CN118202535A - 调节激光电极的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了通过在腔室制造钝化过程的一部分期间或在腔室投入使用之后间歇地或根据需要地向第一电极供应反极性脉冲来钝化通常用作激光放电室中的阴极的第一电极的装置和方法，该激光放电室还包括通常用作阳极的第二电极。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年10月21日提交的，题目为“APPARATUS FOR AND METHOD OFCONDITIONING LASER ELECTRODES”的美国申请号63/270，187的优先权，该申请的全部内容通过整体引用并入本文。
技术领域
本公开的主题涉及诸如用于集成电路光刻制造工艺的激光产生的光源。
背景技术
在深紫外(“DUV”)激光源中，通过使等离子体放电发生在放电室中的电极之间来产生激光辐射脉冲。常规DUV室以负极性来被激发，其中下部电极在放电室的底部处于地电位，上部电极在放电室的顶部接收高负电压脉冲。这种布置用于初始电极钝化期间的制造。它也是腔室在场中实际操作时使用的装置。在这里和其它地方，术语“上部”和“下部”用于指示电极的相对位置，而不一定是它们相对于重力的位置，尽管电极可以被布置为使得“上部”和“下部”也对应于它们相对于重力的位置。
这些激光器通常被配置为产生称为突发的脉冲序列。用于这种腔室的一个操作参数是作为施加在电极两端的电压的函数而产生的激光能量的量。对于有效的激光器，对于电极之间的给定电势差应该产生尽可能多的能量。
用于评估激光室性能的另一标准是作为电极两端电压的函数的能量产生的稳定性。换句话说，通常希望由给定电极电压产生的激光辐射能量的量随时间尽可能保持恒定。然而，随着激光室及其电极的成熟，存在能量相对于电压关系变化的趋势，导致能量电压不稳定性(EVI)。期望限制突发到突发和脉冲到脉冲的给定电势差的能量变化。
EVI的一个原因是放电室中的放电倾向于集中在导电电极的表面处并在导电电极的表面处形成瞬态放电，即，丝状放电或流光放电。该过程从产生激光辐射的等离子体中获取能量。它还导致能量相对于电压关系的不可预测的变化。因此，减小流光放电可导致EVI的减小。
流光放电倾向于在电极表面上已经被各种机制损坏的位置处形成。减轻这种损坏的一种措施是调节电极表面以使其不易受到这种损坏，例如钝化电极的放电表面。钝化通常涉及将放电表面暴露于电子和负离子(例如，F-)流。
钝化是通过向阴极施加负脉冲以钝化阴极和阳极来制备用于服务的电极的过程的一部分。即使当阳极和阴极由类似材料制成时，钝化也倾向于优先地(更快速和完全地)发生在正阳极上，而不发生在负阴极上。因此，钝化阴极通常比钝化阳极花费更多的时间(即，更多的脉冲)。
在现场中，使用期间固有地发生一些钝化。然而，阳极比阴极更受益于这种固有钝化。因此，阴极更易于产生流光放电。
因此，希望能够提供一种用于激光电极的装置，其中在制造期间可以更快速地调节电极。还希望能够在腔室被部署到现场之后增强电极放电表面上的固有钝化。在本文中，出现了对本发明的需要。
发明内容
以下给出了一个或多个实施例的简洁概述，以便提供对本发明的基本理解。本概述不是所有预期实施例的广泛综述，并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素，也不描绘任何或所有实施例的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
根据一个方面，本公开的主题通过反转放电的极性来改善阴极的钝化。因此，上部电极在反向极性放电期间用作阳极。
根据一个实施例的一个方面，公开了一种用于激光放电室的脉冲电源，该激光放电室包括第一电极和第二电极，该脉冲电源具有第一状态和第二状态，在第一状态中，该脉冲电源产生具有第一极性的至少一个脉冲并将其供应给第一电极，在第二状态中，该脉冲电源产生具有第二极性的至少一个反极性脉冲并将其供应给第一电极，该第二极性与第一极性相反。电源可以适于响应于控制信号而在第一状态和第二状态之间转变。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种激光器，其包括：放电室；第一电极，其至少部分地定位在放电室内；第二电极，其至少部分地定位在放电室内，第一电极具有第一放电表面，第二电极具有第二放电表面，第一放电表面和第二放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及脉冲电源，其被布置为产生电能的脉冲并将电能的脉冲供应给第一电极。其中，脉冲电源具有第一状态和第二状态，在第一状态中，脉冲电源产生具有第一极性的多个第一脉冲并将其供应给第一电极供，在第二状态中，脉冲电源产生第二极性的多个第二脉冲并将其供应给第一电极，第二极性与第一极性相反。
激光器还可以包括：计量单元，其被布置为测量并产生多个第一脉冲的EVI特性；以及控制单元，其被布置为接收输出，并适于基于多个第一脉冲的EVI的EVI特性来产生控制信号，其中脉冲电源被布置为接收控制信号，并适于响应于控制信号而从第一状态转变到第二状态。EVI的特性可以是EVI的大小。EVI的特性可以是EVI的频率。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种激光器，其包括：放电室；至少部分地定位在放电室内的上部电极，至少部分地定位在放电室内的下部电极，上部电极具有上部电极放电表面并且下部电极具有下部电极放电表面，上部电极放电表面和下部电极放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及脉冲电源，其被布置为产生电能的脉冲并将电能的脉冲供应给上部电极。脉冲电源具有第一状态和第二状态，在第一状态中，脉冲电源产生多个负向脉冲并将其供应给上部电极，在第二状态中，脉冲电源产生多个正向脉冲并将其供应给上部电极。
