信号：所产生的光脉冲的能量与用于N个光学放大器中的第一光学放大器的激励量之间的第一建模关系、以及所产生的光脉冲的能量与用于N个光学放大器中的第二光学放大器的激励量之间的第二建模关系。

9.根据条款8的系统，其中N个光学振荡器中的每个光学振荡器中的激励机制包括电极的集合，第一建模关系包括：使施加到N个光学放大器中的第一光学放大器中的电极的电压量与所产生的光脉冲的能量相关的线性关系，并且第二建模关系包括：使施加到N个光学放大器中的第一光学放大器中的电极的电压量与所产生的光脉冲的能量相关的线性关系。

10.根据条款9的系统，还包括扫描仪装置，被配置为从光源装置接收曝光光束，并且其中控制系统被实施为扫描仪装置的一部分，使得扫描仪装置向N个光学振荡器中的第一光学振荡器提供经校正的激励信号。

11.根据条款1的系统，还包括：光束组合器，被配置为：从N个光学振荡器中的任何一个光学振荡器接收光脉冲，并且将接收到的光脉冲作为曝光光束导向扫描仪装置。

12.根据条款11的系统，其中能量性质包括基于在扫描仪装置中获得的光能测量值的指标。

13.根据条款1的系统，其中能量性质包括能量误差。

14.根据条款1的系统，其中由N个光学振荡器中的另一个光学振荡器产生的光脉冲是曝光光束中的第一光脉冲，由N个光学振荡器中的第一光学振荡器响应于激励信号的施加而形成的光脉冲是曝光光束中的第二脉冲，并且第二脉冲和第一脉冲是连续脉冲。

15.一种用于深紫外(DUV)光学光刻系统的方法，该方法包括：

基于从N个光学振荡器中的第一光学振荡器发射的、并且由扫描仪装置接收的光脉冲中的能量的量，确定能量误差，其中N是等于或大于2的整数，并且能量误差是光脉冲中的能量的量与目标能量之间的差异；

