CN117321505A - 用于调节和引导辐射束的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于调节和引导辐射束的装置，包括第一光学部件和能量传感器。第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为从辐射源接收辐射。可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括：第一集合，被配置为将所接收到辐射的第一部分引导到能量传感器；以及第二集合，被配置为将所接收到的辐射的第二部分引导到照射区域。第一集合中的多个反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的4％。反射光学元件的第一集合中的反射光学元件可以均匀分布在第一光学部件上。

Description

用于调节和引导辐射束的装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年5月12日提交的EP申请21173464.5的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种可以用于调节、引导和监测辐射束的装置。该装置可以形成光刻设备的一部分，例如，该装置中的至少一些可以形成光刻设备的照射系统的一部分。该装置可以适用于接收和引导极紫外(EUV)辐射。本发明还涉及用于调节、引导和监测辐射束的对应方法。这样的方法可以形成光刻过程的一部分和/或可以形成在衬底的目标区域上形成图案的方法的一部分。
背景技术
光刻设备是一种用于将期望图案涂覆到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。例如，光刻设备可以在图案形成装置(例如，掩模)处将图案投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
为了在衬底上投射图案，光刻设备可以使用电磁辐射。这种辐射的波长决定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。相比于使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备，使用波长在4mm至20nm范围内(例如，6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以被用来在衬底上形成较小特征。
期望提供对在光刻设备中被用来将图案投影到衬底上的辐射束的各种特性的控制。例如，期望监测辐射束的能量，以允许控制输送到衬底的辐射剂量。此外，期望提供对图案形成装置的平面中的辐射束的形状(即，空间分布)的控制。另外，期望提供对图案形成装置的平面中的辐射束的角度分布的控制。辐射束在图案形成装置的平面中的角度分布可以被称为照射模式，这可以根据正在被成像的图案来选取以增加衬底上的图像对比度。
可能期望提供用于调节、引导和监测(例如，在光刻设备中的)辐射束的新型备选装置和/或方法，该装置和方法至少部分解决了与现有技术布置相关联的无论是在本文中还是在其他方面被识别的一个或多个问题。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种装置，包括第一光学部件，包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为从辐射源接收辐射；以及传感器，能够操作以确定由此接收的辐射的强度；其中可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合，该反射光学元件的第一集合被配置为将由所述第一集合接收的辐射的第一部分引导到传感器；以及反射光学元件的第二集合，该反射光学元件的第二集合被配置为将由所述第二集合接收的辐射的第二部分引导到照射区域；并且其中第一集合中的若干反射光学元件使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的4％。
第一光学部件可以形成光刻设备的照射系统的一部分。该装置可以适用于接收和引导极紫外(EUV)辐射。例如，第一光学部件可以形成光刻设备的照射系统的场琢面反射镜。使用时，图案形成装置(例如，掩模版或掩模)可以设置在照射区域中。例如，在扫描光刻曝光期间，图案形成装置可以移动穿过照射区域。图案形成装置的图像可以使用辐射的第二部分形成在衬底的目标区域上(例如，使用投影光学器件)。
原则上，该装置可以对现有光刻系统进行改造。
根据第一方面的装置允许辐射的第二部分用于将图案投影到衬底的目标部分上，同时允许使用传感器测量辐射的第一部分的强度或能量。根据所测量的辐射的第一部分的强度或能量，可以确定辐射的第二部分的强度或能量，这允许精确控制输送到衬底的目标部分的辐射剂量。根据第一方面的装置是有利的，因为它允许这种精确的剂量控制，同时相对于现有布置减少了用于强度或能量测量的辐射量(并且因此，增加了用于曝光的辐射量)。
在一些实施例中，第一集合中的若干反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的2.5％。在一些实施例中，第一集合中的若干反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的1％。在一些实施例中，第一集合中的若干反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的0.5％。在一些实施例中，第一集合中的若干反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量占辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的0.1％。
实施例提供了对现有光刻照射系统的显著改进，该系统可以将总辐射的5％与10％之间的总辐射引导到能量传感器。在某种程度上，用于能量测量的辐射量的减少是使用可独立移动的反射光学元件的二维阵列的结果。
此外，减少被引导到传感器的EUV辐射量对于当前的传感器技术而言是可行的。目前，掩模版级EUV能量传感器可以包括滤光器，以滤除任何带外辐射。滤光器还可以包括元件(由铝形成)，该元件被布置为降低EUV辐射的强度以使其处于传感器的光敏部分的动态范围内。目前，这种EUV辐射被衰减了约100倍，例如，从10％到0.1％。因此，通过调整能量传感器中的滤光器堆叠以减小EUV阻挡元件的厚度(或完全移除该堆叠)，使用装置所接收的辐射的0.1％进行测量将是可行的。
据估计，使用约0.1％的EUV辐射束可以实现适当能量测量。这比目前在EUV光刻扫描仪中使用的要小50倍。这种被引导到能量传感器的较低辐射强度的一个优点是，它将减少来自这种传感器的次级电子发射，从而提高(线性)性能。再加上减少的滤光器堆叠和优化的电子器件和增益设置，极低的EUV强度水平可能就足够了，同时仍然可以确保测量准确性。
有利地，用于曝光的辐射的第二部分中的辐射的这种显著的功率增益(约为EUV辐射功率的5％)预计将引起显著的生产量增益。还估计，第一方面将引起剂量控制的改进，并且因此引起关键尺寸均匀性的改进。
在一些实施例中，可以优化第一集合中的若干反射光学元件，使得反射光学元件的第一集合所接收的辐射量被最小化，同时允许以期望的准确性确定反射光学元件的第二集合所接收的辐射的总强度。
根据本公开的第二方面，提供了一种装置，包括：第一光学部件，包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为从辐射源接收辐射；以及传感器，能够操作以确定由此接收的辐射的强度；其中可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合，该反射光学元件的第一集合被配置为将由所述第一集合接收的辐射的第一部分引导到所述传感器；以及反射光学元件的第二集合，该反射光学元件的第二集合被配置为将由所述第二集合接收的辐射的第二部分引导到照射区域，使得来自反射光学元件的第二集合的辐射在照射区域处重叠，以便大体上覆盖照射区域第一数目次；并且其中第一集合中的反射光学元件的数目等于或大于第一数目。
应当领会，第二方面可以与第一方面相结合。例如，第一集合中的若干反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的4％。