该激光器还可以包括：计量单元，其被布置为测量并产生指示激光器的EVI的输出；以及控制单元，其被布置为接收输出并适于基于多个负向脉冲的EVI特性电压来产生控制信号，其中脉冲电源被布置为接收控制信号并适于响应于控制信号而从第一状态转变到第二状态。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种操作用于激光放电室的脉冲电源的方法，激光放电室包括第一电极和第二电极，该方法包括：使脉冲电源在第一状态中操作，在第一状态中，脉冲电源产生具有第一极性的至少一个脉冲并将其供应给第一电极；以及使脉冲电源转变到第二状态，在第二状态中，脉冲电源产生具有第二极性的至少一个反极性脉冲并将其供应给第一电极，第二极性与第一极性相反。使脉冲电源转变到第二状态可以包括接收控制信号。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种操作激光器的方法，该激光器包括：放电室；至少部分地定位在该放电室内的第一电极，以及至少部分地定位在该放电室内的第二电极，该第一电极具有第一放电表面并且该第二电极具有第二放电表面，该第一放电表面和该第二放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及被布置为向第一电极提供电能的脉冲的脉冲电源，该方法包括：使该脉冲电源在第一模式中操作，在该第一模式中该脉冲电源向该第一电极供应具有第一极性的脉冲的第一序列，以及使脉冲电源转变，以在第二模式中操作，在第二模式中，脉冲电源向第一电极供应具有第二极性的脉冲的第二序列，第二极性与第一极性相反。
该方法还可包括测量和产生指示激光器的EVI特性的输出，并基于输出和脉冲的第一序列的EVI特性而产生控制信号，其中使脉冲电源转变包括：脉冲电源接收控制信号并响应于控制信号而从第一模式转变到第二模式。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种操作激光器的方法，该激光器包括：放电室；至少部分地定位在放电室内的上部电极，以及至少部分地定位在放电室内的下部电极；具有上部电极放电表面的阴极和具有下部电极放电表面的阳极，阴极放电表面和阳极放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及被布置为产生电能的脉冲并将电能的脉冲供应给阴极的脉冲电源，该方法包括：使脉冲电源在第一模式中操作，在第一模式中，脉冲电源产生多个负向脉冲并将其供应给阴极；以及使脉冲电源转变到第二模式，在第二模式中，脉冲电源产生多个正向脉冲并将其供应给阴极。
该方法还可以包括：测量和产生指示激光器的EVI特性的输出，并基于多个负向脉冲的EVI特性产生控制信号，其中脉冲电源被布置为接收控制信号，并适于响应于控制信号而从第一模式转变到第二模式。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种调节第一电极和第二电极的方法，包括：使脉冲电源向第一电极供应具有第一极性的脉冲的第一序列，以及使脉冲电源向第一电极供应脉冲的第二序列，脉冲的第二序列中的脉冲具有第二极性，第二极性与第一极性相反。在调节期间施加的具有第一极性的脉冲的数目可以与在调节期间施加的具有第二极性的脉冲的数目成预定比率。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种调节待调节的电极的方法，该电极用于在腔室中使用，该方法包括：提供测试装置，该测试装置包括上部电极和脉冲电源，该脉冲电源被连接以向上部电极供应负向脉冲；将待调节的电极放置在测试装置中并将待调节的电极作为下部电极连接到脉冲电源；将脉冲施加到上部电极以钝化待调节的电极，从而产生经调节的电极；从测试装置移除经调节的电极；以及将经调节的电极作为上部电极或下部电极安装在腔室中。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种用于激光放电室的脉冲电源系统，该激光放电室包括第一电极和第二电极，该脉冲电源系统包括：脉冲电源，脉冲电源适于具有第一状态和第二状态，在第一状态装，脉冲电源产生具有第一极性的多个第一脉冲并将其供应给第一电极，在第二状态中，脉冲电源产生具有第二极性的多个第二脉冲并其供应给第一电极，第二极性与第一极性相反；计量单元，其被布置为测量并产生指示多个第一脉冲中的至少一些脉冲的EVI的至少一个特性的输出；以及控制单元，其被布置为接收输出并适于至少部分地基于输出来生成控制信号，其中脉冲电源被布置为接收控制信号并适于响应于控制信号而从第一状态转变到第二状态。
EVI的至少一个特性可以是EVI的大小。至少一个EVI特性可以是EVI的出现频率。
下面参考附图详细描述本公开的主题的其它实施例、特征和优点，以及各种实施例的结构和操作。
附图说明
并入本文并形成说明书一部分的附图示出了本发明，并与说明书一起进一步用于解释本发明的原理，并使相关(多个)领域的技术人员能够制造和使用本发明。
图1是根据所公开的主题的一个方面的光刻系统的总体广义概念的不按比例的示意图。
图2是根据所公开的主题的一个方面的照射系统的总体广义概念的不按比例的示意图。
图3是根据所公开的主题的各方面的准分子激光器的放电室的不按比例的示意性横截面。
图4是根据所公开的主题的各方面的用于准分子激光器的放电室的脉冲电源的功能框图。
图5是根据所公开的主题的各方面的用于准分子激光器的放电室的脉冲电源的电路图。
图6是示出准分子激光器的放电室的作为时间函数的脉冲电压的曲线图。
图7是示出根据所公开的主题的各方面的准分子激光器的放电室的作为时间的函数的脉冲电压的曲线图。
图8A是根据所公开的主题的各方面的用于电极调节的装置的部分示意性功能框图。
图8B是根据所公开的主题的各方面的用于电极调节的装置的部分示意性功能框图。
图8C是根据所公开的主题的各方面的用于电极调节的装置的部分示意性功能框图。
图9是根据所公开的主题的各方面的用于调节电极的另一装置的部分示意性功能框图。
图10是根据所公开的主题的各方面的调节准分子激光器的放电室的电极的方法的流程图。