接收初始输入信号，该初始输入信号基于能量误差；

基于初始输入信号，确定经校正的输入信号；以及

将经校正的输入信号施加到N个光学振荡器中的第二光学振荡器的激励机制。

16.根据条款15的方法，其中基于初始输入信号确定经校正的输入信号包括：对初始输入信号进行滤波。

17.根据条款16的方法，其中对初始输入信号进行滤波包括：将陷波滤波器应用于初始输入信号。

18.根据条款16的方法，其中对初始输入信号进行滤波包括：将初始输入信号和能量误差提供给卡尔曼滤波器。

19.根据条款16的方法，其中对初始输入信号进行滤波包括：将前馈校正应用于初始输入信号。

20.根据条款16的方法，其中初始输入信号是从扫描仪装置接收的，该扫描仪装置被配置为接收由N个光学振荡器中的多于一个光学振荡器生成的曝光光束。

21.一种系统，包括：

光源装置，包括：

光学振荡器，被配置为响应于激励信号而产生光脉冲；以及

光谱调整装置，被配置为控制光脉冲的光谱性质；以及

控制系统，耦合至光源装置，该控制系统被配置为确定经校正的激励信号，该经校正的激励信号调整随后产生的光脉冲的能量以考虑光谱调整装置的配置的变化。

22.根据条款21的系统，其中光学振荡器与多个传递函数相关联，每个传递函数与光谱调整装置的特定配置相关联，并且

控制系统被配置为：基于与光谱调整装置的用于产生后续光脉冲的特定配置相关联的传递函数，确定经校正的激励信号。

23.根据条款22的系统，其中光谱调整装置包括至少一个棱镜，并且每个传递函数与至少一个棱镜的不同位置相关联。

24.根据条款23的系统，其中光谱性质包括光脉冲的中心波长。

25.根据条款21的系统，其中光谱调整装置的每个配置与光谱特性的特定值相关联。

26.根据条款25的系统，其中光谱调整装置的每个配置与光脉冲的带宽和中心波长的特定值相关联。

27.根据条款21的系统，其中光源装置还包括功率放大器，该功率放大器从光学振荡器接收种子光束，并且该系统被配置用于在深紫外(DUV)光刻系统中使用。

28.一种方法，包括：

将第一激励信号提供给与处于第一配置状态的光谱调整装置相关联的光学振荡器，以生成具有光谱性质的第一值的第一光脉冲；

将光谱调整装置调整为第二配置状态；

当光谱调整装置处于第二配置状态时，基于第一光脉冲的能量性质和光学振荡器的传递函数，确定经校正的激励信号；以及

在光谱调整装置处于第二配置状态以生成具有光谱性质的第二值的第二光脉冲时，将经校正的激励信号提供给光学振荡器。

29.根据条款28的方法，其中第二光脉冲具有能量性质的第二值，并且第二值基本上等于能量性质的第一值。

30.一种控制光源装置以生成脉冲光束的方法，该脉冲光束具有由光谱距离分离的至少两个光谱峰，该方法包括：

从光源装置生成第一光脉冲，该第一光脉冲具有能量性质的第一值和第一波长；

调整光源装置的至少一个组件，该至少一个组件被配置为控制从光源装置发射的光的光谱性质；

确定经校正的激励信号；以及

在调整至少一个组件以从光源装置生成第二光脉冲之后，将经校正的激励信号施加到光源装置，该第二光脉冲具有能量性质的第一值和第二波长，其中脉冲光束包括至少第一光脉冲和第二光脉冲，并且光谱距离是第一波长和第二波长之间的差异。

31.根据条款30的方法，其中光源装置包括仅一个光学振荡器，并且调整光源装置的至少一个组件包括：将一个光学振荡器的光谱调整装置从第一配置状态调整为第二配置状态；

一个光学振荡器与多个传递函数相关联，该传递函数中的每个传递函数与光谱调整装置的特定配置状态相对应；并且

经校正的激励信号是基于对应于光谱调整装置的第二配置状态的传递函数确定的。

32.根据条款31的方法，其中调整光谱调整装置包括：致动色散光学元件。

33.根据条款30的方法，其中光源装置包括分别与传递函数相关联的N个光学振荡器，该传递函数与激励能量和所产生的能量相关，并且N个光学振荡器中的第一光学振荡器产生第一光脉冲；

调整光源装置的至少一个组件包括：从N个光学振荡器中的第一光学振荡器切换到N个光学振荡器中的第二光学振荡器，使得N个光学振荡器中的第二光学振荡器产生第二光脉冲；并且

经校正的激励信号是基于N个光学振荡器中的第二光学振荡器的传递函数确定的。

34.一种用于光源装置的控制模块，该控制模块被配置为：

使光源装置从光源装置生成第一光脉冲，该第一光脉冲具有能量性质的第一值和第一波长；

调整光源装置的至少一个组件，该至少一个组件被配置为控制从光源装置发射的光的光谱性质；

确定经校正的激励信号；以及

在至少一个组件被调整以从所述光源装置生成第二光脉冲之后，将经校正的激励信号施加到光源装置，该第二光脉冲具有能量性质的第一值和第二波长，其中脉冲光束包括至少第一光脉冲和第二光脉冲，并且光谱距离是第一波长和第二波长之间的差异。

本公开的广度和范围不应该受到任何上述示例性实施例的限制，而应该只根据以下权利要求及其等效物来定义。

Claims (34)

1.一种用于深紫外(DUV)光学光刻的系统，所述系统包括：

光源装置，包括N个光学振荡器，其中N是大于或等于2的整数，并且所述N个光学振荡器中的每个光学振荡器被配置为响应于激励信号而产生光脉冲；以及

控制系统，耦合至所述光源装置，所述控制系统被配置为基于输入信号来确定用于所述N个光学振荡器中的第一光学振荡器的经校正的激励信号，所述输入信号包括由所述N个光学振荡器中的另一光学振荡器产生的光脉冲的能量性质。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制系统被配置为确定所述经校正的激励信号包括：所述控制系统被配置为将滤波器应用于所述输入信号以产生经滤波的输入信号，并且所述激励信号是所述经滤波的输入信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述滤波器包括陷波滤波器，所述陷波滤波器传输频率在第一频带中的信息，并且基本上阻挡频率在所述第一频带外的信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其中