反射光学元件的第二集合被配置为将辐射的第二部分引导到照射区域，使得来自反射光学元件的第二集合的辐射在照射区域处重叠，以便大体上覆盖照射区域第一数目次。例如，可独立移动的反射光学元件的二维阵列可以包括第一数目的组，其中每个组大体上覆盖照射区域并且有助于反射光学元件的第二集合。每个组可以包括相邻反射光学元件的集群。根据第二方面的装置可以确保来自这些组中的每个组的至少一个反射光学元件有助于被引导到传感器的第一集合。这可以确保在测量辐射的能量或强度时对有助于输送到照射区域的辐射剂量的每个组进行采样，这可以确保对辐射的第一部分的能量或强度的测量是对辐射的第二部分的能量或强度的精确估计。
在一些实施例中，第一集合中的反射光学元件的数目可以等于第一数目的整数倍。例如，在一些实施例中，来自这些组中的每个组的整数(例如，1、2、3……)个反射光学元件有助于将辐射的第一部分引导到传感器的第一集合。
根据本公开的第三方面，提供了一种装置，该装置包括：第一光学部件，包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为从辐射源接收辐射；以及传感器，能够操作以确定由此接收的辐射的强度；其中可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合，该反射光学元件的第一集合被配置为将由第一集合接收的辐射的第一部分引导到传感器；以及反射光学元件的第二集合，该反射光学元件的第二集合被配置为将由第二集合接收的辐射的第二部分引导到照射区域；并且其中反射光学元件的第一集合中的反射光学元件均匀地分布在第一光学部件上。
应当领会，第三方面可以与第一方面和第二方面相结合。例如，第一集合中的多个反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的4％。
有利地，由于反射光学元件的第一集合中的反射光学元件均匀分布在第一光学部件上，所以相对于现有光刻照射系统的能量传感器和场琢面反射镜所提供的采样，可以改进在第一光学部件处对辐射束的采样。这种现有光刻照射系统仅对场琢面反射镜的不用于曝光衬底的区域进行采样。相反，根据第三方面的装置可以被布置为对场琢面反射镜的不用于曝光衬底但被反射光学元件包围的(较小)区域进行采样。结果，根据第三方面的装置可以提供对用于曝光的辐射的能量的更准确的确定和/或提供关于跨照射区域的辐射的能量的变化的信息。
照射区域中的每个位置可以从反射光学元件的第二集合中的多个反射光学元件接收辐射。
照射区域可以被称为照射场或物场。第一光学部件可以包括约100000个可独立移动的反射光学元件。照射区域中的每个位置可以从约100个可独立移动的反射光学元件接收辐射。
可独立移动的反射光学元件的二维阵列可以包括多个组。每个组可以包括多个相邻可独立移动的反射光学元件，并且所述多个相邻可独立移动的反射光学元件可以包括：反射光学元件的第一子组，该反射光学元件的第一子组被配置为将由所述第一子组接收的辐射引导到传感器；以及反射光学元件的第二子组，该反射光学元件的第二子组被配置为将由所述第二子组接收的辐射引导到照射区域。
反射光学元件的多个组中的每个组可以被称为反射光学元件集群。
由反射光学元件的不同组中的第二子组引导到照射区域的辐射可以在照射区域处在空间上重叠。
多个子组中的每个子组可以被称为场琢面反射镜或虚拟场琢面反射镜。可以存在可独立移动的反射光学元件的约100个(例如，300个)组。每组可以包括约1000个可独立移动的反射光学元件。例如，在一个实施例中，每个组可以包括10行可独立移动的反射光学元件，每行具有100个可独立移动的反射光学元件。每组的第一子组可以包括约1个反射光学元件。每个组中的可独立移动的反射光学元件的其余部分可以形成第二子组。
在一些实施例中，每个组中的多个相邻可独立移动的反射光学元件可以大体上覆盖第一光学部件的连续区域。应当领会，这可以意味着相邻反射光学元件之间的任何间隙可以是最小的。
由可独立移动的反射光学元件组中的多个相邻可独立移动的反射光学元件覆盖的第一光学部件的连续区域的形状可以被称为该可独立移动的反射光学元件的组的形状。可独立移动的反射光学元件组中的每个组的形状通常可以与照射区域的形状相对应。
可独立移动的反射光学元件的多个组中的每个组可以具有大体上相同的尺寸和形状。
在一些实施例中，多个组中的每个组的形状可以是弯曲的。在一些实施例中，多个组中的每个组的形状通常可以是矩形。
在一些实施例中，可移动的反射光学元件的多个组可以大体上覆盖在使用时接收辐射的第一光学部件的区域。应当领会，这可以意味着在使用时接收辐射的第一光学部件的区域内的反射光学元件的相邻组之间的任何间隙都可能是最小的。
来自反射光学元件的不同组的第一反射光学元件子组可以设置在组内的不同位置中。
例如，在其中每个组的可独立移动的反射光学元件被排列成多行和多列的实施例中，来自任意两个不同组的反射光学元件的第一子组(被配置为将从辐射源接收的辐射引导到传感器)可以被设置在其组内的不同行和/或列中。
有利地，这种布置可以减少每个组的可独立移动的反射光学元件的子集指向传感器的影响。通过从组的不同部分移除第一子集的元件，实现照射区域的不同区域。另外，确保来自反射光学元件的不同组的反射光学元件的第一子组被设置在组内的不同位置中可以允许确定照射区域内的强度变化和/或允许对狭缝轮廓进行采样或测量。如本文中所使用的，照射区域还可以被称为照射狭缝或狭缝。此外，如本文中所使用的，辐射跨照射区域的空间强度分布可以被称为狭缝轮廓。可能特别有益的是，来自所有组的第一子集的元件与在装置的非扫描方向上分布在照射区域上的位置重合。
该装置还可以包括第二光学部件，该第二光学部件被配置为从反射光学元件的第二集合接收辐射并且将其引导到照射区域。
第二光学部件可以被配置为在照射区域中形成多个组中的每个组的第二子组的图像，所有这些图像在照射区域处在空间上重叠。
第二光学部件可以包括多个光学元件，该多个光学元件沿着装置的光轴设置在不同的位置处。
第二光学部件可以是包括多个琢面的琢面反射镜。
第二光学部件可以形成光刻设备的照射系统的一部分。例如，第二光学部件可以形成光刻设备的照射系统的光瞳琢面反射镜。
使用时，第一光学部件和第二光学部件可以一起被配置为在辐射束入射到设置在照射区域中的图案形成装置上之前调节辐射束。第一光学部件和第二光学部件可以一起提供具有期望横截面形状和期望空间和角度分布的辐射束。照射系统可以包括除了第一光学部件和第二光学部件之外的其他反射镜或设备。
传感器可以设置在第二光学部件上或连接到第二光学部件。
也就是说，传感器可以设置在光刻设备的照射系统内部的光瞳琢面反射镜上。
可独立移动的反射光学元件中的每个可独立移动的反射光学元件可以包括微机电系统(MEMS)微反射镜。
因此，可以认为第一光学部件包括MEMS微反射镜阵列
该装置还可以包括控制器，该控制器能够操作以控制可独立移动的反射光学元件中的每个可独立移动的反射光学元件的位置和/或定向。
因此，控制器能够操作以配置可独立移动的反射光学元件的定向，以便将所接收到的辐射的一部分引导到传感器，并且将所接收到的辐射的另一部分引导到照射区域。
因此，控制器能够操作以配置可独立移动的反射光学元件的定向，以便将所接收到的辐射的一部分引导到传感器，并且将所接收到的辐射的另一部分引导到照射区域。
传感器能够操作以确定由此接收的辐射强度。具体地，传感器能够操作以确定由反射光学元件的第一集合引导到其上的辐射强度。传感器能够操作以输出指示由此接收的辐射强度的信号。所述信号可以由控制器接收。
应当领会，传感器可以使用任何可用光敏技术。例如，传感器可以包括以下中的任一项中的一项或多项：光电二极管、互补金属氧化物半导体(CMOS)和/或电荷耦合器件(CCD)。
控制器能够操作以周期性地和暂时地控制可独立移动的反射光学元件的位置和/或定向，以便将它们定位在第二配置中。
例如，在衬底的目标区域曝光期间，控制器能够操作以控制反射光学元件，以便将它们定位在第一配置中。第一配置可以被称为曝光配置。在第一配置中，控制器可以定位反射光学元件，使得：(a)辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的阈值百分比(如在第一方面中一样)；(b)由反射光学元件的第一集合接收的辐射量被最小化，同时允许以一定准确性确定由反射光学元件的第二集合接收的辐射的总强度(如在第二方面中一样)；和/或(c)反射光学元件的第一集合中的反射光学元件均匀地分布在第一光学部件上(如在第三方面中一样)。
当可独立移动的反射光学元件处于第二配置时，辐射的第一部分的能量可能大于当可独立移动的反射光学元件处于第一配置时的能量。
例如，通过将可独立移动的反射光学元件置于第二配置中，可以对辐射的能量和/或辐射在曝光区域中的空间分布进行更精确和/或详细的测量。这通过增加第一集合中的反射光学元件的数目来实现。当装置未将衬底的目标区域暴露于辐射时，可独立移动的反射光学元件可以为此目的而被置于第二配置中。也就是说，这可以在光刻设备中的标准批次曝光之外进行(例如，在掩模版交换、晶片交换期间或在不同目标区域的曝光之间)。
另外，在初始系统设置和/或对装置的校准期间，可独立移动的反射光学元件可以被置于第二配置中。