下面参考附图详细描述本发明的其它特征和优点，以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意，本发明不限于本文描述的特定实施例。本文提出的这些实施例仅用于说明的目的。基于这里所包含的教导，其它实施例对相关领域的技术人员来说是显而易见的。
具体实施方式
现在参考附图描述各种实施例，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而，在一些或所有情况下，显然可以在不采用下述具体设计细节的情况下实践下述任何实施例。在其它情况下，以框图形式示出了公知的结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。本概述不是所有预期实施例的广泛综述，并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素，也不描绘任何或所有实施例的范围。
图1示出了包括照射系统105的光刻系统100。如下面更全面地描述的，照射系统105包括产生脉冲光束110并将其引导到光刻曝光设备或扫描仪115的光源，光刻曝光设备或扫描仪115在晶片120上图案化微电子特征。晶片120被放置在晶片台125上，晶片台125被构造为保持晶片120并被连接到定位器127，定位器127被配置为根据某些参数精确地定位晶片120。
光刻系统100使用具有深紫外(DUV)范围内的波长(例如，具有248纳米(nm)或193nm的波长)的光束110。可在晶片120上图案化的微电子特征的最小尺寸取决于光束110的波长，较短的波长允许较小的最小特性尺寸。扫描仪115包括具有例如一个或多个会聚透镜、掩模和物镜装置的光学装置。掩模可沿一个或多个方向移动，诸如沿光束110的光轴或在垂直于光轴的平面内移动。物镜装置包括投影透镜，并且使得能够发生从掩模到晶片120上的光致抗蚀剂的图像转印。照射系统105调节照射到掩模上的光束110的角度范围。照射系统105还使光束110跨掩模的强度分布均匀化(使得均匀化)。
扫描仪115可以包括光刻控制器130以及其它特征，该光刻控制器130控制如何在晶片120上印刷层。光刻控制器130包括存储信息的存储器，该信息诸如是基于例如所使用的掩模以及影响曝光的其它因素来确定晶片120上的曝光长度的工艺配方。在光刻期间，光束110的多个脉冲照射晶片120的相同区域以构成照射剂量。
光刻系统100还优选地包括控制系统135。通常，控制系统135包括数字电子电路、计算机硬件、固件和软件中的一者或多者。控制系统135还包括可以是只读存储器和/或随机存取存储器的存储器。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，例如包括，半导体存储器设备，诸如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM盘。
控制系统135还可以包括一个或多个输入设备(诸如键盘，触摸屏，麦克风，鼠标，手持输入设备等)和一个或多个输出设备(诸如扬声器或监视器)。控制系统135还可以包括一个或多个可编程处理器，以及有形地体现在机器可读存储设备中的、以供一个或多个可编程处理器执行的一个或多个计算机程序产品。一个或多个可编程处理器可以各自执行指令程序，以通过对输入数据进行操作并生成适当的输出来执行期望的功能。通常，处理器从存储器接收指令和数据。任何前述内容可由专门设计的ASIC(专用集成电路)补充或并入其中。控制系统135可以集中式的或部分或全部地分布在整个光刻系统100中。
图2示出了作为照射系统105的一个示例的产生脉冲激光束作为光束110的脉冲激光源。图2示出了作为非限制性示例的双腔室激光系统，但是应当理解，本文说明的原理同样适用于单腔室激光系统。气体放电激光系统可以包括例如固态或气体放电种子激光系统140、放大级(例如，功率环放大器(“PRA”)级145)、中继光学器件150和激光系统输出子系统160。种子系统140可以包括例如主振荡器(“MO”)室165，其包括如下所述的一对电极。
种子激光器系统140还可以包括主振荡器输出耦合器(“MO OC”)175，该主振荡器输出耦合器175可以包括部分反射镜，该部分反射镜与反射光栅(未示出)一起形成线窄化模块(“LNM”)170，种子激光器140在振荡器腔中振荡以形成种子激光器输出脉冲，即，形成主振荡器(“MO”)。该系统还可以包括线中心分析模块(“LAM”)180。MO波前工程盒(“WEB”)185可以用于将MO种子激光系统140的输出重定向到放大级145，并且可以包括例如具有例如多棱镜扩束器(未示出)和光学延迟路径(未示出)的射束扩展。
放大级145可以包括例如PRA激光发射室200，该PRA激光发射室200也可以是振荡器，例如由种子射束注入和输出耦合光学器件(未示出)形成，该种子射束注入和输出耦合光学器件可以被并入到PRA WEB 210中并且可以由射束反向器220通过腔室200中的增益介质重定向回来。PRA WEB 210可以并入部分反射的输入/输出耦合器(未示出)和用于标称操作波长(例如，对于ArF系统在大约193nm)的最大反射镜以及一个或多个棱镜。激光发射室200还可以包括如下所述的一对电极。
在放大级145的输出处的带宽分析模块(“BAM”)230可以从放大级接收脉冲的输出激光束，并且为了计量目的，例如为了测量输出带宽和脉冲能量，拾取一部分光束。然后，脉冲的激光输出光束穿过光脉冲展宽器(“OPuS”)240和输出组合自动快门计量模块(“CASMM”)250，其也可以是脉冲能量计的位置。OPuS240的一个目的可以是例如将单个输出激光脉冲转变成脉冲串。从原始单个输出脉冲产生的次级脉冲可以相对于彼此延迟。通过将原始激光脉冲能量分布成次级脉冲串，可以扩展激光的有效脉冲长度，同时减小峰值脉冲强度。OPuS240因此可以经由BAM 230从PRA WEB 210接收激光束，并将OPuS240的输出引导到CASMM 250。
PRA激光室200和MO 165被配置为这样的腔室，其中电极之间的放电引起激光发射气体中的激光发射气体放电，以产生高能量分子(包括例如Ar，Kr，F2和/或Xe)的反转布居，以产生相对宽的带辐射，该相对宽的带辐射可以被线窄化到在LNM 170中选择的相对非常窄的带宽和中心波长，如本领域已知的。