所述光源装置产生曝光光束，

所述N个光学振荡器中的每个光学振荡器以重复率发射光脉冲，

所述N个光学振荡器中的全部光学振荡器具有所述相同的重复率，并且

所述曝光光束包括在时间上彼此分离的、来自所述N个光学振荡器中的每个光学振荡器的光脉冲。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述滤波器基于所述输入信号和能量误差值产生输出，并且所述控制系统被配置为基于所述滤波器的所述输出和初始输入信号来确定经校正的输入信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述滤波器包括卡尔曼滤波器。

7.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制系统还被配置为：在确定经校正的输入信号之前，将前馈校正应用于初始输入信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其中基于如下项确定所述前馈校正信号：所产生的光脉冲的能量与用于N个光学放大器中的第一光学放大器的激励量之间的第一建模关系、以及所产生的光脉冲的能量与用于所述N个光学放大器中的第二光学放大器的激励量之间的第二建模关系。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述N个光学振荡器中的每个光学振荡器中的激励机制包括电极的集合，所述第一建模关系包括：使施加到所述N个光学放大器中的所述第一光学放大器中的所述电极的电压量与所产生的所述光脉冲的所述能量相关的线性关系，并且所述第二建模关系包括：使施加到所述N个光学放大器中的所述第一光学放大器中的所述电极的电压量与所产生的所述光脉冲的所述能量相关的线性关系。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括扫描仪装置，被配置为从所述光源装置接收曝光光束，并且其中所述控制系统被实施为所述扫描仪装置的一部分，使得所述扫描仪装置向所述N个光学振荡器中的所述第一光学振荡器提供所述经校正的激励信号。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括：光束组合器，被配置为：从所述N个光学振荡器中的任何一个光学振荡器接收光脉冲，并且将接收到的所述光脉冲作为曝光光束导向扫描仪装置。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述能量性质包括基于在所述扫描仪装置中获得的光能测量值的指标。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述能量性质包括能量误差。

14.根据权利要求1所述的系统，其中由所述N个光学振荡器中的所述另一个光学振荡器产生的所述光脉冲是曝光光束中的第一光脉冲，由所述N个光学振荡器中的所述第一光学振荡器响应于所述激励信号的施加而形成的所述光脉冲是所述曝光光束中的第二脉冲，并且所述第二脉冲和所述第一脉冲是连续脉冲。

15.一种用于深紫外(DUV)光学光刻系统的方法，所述方法包括：

基于从N个光学振荡器中的第一光学振荡器发射的、并且由扫描仪装置接收的光脉冲中的能量的量，确定能量误差，其中N是等于或大于2的整数，并且所述能量误差是所述光脉冲中的所述能量的量与目标能量之间的差异；