传感器可以包括感测元件阵列。每个感测元件可以被布置为从第一光学部件上的与照射区域内的不同位置相对应的位置接收辐射。
例如，每个感测元件可以被布置为从可独立移动的反射光学元件的多个组中的一个组内的不同位置接收辐射。
感测元件阵列可以是一维阵列或二维阵列。
有利地，这允许测量照射区域内的狭缝均匀性及其漂移。这可以避免需要在晶片水平处进行狭缝扫描。此外，它可以实现经组合的再现性和狭缝均匀性校正，并且可以允许以比目前可能经由晶片水平处的狭缝扫描高得多的频率来监测成像性能。反过来，这可能会大大提高性能和生产量。
该装置还可以包括辐射源，该辐射源能够操作以生成脉冲辐射束并且将所述脉冲辐射束供应给第一光学部件。
辐射束可以包括EUV辐射。辐射源可以是激光产生等离子体(LPP)源、放电产生等离子体(DPP)源、自由电子激光器(FEL)或能够生成EUV辐射的任何其他辐射源。
脉冲辐射束的脉冲可以由辐射源根据传感器在接收到先前辐射脉冲的一部分时所确定的强度生成。
例如，传感器可以逐脉冲确定辐射束的能量，这可以用作反馈回路的一部分，以稳定辐射束的能量。
脉冲辐射束的脉冲可以由辐射源根据传感器在接收到先前辐射脉冲的一部分时所确定的空间强度信息生成。
也就是说，该装置可以将传感器阵列每脉冲确定的狭缝轮廓信息反馈给辐射源。具体地，该数据不仅提供强度信息以确保剂量再现性，而且还可以提供关于狭缝均匀性和远场稳定性的信息。对于LPP源，这样的信息将允许辐射源优化和稳定激光射束与液滴的对准，从而进一步改善狭缝均匀性和远场稳定性。
传感器能够操作以量化第一光学部件与由此接收的辐射束之间的对准。
该装置还可以包括支撑结构，该支撑结构被配置为支撑图案形成装置，使得图案形成装置被设置在照射区域中或能够移动穿过照射区域，并且其中传感器可以接近支撑结构设置。
也就是说，传感器可以被设置在掩模版水平处。
装置还可以包括：衬底台，该衬底台被配置为支撑衬底；以及投影系统，包括成像光学器件，该成像光学器件被配置为从照射区域接收辐射并且在由衬底台支撑的衬底上形成设置在照射区域中的物体的图像。
例如，物体可以包括由支撑结构支撑的图案形成装置。辐射束可以与图案形成装置相互作用，以便生成经图案化的辐射束。投影系统被配置为将经图案化的辐射束投影到衬底上。为此，成像光学器件可以包括多个反射镜，该多个反射镜被配置为将经图案化的辐射束投影到由衬底台保持的衬底上。
传感器可以被设置在成像光学器件与衬底台之间。
也就是说，传感器可以被设置在衬底或晶片水平处。例如，可以接近位于投影系统的光学器件与衬底之间的动态气锁提供传感器。通过这种布置，传感器能够操作以测量整个光学装置列(照射系统和投影系统)之后的辐射束的强度和均匀性。这将实现附加的实时和高度准确的系统传输测量和剂量再现性校正。
系统传输测量和/或监测的改进可能会导致更为准确的诊断，从而减少非计划的停机时间，并且增加光刻设备的可用性。
根据本公开的第四方面，提供了一种光刻设备或光刻系统，包括本公开的第一方面、第二方面或第三方面中任一方面的装置。
根据本公开的第五方面，提供了一种在衬底的目标区域上形成图案的方法，该方法包括：产生辐射束；将辐射束引导到第一光学部件，该第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合；使用反射光学元件的第一集合将辐射束的第一部分引导到传感器，并且使用传感器确定辐射束的第一部分的强度；以及使用反射光学元件的第二集合将辐射束的第二部分引导到掩模版，以便将图案赋予辐射束的第二部分并且形成经图案化的辐射束；以及将经图案化的辐射束投影到衬底的目标区域上；其中辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的4％。
根据第五方面的方法可以使用根据第一方面的装置来实现。
根据本公开的第六方面，提供了一种在衬底的目标区域上形成图案的方法，该方法包括：产生辐射束；将辐射束引导到第一光学部件，该第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合；使用反射光学元件的第一集合将辐射束的第一部分引导到传感器，并且使用传感器确定辐射束的第一部分的强度；以及使用反射光学元件的第二集合将辐射束的第二部分引导到掩模版，以便将图案赋予辐射束的第二部分并且形成经图案化的辐射束；以及将经图案化的辐射束投影到衬底的目标区域上；其中第二部分包括多个空间重叠的贡献，每个贡献源自相邻反射光学元件组；并且其中第一集合包括来自所述多个组中的每个组的一个或多个反射光学元件。
根据第六方面的方法可以使用根据第二方面的装置来实现。
第一集合可以包括来自所述多个组中的每个组的整数个反射光学元件。
可能需要使整数最小。例如，整数可以是小整数，例如，1、2或3。
根据本公开的第七方面，提供了一种在衬底的目标区域上形成图案的方法，该方法包括：产生辐射束；将辐射束引导到第一光学部件，该第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合；使用反射光学元件的第一集合将辐射束的第一部分引导到传感器，并且使用传感器确定辐射束的第一部分的强度；以及使用反射光学元件的第二集合将辐射束的第二部分引导到掩模版，以便将图案赋予辐射束的第二部分并且形成经图案化的辐射束；以及将经图案化的辐射束投影到衬底的目标区域上；其中第一部分由均匀分布在辐射束上的多个辐射束样品形成。
根据第七方面的方法可以使用根据第三方面的装置来实现。
第五方面、第六方面或第七方面中任一方面的方法还可以包括：使用传感器确定图案形成装置处的辐射束的空间分布。
第五方面、第六方面或第七方面中任一方面的方法可以包括：在一个或多个衬底的多个目标区域上依序形成图案。
该方法还可以包括：在不同目标区域的曝光之间，在图案形成装置处周期性地确定辐射束的能量和/或辐射束的空间分布的更准确和/或更详细的测量。
辐射束可以是脉冲辐射束，脉冲辐射束的脉冲可以根据传感器在接收到先前辐射脉冲的一部分时所确定的强度生成。
脉冲辐射束的脉冲可以根据传感器在接收到前一辐射脉冲的一部分时所确定的空间强度信息生成。
附图说明
现在，参考附图，仅通过示例对本发明的实施例进行描述，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2A示意性地示出了图1所示的光刻系统的场琢面反射镜设备的大体圆形部分，其示出了中心遮蔽部分和接收辐射的两个部分；
-图2B示出了图1所示的形式的已知EUV光刻设备中的琢面场反射镜设备的场琢面的示例形状；
-图3是根据本发明的一个实施例的用于调节、引导和监测辐射束的装置的示意图；
-图4是图3所示的装置的变体的示意图；
-图5是示出了控制器的功能中的一些功能的示意图，该控制器可能形成图3或图4所示的装置的一部分；以及
-图6是根据本发明的一个实施例的方法的示意图。
具体实施方式
图1示出了包括辐射源SO和光刻设备LA的光刻系统。辐射源SO被配置为生成EUV辐射束B并且将EUV辐射束B供应给光刻设备LA。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置为支撑图案形成装置MA(例如，掩模)的支撑结构MT、投影系统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EUV辐射束B入射在图案形成装置MA上之前调节EUV辐射束B。因此，照射系统IL可以包括琢面场反射镜设备10和琢面光瞳反射镜设备11。琢面场反射镜设备10和琢面光瞳反射镜设备11一起提供具有期望横截面形状和期望强度分布的EUV辐射束B。除了琢面场反射镜设备10和琢面光瞳反射镜设备11之外或代替它们，照射系统IL可以包括其他反射镜或设备。
在被如此调节之后，EUV辐射束B与图案形成装置MA相互作用。作为这种相互作用的结果，生成经图案化的EUV辐射束B'。投影系统PS被配置为将经图案化的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，该多个反射镜13、14被配置为将经图案化的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可以将缩减因子应用于经图案化的EUV辐射束B'，从而在图案形成装置MA上形成特征小于对应特征的图像。例如，可以应用4或8的缩减因子。尽管投影系统PS在图1中被图示为只有两个反射镜13、14，但投影系统PS可以包括不同数目的反射镜(例如，六个反射镜或八个反射镜)。
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将由经图案化的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，远低于大气压的压力下的少量气体(例如，氢气)。