图3中示出了诸如可以用作PRA激光发射室200或MO 165的放电室300的配置。腔室300包括用作阴极的上部电极310和用作阳极的下部电极320。下部电极320和上部电极310中的一者或两者可以完全被包含在由室壁305限定的腔室300的压力包封中，或者电极中的一者或两者可以不被这样包含。CP是与激光系统电极310、320并联电连接的峰化电容器(可以是并联安装在激光室300的顶部上并作为激光室300的一部分的一组电容器)。
图3中还示出了上部绝缘体315和下部绝缘体325。下部电极320通常电连接到腔室300的壁305。出于安全原因，希望将室壁305保持在地电位，从而将下部电极320保持在地电位。在图3所示的实施例中，上部电极310由电压源340以相对于下部电极320为负的电压驱动。因此，在该配置中，上部电极用作阴极，下部电极用作阳极。
如上所述，图3中还示出了横跨阴极310和阳极320建立脉冲电压梯度的电压源340。虽然符号(-)示出了电压源340的输出的极性，但是应当理解，这是相对的而不是绝对的极性，即相对于下部电极320的极性。上部电极(阴极310)被充电到大的(例如，20kV)负电压。
图4是包括高压电源模块410、谐振充电器模块420、换向器模块430和压缩头模块440的脉冲电源400的一个示例的功能框图。脉冲电源电路400可用于产生电功率的短而强有力的脉冲(例如，在60-150ns的范围内，并且典型的每脉冲2-3J的能量)。电脉冲可以作为放电脉冲供应给峰化电容器Cp和激光室中的电极，以便从激光器产生光脉冲。
例如，可以将压缩头模块440的输出供应给激光室模块450，该激光室模块450例如可以是双腔室系统的一个腔室(MO或PA)。通常，每个放电室设置有其自身相应的脉冲功率电路400。然而，用于每个腔室的脉冲功率电路400可以共享各种元件，诸如共享高压电源模块410和谐振充电器模块420。脉冲功率电路400可被配置为固态脉冲功率模块(SSPPM)。
在操作中，高压电源模块410将外部电力(例如，三相正常工厂电力)转变为高DC电压。谐振充电器模块420将换向器模块430中的电容器组充电到调节电压以产生脉冲。换向器模块430缩短脉冲并增加它们的电压。压缩头模块440还利用峰值电流的对应增加来暂时地压缩来自换向器模块430的电脉冲，以产生具有期望上升时间和电压的脉冲。然后将这些脉冲施加到激光室模块450中的峰化电容器和电极(未示出)上。这种激光系统的布置和操作的附加细节可以在例如2006年7月18日公布的题为“Control System for a TwoChamber Gas Discharge Laser”的美国专利号7，079，564中找到。关于该电路的操作的其他细节可以在2006年2月21日公布的题目为“Method and Apparatus for CoolingMagnetic Circuit Elements”的美国专利号7，002，443中找到。
本文所引用的所有专利申请、专利和印刷出版物均以其整体通过引用并入本文，除非有任何定义，主题免责声明或否认声明，并且除非所并入的材料与本文的明确公开内容不一致，在这种情况下，以本公开内容中的语言为准。
图5是连接到高压电源模块410的SSPPM 500的某些部件的简化电路图，SSPPM包括谐振充电器模块420、换向器模块430和压缩模块440，诸如可用于根据一个实施例一个方面的图3的脉冲功率电路中。虚线A和B之间的元件包括实现换向器模块430的电路。高压电源模块410向以已知方式操作的谐振充电器模块420供电。来自谐振充电器模块420的脉冲被供应给换向器模块430以对电容器510充电。电容器510通常称为C0，电容器510上的电压通常称为VC0。当触发信号T被供应给换向器固态开关520时，换向器固态开关520闭合，通过充电电感540将电容器510放电到电容器530。电容器530通常称为C1，电容器530两端的电压通常称为VC1。电压被保持在电容器530上，直到用作磁开关的可饱和电抗器550使电容器530饱和并通过变压器570将电容器530放电到压缩头模块440中的电容器Cp-1。压缩头模块440通常还包含用作以类似于刚才描述的方式操作的磁开关的一个或多个可饱和电抗器580。
最后，激光室模块450中的峰化电容器Cp由SSPPM 500脉冲充电。电流开始形成，从峰化电容器Cp流出进入到被建模为电容电极之间的放电。峰化电容器Cp上的电压通过零，并且通过放电的电流开始减弱，但是从峰化电容器Cp流出的连续电流迫使峰化电容器Cp上的电压VCP反转极性。图6示出了电压VCP的曲线图。可以看出，t＝0时的电压是负峰值，随后是正过冲，然后是一系列衰减振荡。在负峰值之前的VCP的时间导数dVCP/dt最初为负，使其成为负向脉冲。换句话说，当发生放电时，脉冲是负的。
关于SSPPM的其他信息可以从2007年1月23日公布的题为“Very High Energy,High Stability Gas Discharge Laser Surface Treatment System”的美国专利号7，167，499中收集。
如上所述，传统上，SSPPM 500适于向上部电极(常规阴极)310施加负向(初始为负的dVCP/dt)脉冲。在脉冲期间相对于上部电极310处于较高相对电势的下部电极320比上部电极310表现出更大的固有钝化趋势。
例如，在制造期间，执行涉及钝化的调节电极的步骤。阴极的钝化通过使电子和F-离子撞击并使表面与氟的反应性降低来被执行。钝化过程必须被执行足够长的时间以钝化常规的阴极，即使常规的阳极在此时已经被钝化。
一旦在场中部署了腔室，其电极放电表面的钝化层就会退化。在一定程度上抵消这种退化是由于dVCP/dt负峰值钝化引起的固有再钝化，其中施加到阴极的负脉冲的性质允许具有足够动量的足够数目的电子和F离子撞击并钝化上部电极表面。然而，在使用中，阴极放电表面再次容易受到离子轰击损害，因为其钝化不如常规阳极钝化稳固。