接收初始输入信号，所述初始输入信号基于所述能量误差；

基于所述初始输入信号，确定经校正的输入信号；以及

将所述经校正的输入信号施加到所述N个光学振荡器中的第二光学振荡器的激励机制。

16.根据权利要求15所述的方法，其中基于所述初始输入信号，确定所述经校正的输入信号包括：对所述初始输入信号进行滤波。

17.根据权利要求16所述的方法，其中对所述初始输入信号进行滤波包括：将陷波滤波器应用于所述初始输入信号。

18.根据权利要求16所述的方法，其中对初始输入信号进行滤波包括：将所述初始输入信号和所述能量误差提供给卡尔曼滤波器。

19.根据权利要求16所述的方法，其中对所述初始输入信号进行滤波包括：将前馈校正应用于所述初始输入信号。

20.根据权利要求16所述的方法，其中所述初始输入信号是从扫描仪装置接收的，所述扫描仪装置被配置为接收由所述N个光学振荡器中的多于一个光学振荡器生成的曝光光束。

21.一种系统，包括：

光源装置，包括：

光学振荡器，被配置为响应于激励信号而产生光脉冲；以及

光谱调整装置，被配置为控制所述光脉冲的光谱性质；以及

控制系统，耦合至所述光源装置，所述控制系统被配置为确定经校正的激励信号，所述经校正的激励信号调整随后产生的光脉冲的能量，以考虑所述光谱调整装置的配置的变化。

22.根据权利要求21所述的系统，其中所述光学振荡器与多个传递函数相关联，每个传递函数与所述光谱调整装置的特定配置相关联，并且

所述控制系统被配置为：基于与所述光谱调整装置的用于产生所述后续光脉冲的所述特定配置相关联的所述传递函数，确定所述经校正的激励信号。

23.根据权利要求22所述的系统，其中所述光谱调整装置包括至少一个棱镜，并且每个传递函数与所述至少一个棱镜的不同位置相关联。

24.根据权利要求23所述的系统，其中所述光谱性质包括所述光脉冲的中心波长。

25.根据权利要求21所述的系统，其中所述光谱调整装置的每个配置与所述光谱性质的特定值相关联。

26.根据权利要求25所述的系统，其中所述光谱调整装置的每个配置与所述光脉冲的带宽和中心波长的特定值相关联。

27.根据权利要求21所述的系统，其中所述光源装置还包括功率放大器，所述功率放大器从所述光学振荡器接收种子光束，并且所述系统被配置用于在深紫外(DUV)光刻系统中使用。

28.一种方法，包括：

将第一激励信号提供给与处于第一配置状态的光谱调整装置相关联的光学振荡器，以生成具有光谱性质的第一值的第一光脉冲；

将所述光谱调整装置调整为第二配置状态；

当所述光谱调整装置处于所述第二配置状态时，基于所述第一光脉冲的能量性质和所述光学振荡器的传递函数，确定经校正的激励信号；以及

在所述光谱调整装置处于所述第二配置状态以生成具有所述光谱性质的第二值的第二光脉冲时，将所述经校正的激励信号提供给所述光学振荡器。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述第二光脉冲具有所述能量性质的第二值，并且所述第二值基本上等于所述能量性质的所述第一值。

30.一种控制光源装置以生成脉冲光束的方法，所述脉冲光束具有由光谱距离分离的至少两个光谱峰，所述方法包括：

从所述光源装置生成第一光脉冲，所述第一光脉冲具有能量性质的第一值和第一波长；

调整所述光源装置的至少一个组件，所述至少一个组件被配置为控制从所述光源装置发射的光的光谱性质；

确定经校正的激励信号；以及

在调整所述至少一个组件以从所述光源装置生成第二光脉冲之后，将所述经校正的激励信号施加到所述光源装置，所述第二光脉冲具有所述能量性质的所述第一值和第二波长，其中所述脉冲光束至少包括所述第一光脉冲和所述第二光脉冲，并且所述光谱距离是所述第一波长和所述第二波长之间的差异。

31.根据权利要求30所述的方法，其中所述光源装置包括仅一个光学振荡器，并且调整所述光源装置的所述至少一个组件包括：将所述一个光学振荡器的光谱调整装置从第一配置状态调整为第二配置状态；

所述一个光学振荡器与多个传递函数相关联，所述传递函数中的每个传递函数与所述光谱调整装置的特定配置状态相对应；并且

所述经校正的激励信号是基于对应于所述光谱调整装置的所述第二配置状态的所述传递函数确定的。

32.根据权利要求31所述的方法，其中调整所述光谱调整装置包括：致动色散光学元件。

33.根据权利要求30所述的方法，其中所述光源装置包括分别与传递函数相关联的N个光学振荡器，所述传递函数与激励能量和所产生的能量相关，并且所述N个光学振荡器中的第一光学振荡器产生所述第一光脉冲；

调整所述光源装置的所述至少一个组件包括：从所述N个光学振荡器中的所述第一光学振荡器切换到所述N个光学振荡器中的第二光学振荡器，使得所述N个光学振荡器中的所述第二光学振荡器产生所述第二光脉冲；并且

所述经校正的激励信号是基于所述N个光学振荡器中的所述第二光学振荡器的所述传递函数确定的。

34.一种用于光源装置的控制模块，所述控制模块被配置为：

使所述光源装置从所述光源装置生成第一光脉冲，所述第一光脉冲具有能量特征的第一值和第一波长；

调整所述光源装置的至少一个组件，所述至少一个组件被配置为控制从所述光源装置发射的光的光谱性质；

确定经校正的激励信号；以及

在所述至少一个组件被调整以从所述光源装置生成第二光脉冲之后，将所述经校正的激励信号施加到所述光源装置，所述第二光脉冲具有所述能量特征的所述第一值和第二波长，其中所述脉冲光束包括至少所述第一光脉冲和所述第二光脉冲，并且所述光谱距离是所述第一波长和所述第二波长之间的差异。

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