例如，图1所示的辐射源SO可以被称为激光产生等离子体(LPP)源。激光系统1(例如，可以包括CO2激光器)被布置为经由激光射束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。尽管在以下描述中提到了锡，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可以包括喷嘴，该喷嘴被配置为沿着朝向等离子体形成区域4的轨迹引导例如液滴形式的锡。激光射束2在等离子体形成区域4处入射在锡上。激光能量沉积到锡中在等离子体形成区域4处产生锡等离子体7。在电子与等离子体的离子的去激发和复合期间，从等离子体7发射包括EUV辐射在内的辐射。
来自等离子体的EUV辐射由收集器5收集并聚焦。收集器5包括例如近法向入射辐射收集器5(有时更一般地被称为法向入射辐射采集器)。收集器5可以具有多层反射镜结构，该多层反射镜结构被布置为反射EUV辐射(例如，具有诸如13.5nm之类的期望波长的EUV辐射)。收集器5可以具有椭圆形配置，该椭圆形配置具有两个焦点。焦点中的第一焦点可以在等离子体形成区域4处，并且焦点中的第二焦点可以在中间焦点6处，如下文所讨论的。
激光系统1可以与辐射源SO空间分离。在这种情况下，激光射束2可以在射束递送系统(未示出)的帮助下从激光系统1传递到辐射源SO，射束递送系统包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器和/或其他光学器件。激光系统1、辐射源SO和射束递送系统可以一起被认为是辐射系统。
由收集器5反射的辐射形成EUV辐射束B。EUV辐射束B聚焦在中间焦点6处，以在等离子体形成区域4处存在的等离子体的中间焦点6处形成图像。中间焦点6处的图像充当照射系统IL的虚拟辐射源。辐射源SO被布置为使得中间焦点6位于辐射源SO的围合结构9中的开口8处或附近。
尽管图1将辐射源SO描绘为激光产生等离子体(LPP)源，但是诸如放电产生等离子体(DPP)源或自由电子激光器(FEL)之类的任何合适源都可以被用来生成EUV辐射。
琢面场反射镜设备10和琢面光瞳反射镜设备11被布置为在图案形成装置MA处提供辐射束B的期望角度分布以及在图案形成装置MA处提供辐射强度的期望均匀性。照射系统IL可以被布置为提供照射区域IR的Kohler照射(图案形成装置MA可以在衬底W的曝光期间移动穿过该区域)，使得等离子体形成区域4处的等离子体在图案化装置MA处和在衬底W的共轭平面中离焦(因此不影响辐射束的特性)。如本文中所使用的，照射区域IR还可以被称为照射狭缝或狭缝。
在光刻中，图案形成装置MA的照射非常重要。具体地，期望控制照射区域IR处的辐射的角度分布，在该照射区域IR中，图案形成装置MA被暴露于辐射。辐射的这种角度分布根据辐射在照射光瞳平面中的空间分布而被方便地描述，其描述了入射在图案形成装置MA上的每个点上的光锥如何被填充。在传统的照射模式下，辐射均匀地填充以光轴为中心的照射光瞳平面的圆形区域，使得图案形成装置上的每个点都由实心光锥照射。在偶极照射模式中，辐射填充照射光瞳平面的两个区域，这两个区域与光轴间隔开并且位于光轴的相对侧上。许多其他照射模式是已知的。原则上，可以定义最佳照射模式以在给定条件下对给定图案进行成像。因此，期望在照射模式下提供灵活性。
照射的均匀性也非常重要。照射的均匀性影响衬底W的目标部分所暴露于的剂量的均匀性，这影响关键尺寸均匀性(CDU)，这是在衬底W上形成的特征的尺寸的均匀性的重要度量。例如，可能期望维持辐射跨照射区域IR的期望空间强度分布。如本文中所使用的，辐射跨照射区域IR的空间强度分布可以被称为狭缝轮廓。
收集器5通常为凹面反射镜的形式，该凹面反射镜被布置为将从等离子体形成区域4发射的辐射收集到收集器5所面对的立体角中。该辐射被反射并聚焦在中间焦点6处。因此，在壳体内，辐射束B通常为会聚辐射锥的形式，其会聚于中间焦点6处，该锥的外边缘在图1中由两条线指示。在中间焦点6的下游，辐射束B通常是发散辐射锥的形式，其入射在通常为圆形的场琢面反射镜设备10上。然而，辐射源SO可以包括遮蔽物，该遮蔽物将阻挡该辐射锥的一部分，使得将存在发散辐射锥的将不从收集器5接收辐射的一些部分。例如，辐射源SO可以包括遮蔽件(未示出)，该遮蔽件可以被布置为防止激光射束2传播穿过开口8并且进入光刻设备LA(其中它可能会损坏光学部件)。该遮蔽件可以经由支撑件(未示出)由围合结构支撑。遮蔽件和支撑件一起形成辐射源SO的遮蔽物。因此，如图2A所示意性地描绘的，场琢面反射镜设备10的大致圆形部分20可以包括中心部分22和两个部分24、26，该中心部分22与辐射源SO的遮蔽物重合，并且不接收任何辐射。应当领会，这是示意性的并且遮蔽物可以具有任何形状或配置。
现在，参考图2A和图2B对图1所示的类型的EUV光刻设备中使用的已知琢面场反射镜设备10进行描述。
在已知的EUV光刻设备中，琢面场反射镜设备10包括多个场琢面。具体地，在这种已知的EUV光刻设备中，琢面场反射镜设备10的从辐射源SO接收辐射的部分24、26被设置有多个场琢面。例如，琢面场反射镜设备10的从辐射源SO接收辐射的部分24、26可以被设置有约100个场琢面(例如，300个场琢面)。在琢面场反射镜设备10的平面中，每个场琢面可以具有弯曲形状28，如图2B所示。一般而言，在琢面场反射镜设备10的平面中，每个场琢面可以具有细长形状，该细长形状在x方向上具有较长尺寸而在y方向上具有较短尺寸。每个场琢面包括反射镜，该反射镜可以被布置为将中间焦点6成像到琢面光瞳反射镜设备11上。为了实现这一点，场琢面例如可以为凹面的。
琢面光瞳反射镜设备11包括多个光瞳琢面。琢面光瞳反射镜设备11被布置为将琢面场反射镜设备10的每个场琢面的图像投影到图案形成装置MA处的照射区域IR(还称为狭缝或照射狭缝)上。照射系统IL被配置为使得每个场琢面以重叠方式成像在照射区域IR上。理想地，场琢面的每个图像填充照射区域IR。场琢面的图像的重叠至少部分使由辐射源SO提供的辐射束B中的不规则性变平。
照射区域IR可以是弯曲的或笔直的。一般而言，在扫描光刻设备LA中，照射区域IR是细长的，具有较长尺寸和较短尺寸。较短尺寸可以与支撑结构MT的扫描方向重合，而较长尺寸可以与非扫描方向重合。照射区域IR可以是弯曲的或笔直的。照射区域IR如图1所指示，该图1以横截面示出了图案形成装置。照射区域IR的较长尺寸(在x方向上)垂直于图1的平面，而照射区域IR的较短尺寸(在y方向上)位于图1的平面中。
应当领会，照射区域IR在图案形成装置MA的平面中可以具有通常与场琢面中的每个场琢面的形状相对应的形状，例如，通常呈图2B所示的形状28的形式。注意，每个场琢面的形状和大小不能与照射区域IR完全相同，并且取决于由场琢面、光瞳琢面(以及照射区域IR上游的任何其他光学器件)在x方向和y方向上施加的放大因子。照射区域IR的边缘可以由两个掩模版掩蔽叶片集合(未示出)限定，这两个掩模版掩蔽叶片集合可以截断辐射，使得辐射并不入射在照射区域IR之外的图案形成装置上。因此，场琢面中的每个场琢面可以被布置为使得在没有这种掩模版掩蔽叶片的情况下，它们各自都会过度填充照射区域IR。照射区域IR可以从每个场琢面的中心部分接收辐射，如图2B所示的场琢面的示例形状28内部的虚线29所指示的。
因此，在一些现有EUV光刻设备中，包围照射区域IR的区域也设置有EUV辐射(尽管图案形成装置MA处的照射区域被EUV辐射的该部分掩蔽，该部分不用于曝光衬底W)。包围照射区域IR的该区域可以从每个场琢面反射镜的边缘部分接收EUV辐射(在图2B的示意性图示中，该边缘部分可以是设置在虚线29与形状边缘之间的部分)。EUV辐射的不用于暴露衬底W的该部分中的至少一部分可以入射在能量传感器上，该能量传感器可以被用来监测和控制递送到衬底W的辐射剂量。通常，这样的已知光刻照射系统可以将总辐射的5％与10％之间的总辐射引导到图2B的示意性图示中虚线29与形状边缘之间的区域。
已经提出使用具有大量可单独指向或可移动反射光学元件的琢面场反射镜设备10，以便提供对光刻设备的照射模式的较佳控制。
本发明的各实施例可以包括琢面场反射镜设备10，该琢面场反射镜设备10包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列。具体地，本发明的各实施例可以利用由包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列的琢面场反射镜设备10提供的附加灵活性，以便优化和/或改进可以用于剂量控制的辐射的能量和/或强度的测量，如现在参考图3至图6所讨论的。
图3是根据本发明的实施例的用于调节、引导和监测辐射束的装置30的示意图。装置30包括第一光学部件32和传感器34。