根据一个实施例的一个方面，在制造钝化期间，每个腔室以“正常”极性(dVCP/dt负峰值)操作第一间隔(图6)，以相反极性(dVCP/dt正峰值)操作第二间隔(图7)。使用这种方法，每个新腔室的两个电极在部署之前可以用更少的脉冲(例如，几亿个脉冲而不是几十亿个脉冲)来完全成熟。
根据一个实施例的另一方面，在制造期间，执行调节操作，其中每个新电极被放置在调节装置中，并且在新电极被安装在其腔室中之前被预烧制为阳极(即，具有相对于相对电极为正的极性)。
根据一个实施例的另一方面，在腔室投入使用之后，还可以不时地以反极性对其进行激发。根据一个方面，监测腔室的EVI，并且当EVI超过预定阈值时，命令反极性操作的间隔。备选地，可使反向极性操作的间隔发生在设定的操作阶段处(例如，脉冲的数目，低电压操作下的脉冲的数目等)，该设定的操作阶段事先被确定以对应于EVI可以被预测为变得不稳定的脉冲计数和条件。反极性的间隔可以在正极性的脉冲突发之间。根据一个实施例的一个方面，用于电极的SSPPM系统适于在脉冲之间切换极性，甚至在逐个脉冲的基础上切换极性，以允许电极的基本上连续的再钝化。
根据一个实施例的另一方面，SSPPM系统被设计成激光器能够在适当编程的控制器的控制下切换极性。该控制器被配置为动态地监测激光器EVI行为，并且一旦EVI显著性超过预定水平就反转SSPPM激发极性。这可以通过改变SSPPM 500变压器570次级路由来实现。它还可以包括通过改变换向器模块430的极性来改变SSPPM 500。它还可以包括电源压缩头模块440磁开关的改变。对于本领域普通技术人员显而易见的是，存在多种方式可以修改SSPPM 500以可控地产生反极性脉冲。作为备选方案，SSPPM 500可以包括用于产生常规负向脉冲的第一电路和用于产生正向(初始为正的dVCP/dt)脉冲的第二电路，以及向第一和第二电路中的一者或另一者供电或者从第一和第二电路中的一者或另一者供应输出的开关元件。
图8A是作为电极制造工艺的一部分的用于调节电极的装置的部分示意性功能框图。在所示的装置中，具有上部电极810和下部电极820的腔室800被放置在钝化装置830中。电源840向电极810、820供应脉冲。控制器850控制施加到腔室800中的电极的脉冲的极性。因此，作为准备电极的钝化步骤的一部分，电源840将在一定间隔内产生常规的负向脉冲，然后当控制器850指示这样做时，产生一系列正向脉冲。在负向脉冲期间，上部电极810用作常规阴极，下部电极820用作常规阳极。在正向脉冲期间，上部电极810用作常规阳极，下部电极820用作常规阴极。根据一个实施例的一方面，在调节期间施加的负向脉冲的数目与在调节期间施加的正向脉冲的数目成预定比率，例如1：1。如果需要，负向脉冲和正向脉冲也可以逐个脉冲地交替产生。使用负向脉冲和正向脉冲两者缩短了总的初始钝化时间，因为当用作常规阳极时，上部电极810被更有效地钝化。
图8B示出了备选装置，其中来自控制器850的控制信号控制开关845的操作，开关845将电极810连接到产生具有第一极性的脉冲的第一脉冲电源842或产生具有与第一极性相反的第二极性的脉冲的第二脉冲电源847。
图8C示出了一种装置，其中在要用作上部电极或下部电极的电极880被安装在腔室中之前，通过将其放置在调节装置885中并电连接到作为阳极的脉冲电源890来对其进行调节。因此，在该实现方式中，如果使用，则每个电极作为阳极进行钝化，而不管最终是用作上部电极还是下部电极。
图9是在腔室投入使用后用于调节电极的装置的部分示意性功能框图。在所示的装置中，电源840向腔室800中的电极810、820供应负向或正向脉冲。控制器850控制施加到腔室800中的电极的脉冲的极性。诸如上面结合图2描述的BAM 230的计量单元测量脉冲能量并将其中继到控制器850。控制器850比较射束输出能量以确定是否存在显著的EVI(例如，在大小，出现频率或两者方面高于预定阈值)，该EVI指示重新钝化上部电极可能是有益的。然后控制器850指示电源840产生一系列正向脉冲。施加正向脉冲有效地再激活上部电极810。在设定时间之后或响应于设定条件(例如，EVI仅在可接受的参数内发生)，控制器850然后可以指示电源840再次开始产生常规负向脉冲。在反极性操作期间产生的辐射可用于光刻。
图10是示出操作诸如图5所示的装置的方法的一个示例的流程图。在步骤S10中，使用常规(负向)脉冲将激光器激发一定的操作周期。在激发激光器的同时，即，在执行步骤S10的同时，在步骤S20中监测能量电压不稳定性(EVI)。在步骤S30中，确定EVI的某些特性(例如，大小，发生的频率)是否超过预定的可接受性阈值。应当理解，该预定阈值可以根据诸如腔室的使用年限、操作要求等某些因素而变化。如果确定激光器仍在可接受的EVI参数内操作，则继续步骤S10、S20和S30。如果确定激光器不在可接受的EVI参数内操作，则在步骤S40中，激光器以反极性(正向)脉冲操作。步骤S40的执行例如持续事先已知足以恢复常规阴极的钝化的时间段。然后，过程返回到步骤S10以恢复正常操作。
以上描述包括多个实施例的示例。当然，不可能出于描述前述实施例的目的而描述部件或方法的每一可构想组合，但所属领域的技术人员可认识到，各种实施例的许多其它组合和排列是可能的。因此，所描述的实施例旨在包含落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的变更、修改和变化。此外，就在详细描述或权利要求书中使用术语“包括(includes)”而言，此类术语旨在以与术语“包括(comprising)”在用作权利要求书中的转变词时所解释的方式类似的方式为包含性的。此外，尽管所描述的各方面和/或实施例的元件可以以单数形式描述或主张，但除非明确陈述限于单数形式，否则考虑复数形式。附加地，任何方面和/或实施例的全部或一部分可与任何其它方面和/或实施例的全部或一部分一起使用，除非另有说明。
可以使用以下条款进一步描述这些实施例：
1.一种用于激光放电室的脉冲电源，所述激光放电室包括第一电极和第二电极，所述脉冲电源具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的至少一个脉冲并将所述至少一个脉冲供应给所述第一电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的至少一个反极性脉冲并将所述至少一个反极性脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反。
2.根据条款1所述的脉冲电源，其中所述电源适于响应于控制信号而在所述第一状态与所述第二状态之间转变。
3.一种激光器，包括：
放电室；
至少部分地定位在所述放电室内的第一电极；
至少部分地定位在所述放电室内的第二电极，所述第一电极具有第一放电表面并且所述第二电极具有第二放电表面，所述第一放电表面和所述第二放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及
脉冲电源，被布置为产生电能的脉冲并将所述脉冲供应给所述第一电极，
其中所述脉冲电源具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的多个第一脉冲并将所述多个第一脉冲供应给所述第一电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的多个第二脉冲并将所述多个第二脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反。
4.根据条款3所述的激光器，还包括：
计量单元，被布置为测量并且产生输出，所述输出指示所述多个第一脉冲中的至少一些脉冲的能量电压不稳定性EVI的特性，以及
控制单元，被布置为接收所述输出并且适于基于所述多个第一脉冲中的至少一些脉冲的所述EVI的所述特性来产生控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
5.根据条款4所述的激光器，其中所述EVI的所述特性是所述EVI的大小。
6.根据条款4所述的激光器，其中所述EVI的所述特性是所述EVI的出现频率。
7.根据条款3所述的激光器，还包括：
脉冲计数器，用于确定脉冲计数，所述脉冲计数以脉冲数目指示所述激光器的操作年限，以及
控制单元，被布置为接收所述脉冲计数并且适于基于所述脉冲计数达到预定值来生成控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
8.一种激光器，包括：
放电室；
至少部分地定位在所述放电室内的上部电极；
至少部分地定位在所述放电室内的下部电极，所述上部电极具有上部电极放电表面，并且所述下部电极具有下部电极放电表面，所述上部电极放电表面和所述下部电极放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及
脉冲电源，被布置为产生电能的脉冲并将所述脉冲供应给所述上部电极，
其中所述脉冲电源具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生多个负向脉冲并将所述多个负向脉冲供应给所述上部电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生多个正向脉冲并将所述多个正向脉冲供应给所述上部电极。
9.根据条款8所述的激光器，还包括：
计量单元，被布置为测量并产生指示所述激光器的输出能量的输出，以及
控制单元，被布置为接收所述输出并且适于从所述输出确定一个或多个EVI特性并且基于所述多个负向脉冲的所述一个或多个EVI特性来产生控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
10.一种操作用于激光放电室的脉冲电源的方法，所述激光放电室包括第一电极和第二电极，所述方法包括：
使所述脉冲电源在第一状态中操作，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的至少一个脉冲并将所述至少一个脉冲供应给所述第一电极；以及
使所述脉冲电源转变到第二状态，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的至少一个反极性脉冲并将所述至少一个反极性脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反。
11.根据条款10所述的方法，其中使所述脉冲电源转变到所述第二状态包括接收控制信号。
12.一种操作激光器的方法，所述激光器包括：放电室；至少部分地定位在所述放电室内的第一电极，以及至少部分地定位在所述放电室内的第二电极，所述第一电极具有第一放电表面并且所述第二电极具有第二放电表面，所述第一放电表面和所述第二放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及被布置为向所述第一电极提供电能的脉冲的脉冲电源，所述方法包括：
使所述脉冲电源在第一模式中操作，在所述第一模式中，所述脉冲电源向所述第一电极供应具有第一极性的脉冲的第一序列；以及
使所述脉冲电源转变以在第二模式中操作，在所述第二模式中，所述脉冲电源向所述第一电极供应具有第二极性的脉冲的第二序列，所述第二极性与所述第一极性相反。
13.根据条款12所述的方法，还包括：
测量并产生指示所述激光器的输出能量的输出，
从所述输出确定所述脉冲的第一序列的至少一个EVI特性，以及
基于所述EVI特性生成控制信号，
其中使所述脉冲电源转变包括：所述脉冲电源接收所述控制信号并响应于所述控制信号从所述第一模式转变到所述第二模式。
14.根据条款13所述的方法，其中所述至少一个EVI特性是所述EVI的大小。
15.根据条款13所述的方法，其中所述至少一个EVI特性是所述EVI的出现频率。
16.一种操作激光器的方法，所述激光器包括：放电室；至少部分地定位在所述放电室内的上部电极，以及至少部分地定位在所述放电室内的下部电极，所述上部电极具有上部电极放电表面并且所述下部电极具有下部电极放电表面，所述上部电极放电表面和所述下部电极放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及被布置为产生电能的脉冲并将所述脉冲供应给所述上部电极的脉冲电源，所述方法包括：