第一光学部件32包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为(例如，从辐射源)接收辐射36。每个可独立移动的反射光学元件包括微机电系统(MEMS)。因此，第一光学部件32可以被认为包括MEMS微反射镜阵列。
例如，反射光学元件中的每个反射光学元件可以是多层反射镜。反射光学元件中的每个反射光学元件可以被配置为使得可以围绕一个或两个轴线控制其定向，使得可以控制其将辐射所引导到的位置。例如，反射光学元件中的每个反射光学元件可以具有一个或多个致动器，通过该一个或多个致动器，反射光学元件可以围绕一个轴线或两个正交轴线旋转。由此反射光学元件中的每个反射光学元件可以被控制为在特定方向上引导辐射。
可选地，反射光学元件中的每个反射光学元件可以被配置为使得其可以被设置为非活动状态，在该非活动状态下，反射光学元件将从中间焦点6接收的辐射引导到某个方向，使得辐射不会到达照射区域IR。例如，来自被设置为非活动状态的反射光学元件的辐射可以被引导到束流收集器以吸收该辐射。
传感器34可操作以确定由此接收的辐射强度。传感器34可以被称为能量传感器或强度传感器。应当领会，传感器34可以使用任何可用的光敏技术。例如，传感器34可以包括以下中的任一项中的一项或多项：光电二极管、互补金属氧化物半导体(CMOS)和/或电荷耦合器件(CCD)。
如下文所进一步讨论的，可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合。
反射光学元件的第一集合被配置为将由此接收的辐射38的第一部分引导到传感器34。反射光学元件的第二集合被配置为将由此接收的辐射40的第二部分引导到照射区域42。
第一光学部件32可以形成图1所示和上文所描述的类型的光刻设备LA的照射系统IL的一部分。装置30可以适合于接收和引导极紫外(EUV)辐射。例如，第一光学部件可以形成光刻设备LA的照射系统IL的场琢面反射镜设备10。使用时，图案形成装置MA(例如，掩模版或掩模)可以设置在照射区域42中。例如，在扫描光刻曝光期间，图案形成装置MA可以在扫描方向上移动穿过照射区域42，如箭头43所示意性地指示的。图案形成装置MA的图像可以(例如，使用投影光学器件PS)使用辐射40的第二部分而被形成在衬底W的目标区域上。
图3所示的装置30允许辐射40的第二部分用于将图案投影到衬底W的目标部分上，同时允许使用传感器34测量辐射38的第一部分的强度或能量。根据所测量的辐射38的第一部分的强度或能量，可以确定辐射40的第二部分的强度和能量，这允许准确控制递送到衬底W的目标部分的辐射剂量。
如图4所示，可选地，装置30还可以包括第二光学部件44，该第二光学部件44被配置为(从反射光学元件的第二集合)接收辐射40的第二部分并且将其引导到照射区域42。第二光学部件44可以是包括多个琢面的琢面反射镜设备。例如，第二光学部件44可以形成光刻设备LA的照射系统IL的一部分。例如，第二光学部件44可以形成图1所示和上文所描述的类型的光刻设备LA的照射系统IL的光瞳琢面反射镜设备11。
使用时，第一光学部件32和第二光学部件44可以一起被配置为在辐射束36入射在设置在照射区域42中的图案形成装置MA上之前调节该辐射束36。第一光学部件32和第二光学部件44可以一起提供具有期望横截面形状和期望空间和角度分布的辐射束。应当领会，除了第一光学部件和第二光学部件之外，这种照射系统还可以包括其他反射镜或设备。为了实现期望照射模式，可以控制第一光学部件32的反射光学元件的定向以将辐射引导到第二光学部件44的选定光瞳琢面。一些光瞳琢面可以从多于一个的反射光学元件接收辐射；其他光瞳琢面可能不接收辐射。这种布置可以被用来实现大量不同的照射模式。
可选地，如图4所示，在一些实施例中，传感器34可以设置在第二光学元件44上或连接到第二光学部件44。在一些实施例中，传感器34可以设置在光刻设备LA的照射系统IL内部的光瞳琢面反射镜设备11上，如图1中框34a所指示的。
备选地，在一些实施例中，可以接近支撑结构MT设置传感器34，如图1中框34b所指示的。在这种布置中，传感器34可以被描述为处于掩模版水平处。通过这种布置，传感器34可以被设置在与包围照射区域IR的区域相对应的位置中，该区域从每个场琢面反射镜的边缘部分接收EUV辐射(在图2B的示意性图示中，该边缘部分可以是被设置在虚线29与形状边缘之间的部分)。
备选地，在一些实施例中，可以接近衬底台WT设置传感器34。例如，传感器34可以被设置在投影系统PS内的成像光学器件13、14与衬底台WT之间，如图1中框34c所指示的。在这种布置中，传感器34可以被描述为设在衬底或晶片水平处。例如，可以接近动态气锁设置传感器34。通过这种布置，传感器34能够操作以测量整个光学装置列之后的经图案化的辐射束B'的强度和均匀性。有利地，这将实现附加的实时和高度准确的系统传输测量和剂量再现性校正。这样的系统传输测量和/或监测改进可以导致更准确的诊断，从而减少光刻设备LA的非计划的停机时间并且增加光刻设备LA的可用性。
在一些实施例中，照射区域IR中的每个位置可以从反射光学元件的第二集合中的多个反射光学元件接收辐射，如现在所讨论的。
第一光学部件32可以包括约100000个可独立移动的反射光学元件。这些反射光学元件可以大体上覆盖琢面场反射镜设备10的从辐射源SO接收辐射的部分24、26(参见图2A和所附讨论)。照射区域IR中的每个位置可以从约100个可独立移动的反射光学元件接收辐射，如现在所进一步讨论的。
在一些实施例中，琢面场反射镜设备10上设置的可独立移动的反射光学元件的二维阵列可以被认为包括反射光学元件的多个组。反射光学元件的每个组可以包括琢面场反射镜设备10上的多个相邻可独立移动的反射光学元件。反射光学元件的多个组中的每个组可以被称为反射光学元件的集群。
反射光学元件的每个组通常可以被配置为取代上文所讨论的场琢面中的一个场琢面。例如，每组可以覆盖琢面场反射镜设备10的通常与现有琢面场反射镜设备10的场琢面(例如，具有与图2B所示的形状28大致相同的形状的区域)的形状相对应的区域。应当领会，反射光学元件中的每个反射光学元件的形状通常可以是正方形或矩形，因此，如果该组被布置为琢面场反射镜设备10的大致弯曲的细长区域(类似于图2B所示的形状28)，则该形状沿着该形状的弯曲侧可以具有锯齿状边缘或像素化边缘。此外，每个组内的反射光学元件的定向可以被配置为以便向现有琢面场反射镜设备10的场琢面提供等同光焦度或凹面形状。
每组反射光学元件可以包括：反射光学元件的第一子组，该反射光学元件的第一子组被配置为将所述第一子组接收的辐射引导到传感器34；以及反射光学元件的第二子组，该反射光学元件的第二子组被配置为将由所述第二子组接收的辐射引导到照射区域42。在一些实施例中，第一子组可以包括单个反射光学元件或少量反射光学元件。
此外，由来自反射光学元件的不同组中的每个反射光学元件组的第二子组引导到照射区域42的辐射在照射区域42处空间重叠(以类似于上文所描述的场琢面的每个图像的重叠的方式)。
多个组中的每个组可以被称为场琢面反射镜或虚拟场琢面反射镜。可能存在可独立移动的反射光学元件的约100个(例如，300个)组。每个组可以包括约1000个可独立移动的反射光学元件。例如，在一个实施例中，每个组可以包括10行可独立移动的反射光学元件，每行具有100个可独立移动的反射光学元件。每个组的第一子组可以包括约1个反射光学元件。每组中可独立移动的反射光学元件的剩余部分可以形成第二子组。
在一些实施例中，每个组中的多个相邻可独立移动的反射光学元件可以大体上覆盖第一光学部件32的连续区域。应当领会，这可以意味着相邻反射光学元件之间的任何间隙可以是最小的。
由可独立移动的反射光学元件组中的多个相邻可独立移动的反射光学元件覆盖的第一光学部件的连续区域的形状可以被称为该可独立移动的反射光学元件组的形状。可独立移动的反射光学元件的多个组中的每个组的形状通常可以与照射区域IR的形状相对应(以类似于上文所描述的通常与照射区域IR的形状相对应的场琢面中的每个场琢面的形状的方式)。
可独立移动的反射光学元件的多个组中的每个组可以具有大体上相同的尺寸和形状。在一些实施例中，多个组中的每个组的形状可以是弯曲的。在一些实施例中，多个组中的每个组的形状通常可以是矩形的。
在一些实施例中，可移动反射光学元件的多个组可以大体上覆盖第一光学部件32的在使用时接收辐射的区域。第一光学部件32的在使用时接收辐射的区域可以例如大体上覆盖部分24，26。应当领会，这可以意味着第一光学部件的在使用时接收辐射的区域内的反射光学元件的相邻组之间的任何间隙可以是最小的。
在一些实施例中，来自反射光学元件的不同组的反射光学元件的第一子组可以设置在组内的不同位置中。