使所述脉冲电源在第一模式中操作，在所述第一模式中，所述脉冲电源产生多个负向脉冲并将所述多个负向脉冲供应给所述上部电极；以及
使所述脉冲电源转变到第二模式，在所述第二模式中，所述脉冲电源产生多个正向脉冲并将所述多个正向脉冲供应给所述上部电极。
17.根据条款16所述的方法，其中还包括：
测量并产生指示所述激光器的EVI的至少一个特性的输出，以及
基于所述多个负向脉冲中的至少一些负向脉冲的所述至少一个EVI信号，产生控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一模式转变到所述第二模式。
18.一种调节第一电极和第二电极的方法，包括：
使脉冲电源向所述第一电极供应具有第一极性的脉冲的第一序列；以及
使所述脉冲电源向所述第一电极供应脉冲的第二序列，所述脉冲的第二序列中的所述脉冲具有第二极性，所述第二极性与所述第一极性相反。
19.根据条款18所述的方法，其中在调节期间施加的具有所述第一极性的脉冲的数目与在调节期间施加的具有所述第二极性的脉冲的数目成预定比率。
20.一种对待调节的电极进行调节以供腔室使用的方法，所述方法包括：
提供测试装置，所述测试装置包括上部电极和脉冲电源，所述脉冲电源被连接以向所述上部电极供应负向脉冲；
将所述待调节的电极放置在所述测试装置中，并将所述待调节的电极作为下部电极连接到所述脉冲电源；
向所述上部电极施加脉冲以钝化所述待调节的电极以产生经调节的电极；
从所述测试装置移除所述经调节的电极；以及
将所述经调节的电极作为上部电极或下部电极安装在所述腔室中。
21.一种用于激光放电室的脉冲电源系统，所述激光放电室包括第一电极和第二电极，所述脉冲电源系统包括：
脉冲电源，适于具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的多个第一脉冲并将所述多个第一脉冲供应给所述第一电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的多个第二脉冲并将所述多个第二脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反；
计量单元，被布置为测量并且产生输出，所述输出指示多个第一脉冲中的至少一些脉冲的EVI的至少一个特性，以及
控制单元，被布置为接收所述输出并且适于至少部分地基于所述输出来生成控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
22.根据条款21所述的脉冲电源系统，其中所述EVI的所述至少一个特性是所述EVI的大小。
23.根据条款21所述的脉冲电源系统，其中所述至少一个EVI特性是所述EVI的出现频率。
上述实现方式和其它实现方式在所附权利要求的范围内。
Claims (23)
1.一种用于激光放电室的脉冲电源，所述激光放电室包括第一电极和第二电极，所述脉冲电源具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的至少一个脉冲并将所述至少一个脉冲供应给所述第一电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的至少一个反极性脉冲并将所述至少一个反极性脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反。
2.根据权利要求1所述的脉冲电源，其中所述电源适于响应于控制信号而在所述第一状态与所述第二状态之间转变。
3.一种激光器，包括：
放电室；
至少部分地定位在所述放电室内的第一电极；
至少部分地定位在所述放电室内的第二电极，所述第一电极具有第一放电表面并且所述第二电极具有第二放电表面，所述第一放电表面和所述第二放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及
脉冲电源，被布置为产生电能的脉冲并将所述脉冲供应给所述第一电极，
其中所述脉冲电源具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的多个第一脉冲并将所述多个第一脉冲供应给所述第一电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的多个第二脉冲并将所述多个第二脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反。
4.根据权利要求3所述的激光器，还包括：
计量单元，被布置为测量并且产生输出，所述输出指示所述多个第一脉冲中的至少一些脉冲的能量电压不稳定性EVI的特性，以及
控制单元，被布置为接收所述输出并且适于基于所述多个第一脉冲中的至少一些脉冲的所述EVI的所述特性来产生控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
5.根据权利要求4所述的激光器，其中所述EVI的所述特性是所述EVI的大小。
6.根据权利要求4所述的激光器，其中所述EVI的所述特性是所述EVI的出现频率。
7.根据权利要求3所述的激光器，还包括：
脉冲计数器，用于确定脉冲计数，所述脉冲计数以脉冲数目指示所述激光器的操作年限，以及
控制单元，被布置为接收所述脉冲计数并且适于基于所述脉冲计数达到预定值来生成控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
8.一种激光器，包括：
放电室；
至少部分地定位在所述放电室内的上部电极；
至少部分地定位在所述放电室内的下部电极，所述上部电极具有上部电极放电表面，并且所述下部电极具有下部电极放电表面，所述上部电极放电表面和所述下部电极放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及
脉冲电源，被布置为产生电能的脉冲并将所述脉冲供应给所述上部电极，
其中所述脉冲电源具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生多个负向脉冲并将所述多个负向脉冲供应给所述上部电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生多个正向脉冲并将所述多个正向脉冲供应给所述上部电极。
9.根据权利要求8所述的激光器，还包括：
计量单元，被布置为测量并产生指示所述激光器的输出能量的输出，以及
控制单元，被布置为接收所述输出并且适于从所述输出确定一个或多个EVI特性并且基于所述多个负向脉冲的所述一个或多个EVI特性来产生控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
10.一种操作用于激光放电室的脉冲电源的方法，所述激光放电室包括第一电极和第二电极，所述方法包括：
使所述脉冲电源在第一状态中操作，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的至少一个脉冲并将所述至少一个脉冲供应给所述第一电极；以及
使所述脉冲电源转变到第二状态，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的至少一个反极性脉冲并将所述至少一个反极性脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反。
11.根据权利要求10所述的方法，其中使所述脉冲电源转变到所述第二状态包括接收控制信号。
12.一种操作激光器的方法，所述激光器包括：放电室；至少部分地定位在所述放电室内的第一电极，以及至少部分地定位在所述放电室内的第二电极，所述第一电极具有第一放电表面并且所述第二电极具有第二放电表面，所述第一放电表面和所述第二放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及被布置为向所述第一电极提供电能的脉冲的脉冲电源，所述方法包括：
使所述脉冲电源在第一模式中操作，在所述第一模式中，所述脉冲电源向所述第一电极供应具有第一极性的脉冲的第一序列；以及
使所述脉冲电源转变以在第二模式中操作，在所述第二模式中，所述脉冲电源向所述第一电极供应具有第二极性的脉冲的第二序列，所述第二极性与所述第一极性相反。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
测量并产生指示所述激光器的输出能量的输出，
从所述输出确定所述脉冲的第一序列的至少一个EVI特性，以及
基于所述EVI特性生成控制信号，
其中使所述脉冲电源转变包括：所述脉冲电源接收所述控制信号并响应于所述控制信号从所述第一模式转变到所述第二模式。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个EVI特性是所述EVI的大小。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个EVI特性是所述EVI的出现频率。
16.一种操作激光器的方法，所述激光器包括：放电室；至少部分地定位在所述放电室内的上部电极，以及至少部分地定位在所述放电室内的下部电极，所述上部电极具有上部电极放电表面并且所述下部电极具有下部电极放电表面，所述上部电极放电表面和所述下部电极放电表面被布置为跨间隙彼此面对；以及被布置为产生电能的脉冲并将所述脉冲供应给所述上部电极的脉冲电源，所述方法包括：
使所述脉冲电源在第一模式中操作，在所述第一模式中，所述脉冲电源产生多个负向脉冲并将所述多个负向脉冲供应给所述上部电极；以及
使所述脉冲电源转变到第二模式，在所述第二模式中，所述脉冲电源产生多个正向脉冲并将所述多个正向脉冲供应给所述上部电极。
17.根据权利要求16所述的方法，其中还包括：
测量并产生指示所述激光器的EVI的至少一个特性的输出，以及
基于所述多个负向脉冲中的至少一些负向脉冲的所述至少一个EVI信号，产生控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一模式转变到所述第二模式。
18.一种调节第一电极和第二电极的方法，包括：
使脉冲电源向所述第一电极供应具有第一极性的脉冲的第一序列；以及
使所述脉冲电源向所述第一电极供应脉冲的第二序列，所述脉冲的第二序列中的所述脉冲具有第二极性，所述第二极性与所述第一极性相反。
19.根据权利要求18所述的方法，其中在调节期间施加的具有所述第一极性的脉冲的数目与在调节期间施加的具有所述第二极性的脉冲的数目成预定比率。
20.一种对待调节的电极进行调节以供腔室使用的方法，所述方法包括：
提供测试装置，所述测试装置包括上部电极和脉冲电源，所述脉冲电源被连接以向所述上部电极供应负向脉冲；
将所述待调节的电极放置在所述测试装置中，并将所述待调节的电极作为下部电极连接到所述脉冲电源；
向所述上部电极施加脉冲以钝化所述待调节的电极以产生经调节的电极；
从所述测试装置移除所述经调节的电极；以及
将所述经调节的电极作为上部电极或下部电极安装在所述腔室中。
21.一种用于激光放电室的脉冲电源系统，所述激光放电室包括第一电极和第二电极，所述脉冲电源系统包括：
脉冲电源，适于具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述脉冲电源产生具有第一极性的多个第一脉冲并将所述多个第一脉冲供应给所述第一电极，在所述第二状态中，所述脉冲电源产生具有第二极性的多个第二脉冲并将所述多个第二脉冲供应给所述第一电极，所述第二极性与所述第一极性相反；
计量单元，被布置为测量并且产生输出，所述输出指示多个第一脉冲中的至少一些脉冲的EVI的至少一个特性，以及
控制单元，被布置为接收所述输出并且适于至少部分地基于所述输出来生成控制信号，
其中所述脉冲电源被布置为接收所述控制信号并且适于响应于所述控制信号而从所述第一状态转变到所述第二状态。
22.根据权利要求21所述的脉冲电源系统，其中所述EVI的所述至少一个特性是所述EVI的大小。
23.根据权利要求21所述的脉冲电源系统，其中所述至少一个EVI特性是所述EVI的出现频率。
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