例如，在其中每个组的可独立移动的反射光学元件以多个行和多个列布置的实施例中，来自任意两个不同组的反射光学元件的第一子组(被配置为将从辐射源接收的辐射引导到传感器)可以以不同行和/或列设置在其组内。例如，在其中每个组覆盖琢面场反射镜设备10的通常与现有琢面场反射镜设备10的场琢面的形状相对应的区域(例如，形状与图2B所示的形状28大致相同的区域)的实施例中，来自不同组的反射光学元件的第一子组可以被设置在所述形状28内的不同位置中。有利地，这种布置可以减少每个组的可独立移动的反射光学元件子集被指向传感器34(与照射区域42相对)的影响。通过从不同组的不同部分移除第一子集的元件，照射区域42的多个不同区域受到影响。另外，确保来自反射光学元件的不同组的反射光学元件的第一子组被设置在组内的不同位置中可以允许确定照射区域内的强度变化和/或允许对狭缝轮廓进行采样或测量。可能特别有益的是，来自所有组的第一子集的元件与在装置的非扫描方向(例如，附图中的x方向)上分布在照射区域上的位置重合。
在一些实施例中，第二光学部件44可以被配置为在照射区域IR中形成多个组中的每个组的第二子组的图像，所有这些图像在照射区域IR处在空间上重叠。
在一些实施例中，反射光学元件的第二集合被配置为将由所述第二集合接收的辐射40的第二部分引导到照射区域42，使得来自反射光学元件的第二集合的辐射在照射区域42处重叠，从而大体上覆盖照射区域42第一数目n1次。例如，第一数目n1可以与反射光学元件组的数目相对应(每组通常取代场琢面反射镜)。对于这样的实施例，第一集合中的反射光学元件的数目等于或大于第一数目n1。第一数目n1可以为约100，例如，300。
反射光学元件的第二集合被配置为将辐射40的第二部分引导到照射区域42，使得来自反射光学元件的第二集合的辐射在照射区域42处重叠，从而大体上覆盖照射区域42第一数目n1次。例如，可独立移动的反射光学元件的二维阵列可以包括第一数目n1的组，每个组大体上覆盖照射区域42并且有助于反射光学元件的第二集合。如上文所解释的，每个组可以包括相邻反射光学元件的集群。装置30可以确保来自这些组中的每个组的至少一个反射光学元件(它们都被成像到照射区域42上)有助于指向传感器的第一集合。这可以确保在测量辐射的能量或强度时对有助于递送到照射区域42的辐射剂量的每个组进行采样，这可以确保对辐射的第一部分的能量或强度的测量是对辐射的第二部分的能量或强度的准确估计。
在一些实施例中，第一集合中的反射光学元件的数目可以等于第一数目n1的整数倍(其可以是反射光学元件组的数目，每个反射光学元件通常取代场琢面反射镜)。例如，在一些实施例中，来自这些组中的每个组的整数(例如1、2、3……)个反射光学元件有助于将辐射的第一部分引导到传感器的第一集合。
在一些实施例中，第一集合中的若干反射光学元件使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的4％。对于这样的实施例，图3所示的装置30是有利的，因为它允许这种准确剂量控制，同时相对于现有布置减少用于强度或能量测量的辐射量(并且因此增加了用于曝光的辐射量)。
在一些实施例中，第一集合中的若干反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的1％。在一些实施例中，第一集合中的若干反射光学元件可以使得辐射的第一部分的能量约为辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的0.1％。
因此，图3所示的装置30可以提供相对于现有光刻照射系统的显著改进，该系统可以将总辐射的5％与10％之间的总辐射引导到能量传感器(例如，通过将辐射提供给图2B中的示意性图示中的虚线29与形状边缘之间的整个区域)。在某种程度上，用于能量测量的辐射量的减少是使用可独立移动的反射光学元件的二维阵列的结果。
此外，这种减少对于电流传感器技术是可行的。目前，掩模版级EUV能量传感器包括滤光器，以滤除任何带外辐射。滤光器还包括元件(由铝形成)，该元件被布置为降低EUV辐射的强度以使其处于传感器的光敏部分的动态范围内。目前，EUV辐射被衰减大约100倍，例如，从10％衰减到0.1％。因此，通过调整能量传感器中的滤光器堆叠以减少EUV阻挡元件的厚度(或完全移除该堆叠)，使用0.1％的辐射进行测量是可行的。
因此，据估计，使用大约0.1％的EUV辐射束可以实现适当能量测量。这比目前在EUV光刻扫描仪中使用的要小50倍。这种被引导到能量传感器的较低辐射强度的一个优点在于，它将减少来自这样的传感器的次级电子发射，从而提高(线性)性能。再加上减少的滤光器堆叠和优化的电子器件和增益设置，极低EUV强度水平就可能足够了，同时仍确保测量准确性。
有利地，预计用于曝光的辐射的第二部分中的辐射的这种显著的功率增益(约为EUV辐射功率的大约5％)会引起显著生产量增益。还估计，第一方面将引起剂量控制改进，因此引起关键尺寸均匀性改进。
在一些实施例中，可以优化第一集合中的多个反射光学元件，使得使反射光学元件的第一集合所接收的辐射量被最小化，同时允许以期望准确性确定反射光学元件的第二子组所接收的总辐射强度。
在一些实施例中，反射光学元件的第一集合中的反射光学元件均匀分布在第一光学部件32上。有利地，由于反射光学元件的第一集合中的反射光学元件均匀分布在第一光学部件上，所以相对于由现有光刻照射系统的能量传感器和场琢面反射镜提供的采样，可以改进传感器34在第一光学部件处对辐射束36的采样。这样的现有光刻照射系统仅对场琢面反射镜设备10的不用于曝光衬底W的区域进行采样。相比之下，图3所示的装置30的实施例可以被布置为对场琢面反射镜设备10的不用于曝光衬底但被反射光学元件包围的(较小)区域进行采样。也就是说，本发明的各实施例可以被布置为对正被用于曝光衬底W的场琢面反射镜设备10的区域内的较小区域进行采样(例如，使用单个MEMS反射镜)，而非仅对每个场琢面反射镜的整个边缘部分进行采样(在图2B的示意性图示中，该边缘部分可以是设置在虚线29与形状边缘之间的部分)。结果，本发明的各实施例可以提供对用于曝光的辐射的能量的更准确的确定和/或提供关于跨照射区域42的辐射的能量变化的信息。
在一些实施例中，该装置还可以包括控制器46，该控制器46能够操作以控制能够独立移动的反射光学元件中的每个可独立移动的反射光学元件的位置和/或定向，如现在参考图5所讨论的。图5是示出了控制器46的功能中的一些功能的示意图，该控制器46可以形成图3或图4所示的装置30的一部分。控制器46能够操作以配置可独立移动的反射光学元件的定向，以便将所接收到的辐射的一部分38引导到传感器34并且将所接收到的辐射的另一部分40引导到照射区域42。为了实现这一点，控制器46可以能够操作以向第一光学部件32发送合适控制信号48。
传感器34可以是可操作的以确定由此接收的辐射强度。具体地，传感器34能够操作以确定由反射光学元件的第一集合引导到其上的辐射强度。传感器能够操作以输出指示由此接收的辐射强度的信号50。指示由传感器34接收的辐射强度的所述信号50可以由控制器46接收。
在一些实施例中，装置30具有多个配置，如现在所讨论的，该多个配置可以使用控制器46来控制。
例如，在曝光衬底W的目标区域期间，控制器46能够操作以控制反射光学元件，以便将它们定位在第一配置中，这已经在上文中进行了讨论。第一配置可以被称为曝光配置。在第一配置中，控制器46可以定位反射光学元件，使得：(a)辐射的第一部分38的能量小于辐射的第一部分38和辐射的第二部分40的总能量的阈值百分比；(b)由反射光学元件的第一集合接收的辐射量被最小化，同时允许以一定准确性确定由反射光学元件的第二子组接收的总辐射强度；和/或(c)反射光学元件的第一集合中的反射光学元件均匀分布在第一光学部件32上。
在一些实施例中，控制器46能够操作以周期性地和暂时地控制第一光学部件32的可独立移动的反射光学元件的位置和/或定向，从而将它们定位在第二配置中。当可独立移动的反射光学元件处于第二配置时，辐射的第一部分38的能量大于当可独立移动的反射光学元件处于第一配置时的能量。
例如，通过将可独立移动的反射光学元件置于第二配置中，可以对辐射的能量和/或辐射在曝光区域42中的空间分布进行更准确和/或详细的测量。这通过增加第一集合中的反射光学元件的数目来实现。当装置30、LA没有将衬底W的目标区域暴露于辐射时，可独立移动的反射光学元件可以为此目的而被置于第二配置中。也就是说，这可以在光刻设备LA中的标准批次曝光之外(例如，在掩模版交换、晶片交换期间或在不同目标区域的曝光之间)进行。
另外，在初始系统设置和/或装置的校准期间，可独立移动的反射光学元件可以被置于第二配置中。
在一些实施例中，传感器34可以包括感测元件阵列，每个感测元件被布置为从第一光学部件32上的位置接收辐射，该位置与照射区域42内的不同位置相对应。例如，每个感测元件可以被布置为从可独立移动的反射光学元件组中的一个组内的不同位置接收辐射。对于这样的实施例，由传感器34输出的信号50可以指示辐射跨照射区域42的强度分布。
感测元件阵列可以是一维阵列或二维阵列。
有利地，这允许测量照射区域IR内的狭缝均匀性及其漂移。这可以避免需要在晶片水平处进行狭缝扫描。此外，它可以实现组合的再现性和狭缝均匀性校正，并且可以允许以比当前可能经由晶片水平处的狭缝扫描高得多的频率监测成像性能。反过来，这可能会大大提高性能和生产量。
在一些实施例中，由传感器34输出的信号50(其可以指示由此接收的辐射强度)可以由辐射源SO(直接或间接经由控制器46)接收。响应于此，由辐射源SO生成的脉冲辐射束B的脉冲可以根据传感器34在接收到先前辐射脉冲B的一部分时所确定的强度而生成。例如，传感器34可以例如逐脉冲确定辐射束B的能量，并且这可以用作反馈回路的一部分以稳定由辐射源SO生成的辐射束的能量。
如上文所讨论的，在一些实施例中，传感器34能够操作以确定空间强度信息(例如，如果传感器34包括传感器阵列)。对于这样的实施例，传感器34所输出的信号50还可以指示跨照射区域42的辐射的强度分布。对于这样的实施例，辐射源SO所生成的脉冲辐射束B的脉冲可以根据传感器34在接收到先前辐射脉冲的一部分时所确定的空间强度信息而生成。也就是说，装置30可以将传感器阵列34每脉冲确定的狭缝轮廓信息反馈给辐射源SO。具体地，该数据不仅提供强度信息以确保剂量再现性，而且还可以提供关于狭缝均匀性和远场稳定性的信息。对于LPP源(如图1所示)，这样的信息将允许辐射源优化和稳定激光射束2与燃料液滴(在等离子体形成区域4处)的对准，从而进一步改善狭缝均匀性和远场稳定性。
在装置30的一些实施例中，传感器34能够操作以量化第一光学部件32与由此接收的辐射束B之间的对准。
图6是根据本发明的实施例的方法60的示意图。方法60可以使用如图3和图4所示以及上文所描述的装置30来实现。应当领会，方法60可以实现图3和图4所示以及上文所描述的装置30的功能中的任一功能。
方法60包括步骤62：产生辐射束(例如，使用辐射源SO)。
随后，方法60包括步骤64：将辐射束引导到第一光学部件，该第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，该可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合。
方法60还包括步骤66：使用反射光学元件的第一集合将辐射束的第一部分引导到传感器，并且使用传感器确定辐射束的第一部分的强度。
方法60还包括步骤68：使用反射光学元件的第二集合将辐射束的第二部分引导到掩模版，以便将图案赋予辐射束的第一部分并且形成经图案化的辐射束。
根据图6和上文在图3和图4中所示的装置30的描述，应当领会，步骤64和66可以并行进行。
方法60还包括步骤70：将经图案化的辐射束投影到衬底的目标区域上。该方法的特征在于，它与图3和图4所示以及上文所描述的装置30的功能相对应。
具体地，辐射的第一部分的能量(参见步骤66)可以小于辐射的第一部分和辐射的第二部分的总能量的4％。此外，第一集合中的反射光学元件的数目可以等于或大于第一数目n1次，来自反射光学元件的第二集合的辐射在照射区域处重叠第一数目n1次以便大体上覆盖照射区域。此外，第一部分可以由在第一光学部件处均匀分布在辐射束上的辐射束的多个样品形成。
方法60可以包括：在一个或多个衬底W的多个目标区域上依序形成图案。例如，方法60可以包括：在多个衬底W上形成图案，并且图案可以形成在每个衬底W上的多个目标区域上。对于这样的实施例，方法60还可以包括：在不同目标区域的曝光之间在图案形成装置处周期性地确定辐射束的能量和/或辐射束的空间分布的更准确和/或更详细的测量。
方法60可以包括反馈过程，其中在步骤66使用传感器确定的辐射束的第一部分的强度被用来在步骤62处控制后续辐射的产生。在步骤62处产生的辐射束可以是脉冲辐射束。对于这样的实施例，在步骤62处生成的脉冲辐射束的脉冲可以根据传感器在接收到先前辐射脉冲的一部分时在步骤66处所确定的强度而生成。
在步骤66处，方法60还可以包括：使用传感器确定图案形成装置处的辐射束的空间分布。对于这样的实施例，在步骤62处生成的脉冲辐射束的脉冲可以根据传感器在接收到先前辐射脉冲的一部分时在步骤66所确定的空间强度信息而生成。
尽管该文本中可能具体提及光刻设备在IC制造中的使用，但应当理解，本文中所描述的光刻设备可能具有其他应用。可能的其他应用包括：制造集成光学系统、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。
尽管该文本中可以具体参考在光刻设备的上下文中的本发明的实施例，但本发明的各实施例也可以用于其他装置。本发明的各实施例可以形成掩模检查装置、量测装置或测量或处理物体(诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置))的任何装置的一部分。这些装置通常可以被称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。
在上下文允许的情况下，本发明的各实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本发明的各实施例还可以被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实行。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；磁性存储介质；光学存储介质；闪存设备；电学、光学、声学或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等等。进一步地，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，应当领会，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上由实行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器或其他设备产生，并且这样做时可能会使得致动器或其他设备与物理世界交互。
虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但应当领会，可以以与所描述的方式不同的方式来实践本发明。以上描述旨在说明而非限制。因此，对于本领域的技术人员而言，显而易见的是，在没有背离下文所提出的权利要求的范围的情况下，可以根据描述对本发明进行修改。

Claims (36)

1.一种装置，包括：
第一光学部件，包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为从辐射源接收辐射；以及
传感器，能够操作以确定由此接收的辐射的强度；
其中所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括：
反射光学元件的第一集合，被配置为将由所述第一集合接收的辐射的第一部分引导到所述传感器；以及
反射光学元件的第二集合，被配置为将由所述第二集合接收的辐射的第二部分引导到照射区域；以及
其中所述第一集合中的若干反射光学元件使得所述辐射的第一部分的能量小于所述辐射的第一部分和所述辐射的第二部分的总能量的4％。
2.一种装置，包括：
第一光学部件，包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为从辐射源接收辐射；以及
传感器，能够操作以确定由此接收的辐射的强度；
其中所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括：
反射光学元件的第一集合，被配置为将由所述第一集合接收的辐射的第一部分引导到所述传感器；以及
反射光学元件的第二集合，被配置为将由所述第二集合接收的辐射的第二部分引导到照射区域，使得来自所述反射光学元件的第二集合的所述辐射在所述照射区域处重叠，以便大体上覆盖所述照射区域第一数目次；并且
其中所述第一集合中的反射光学元件的数目等于或大于所述第一数目。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一集合中的若干反射光学元件使得所述辐射的第一部分的能量小于所述辐射的第一部分和所述辐射的第二部分的总能量的4％。
4.一种装置，包括：
第一光学部件，包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列被布置为从辐射源接收辐射；以及
传感器，能够操作以确定由此接收的辐射的强度；
其中所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括：
反射光学元件的第一集合，被配置为将由所述第一集合接收的辐射的第一部分引导到所述传感器；以及
反射光学元件的第二集合，被配置为将由所述第二集合接收的辐射的第二部分引导到照射区域；并且
其中所述反射光学元件的第一集合中的所述反射光学元件均匀分布在所述第一光学部件上。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一集合中的若干反射光学元件使得所述辐射的第一部分的能量小于所述辐射的第一部分和所述辐射的第二部分的总能量的4％。
6.根据前述任一权利要求所述的装置，其中所述照射区域中的每个位置从所述反射光学元件的第二集合中的多个反射光学元件接收辐射。
7.根据前述任一权利要求所述的装置，其中所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括多个组，每个组包括多个相邻可独立移动的反射光学元件，所述多个相邻可独立移动的反射光学元件包括：
反射光学元件的第一子组，被配置为将由所述第一子组接收的辐射引导到所述传感器；以及
反射光学元件的第二子组，被配置为将由所述第二子组接收的辐射引导到所述照射区域。
8.根据权利要求7所述的装置，其中由不同反射光学元件组的所述第二子组引导到所述照射区域的所述辐射在所述照射区域处在空间上重叠。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其中所述可独立移动的反射光学元件的所述多个组中的每个组具有大体上相同的尺寸和形状。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，其中来自不同组的反射光学元件的所述反射光学元件的第一子组被设置在所述组内的不同位置中。
11.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括第二光学部件，所述第二光学部件被配置为从所述反射光学元件的第二集合接收辐射并且将所述辐射引导到所述照射区域。
12.根据从属于权利要求7至10中任一项的权利要求11所述的装置，其中所述第二光学部件被配置为在所述照射区域中形成所述多个组中的每个组的所述第二子组的图像，所有这样的图像在所述照射区域处在空间上重叠。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的装置，其中所述第二光学部件是包括多个琢面的琢面反射镜。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，其中所述传感器被设置在所述第二光学部件上或连接到所述第二光学部件。
15.根据前述任一权利要求所述的装置，其中所述可独立移动的反射光学元件中的每个可独立移动的反射光学元件包括微机电系统MEMS微反射镜。
16.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括控制器，所述控制器能够操作以控制所述可独立移动的反射光学元件中的每个可独立移动的反射光学元件的位置和/或定向。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述控制器能够操作以周期性地和暂时地控制所述可独立移动的反射光学元件的位置和/或定向，以便将它们定位在第二配置中。
18.根据权利要求17所述的装置，其中当所述可独立移动的反射光学元件处于所述第二配置时，所述辐射的第一部分的能量大于当所述可独立移动的反射光学元件处于所述第一配置时的能量。
19.根据前述任一权利要求所述的装置，其中所述传感器包括感测元件阵列，每个感测元件被布置为从所述第一光学部件上的、与所述照射区域内的不同位置相对应的位置接收辐射。
20.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括辐射源，所述辐射源能够操作以生成脉冲辐射束并且将所述脉冲辐射束供应给所述第一光学部件。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述脉冲辐射束的脉冲由所述辐射源根据由所述传感器在接收到前一辐射脉冲的一部分时所确定的强度来生成。
22.根据从属于权利要求19时的权利要求20或权利要求21所述的装置，其中所述脉冲辐射束的脉冲由所述辐射源根据在接收到前一辐射脉冲的一部分时由所述传感器确定的空间强度信息来生成。
23.根据前述任一权利要求所述的装置，其中所述传感器能够操作以量化所述第一光学部件与由此接收的辐射束之间的对准。
24.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括支撑结构，所述支撑结构被配置为支撑图案形成装置，使得所述图案形成装置被设置在所述照射区域中或能够移动穿过所述照射区域，并且其中所述传感器被设置在所述支撑结构附近。
25.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括：
衬底台，被配置为支撑衬底；以及
投影系统，包括成像光学器件，所述成像光学器件被配置为从所述照射区域接收辐射并且在由所述衬底台支撑的衬底上形成被设置在所述照射区域中的对象的图像。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述传感器被设置在所述成像光学器件与所述衬底台之间。
27.一种光刻设备或光刻系统，包括根据前述任一权利要求所述的装置。
28.一种在衬底的目标区域上形成图案的方法，所述方法包括：
产生辐射束；
将所述辐射束引导到第一光学部件，所述第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合；
使用所述反射光学元件的第一集合将所述辐射束的第一部分引导到传感器，并且使用所述传感器确定所述辐射束的所述第一部分的强度；以及
使用所述反射光学元件的第二集合将所述辐射束的第二部分引导到掩模版，以便将图案赋予所述辐射束的所述第二部分并且形成经图案化的辐射束；以及
将所述经图案化的辐射束投影到衬底的所述目标区域上；
其中所述辐射的第一部分的能量小于所述辐射的第一部分和所述辐射的第二部分的总能量的4％。
29.一种在衬底的目标区域上形成图案的方法，所述方法包括：
产生辐射束；
将所述辐射束引导到第一光学部件，所述第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合；
使用所述反射光学元件的第一集合将所述辐射束的第一部分引导到传感器，并且使用所述传感器确定所述辐射束的所述第一部分的强度；以及
使用所述反射光学元件的第二集合将所述辐射束的第二部分引导到掩模版，以便将图案赋予所述辐射束的所述第二部分并且形成经图案化的辐射束；以及
将所述经图案化的辐射束投影到所述衬底的目标区域上；
其中所述第二部分包括多个空间重叠的贡献，每个贡献源自相邻反射光学元件组；并且
其中所述第一集合包括来自多个组中的每个组的一个或多个反射光学元件。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述第一集合包括来自所述多个组中的每个组的整数个反射光学元件。
31.一种在衬底的目标区域上形成图案的方法，所述方法包括：
产生辐射束；
将所述辐射束引导到第一光学部件，所述第一光学部件包括可独立移动的反射光学元件的二维阵列，所述可独立移动的反射光学元件的二维阵列包括反射光学元件的第一集合和反射光学元件的第二集合；
使用所述反射光学元件的第一集合将所述辐射束的第一部分引导到传感器，并且使用所述传感器确定所述辐射束的所述第一部分的强度；以及
使用所述反射光学元件的第二集合将所述辐射束的第二部分引导到掩模版，以便将图案赋予所述辐射束的所述第二部分并且形成经图案化的辐射束；以及
将所述经图案化的辐射束投影到衬底的所述目标区域上；
其中所述第一部分由均匀分布在所述辐射束上的所述辐射束的多个样品形成。
32.根据权利要求29至31中任一项所述的方法，还包括：使用所述传感器确定所述图案形成装置处的所述辐射束的空间分布。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的方法，包括：在一个或多个衬底的多个目标区域上依序形成图案。
34.根据权利要求33所述的方法，还包括：在不同目标区域的曝光之间，周期性地确定所述图案形成装置处的所述辐射束的能量和/或所述辐射束的空间分布的更准确和/或更详细的测量。
35.根据权利要求28至34中任一项所述的方法，其中所述辐射束是脉冲辐射束，并且其中所述脉冲辐射束的脉冲根据在接收到前一辐射脉冲的一部分时由所述传感器确定的强度来生成。
36.根据从属于权利要求32时的权利要求35所述的方法，其中所述脉冲辐射束的脉冲根据在接收到前一辐射脉冲的一部分时由所述传感器确定的空间强度信息来生成。
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