CN118339516A - 控制电压阈值选择以促进多焦点成像 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在系统中使用的装置和方法，在系统中，通过移动连接到致动器的光学元件来产生不同波长的光脉冲，并且其中致动器由命令电压驱动，该命令电压具有取决于脉冲的突发中的脉冲位置的阈值限制。

Description

控制电压阈值选择以促进多焦点成像
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年11月29日提交的题为“CONTROL VOLTAGE THRESHOLDSELECTION TO FACILITATE MULTIFOCAL IMAGING”的美国申请号63/283，804的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及在单次光刻曝光通道中使用深紫外(“DUV”)辐射来形成多个空间图像的方法和装置。本文所述的系统可用于例如形成三维半导体部件
背景技术
光刻是在诸如硅晶片的衬底上图案化半导体电路系统的工艺。光刻光源提供用于曝光晶片上的光致抗蚀剂的DUV光。用于光刻的DUV光由准分子光源产生。通常，光源是激光源，并且脉冲光束是脉冲激光束。光束穿过光束递送单元、掩模版或掩模，然后投影到准备好的硅晶片上。以此方式，将芯片设计图案化到光致抗蚀剂上，接着蚀刻并清洁光致抗蚀剂，且接着重复工艺。
对于一些应用，希望在晶片上提供多于一个深度的图案化。对于两个深度，连续脉冲的波长在第一和第二波长之间是脉冲对脉冲交替的，其中具有第一波长的脉冲聚焦在第一水平，而具有第二波长的脉冲由于波长的不同而聚焦在第二水平。为了实现这一点，光学系统中的元件在两个角位置之间来回移动，其中当元件处于一个位置时光源产生具有第一波长的光，而当元件处于另一个位置时光源产生具有第二波长的光。该元件在命令电压的控制下通过电可致动元件(EAE)移动，电可致动元件例如压电换能器(PZT)、步进电机、阀、压力控制设备、电磁体、螺线管、另一类型的压电设备、线性电机、液压致动器、音圈和/或能够在控制信号的命令下产生原动力的任何其它类型的设备。
一般而言，EAE必须被驱动的速度以及EAE必须产生的机械运动的大小要求将EAE朝向其能力的极限驱动。特别地，必须注意不要对EAE施加过大的电压(过度驱动)，否则会损坏EAE。同时，必须以不损害波长控制的方式来驱动EAE。正是在该背景下出现了所公开的主题的实施例。
发明内容
以下给出了一个或多个实施例的简洁概述，以便提供对这些实施例的基本理解。本概述不是对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，也不对任何或所有实施例的范围设置限制。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。
根据一个实施例的一个方面，公开了一种激光装置，其适于至少部分地基于激光装置的光学组件中的光学元件的位置来生成激光辐射脉冲的突发，激光辐射脉冲的突发包括具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，该多个第一激光辐射脉冲与具有不同于第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，该激光装置包括：触发器，其用于启动脉冲的突发；脉冲计数器，其用于提供对在脉冲的突发中发生的脉冲的数目的运行计数；EAE，其机械地耦合到光学元件以在电压命令信号的控制下控制光学元件的位置，以及电压控制器，其电连接到EAE并被布置为从脉冲计数器接收运行计数并适于生成电压命令信号，其中电压控制器从启动突发时到运行计数处于第一预定值时向电压命令信号施加第一电压限制，并且在运行计数超过第一预定值之后向电压命令信号施加第二电压限制。
第一预定值可以是EAE在其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数。在运行计数超过等于EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数的第二预定值之后，电压控制器将第三电压限制施加给电压命令信号。第一电压限制大于第二电压限制。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种激光装置，适于产生具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，该多个第一激光辐射脉冲与具有不同于第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，该激光装置包括：脉冲计数器，用于提供对在脉冲的突发中发生的脉冲数目的运行计数；EAE，机械地耦合到光学元件，以在电压命令信号的控制下确定光学元件的位置，以至少部分地基于光学元件的位置改变脉冲的突发中的相应的脉冲波长；以及控制器，电连接到EAE，并且被布置为从脉冲计数器接收计数，并且适于生成命令信号，控制器适于至少部分地基于运行计数来改变施加给命令信号的限制。
多个预定值之一可以是EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数。多个预定值之一可以是EAE在其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数。
多个预定值中的一个预定值可以是EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数，并且多个预定值中的第二个预定值可以是EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数，并且第一电压限制可以大于第二电压限制。
根据一个实施例的另一方面，公开了一种操作激光装置的方法，该激光装置适于至少部分地基于激光装置的光学组件中的光学元件的位置来生成激光辐射脉冲的突发，激光辐射脉冲的突发包括具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，该多个第一激光辐射脉冲和具有不同于第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，光学元件的位置由机械地耦合到光学元件的EAE来确定，该方法包括生成脉冲的突发，并且与生成脉冲的突发同时地，对脉冲的突发中已发生的脉冲的数目进行计数以提供对脉冲的运行计数，以及产生用于EAE的命令电压，命令电压具有至少部分地基于运行计数的电压限制。
从启动突发时到运行计数处于第一预定值时，可以将第一电压限制施加给命令电压，并且当运行计数处于第二预定值时，可以将第二电压限制施加给命令电压。第一预定值可以是EAE在其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数。第二预定值可以是EAE在其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数。第一预定值可以是EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数，第二预定值可以是EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数，并且第一电压限制可以大于第二电压限制。
下面参考附图详细描述本发明的其它实施例、特征和优点，以及各种实施例的结构和操作。
附图说明
图1A是光刻系统的一个实施方式的一个示例的框图。
图1B是用于图1A的光刻系统的光学系统的一个实施方式的一个示例的框图。
图1C是由图1A的光刻系统曝光的晶片的一个示例的横截面图。
图2A是光刻系统的一个实施方式的另一示例的框图。
图2B是可用于光刻系统中的光谱特征选择模块的一个实施方式的一个示例的框图。
图2C是线窄化模块的一个实施方式的一个示例的框图。
图3A至图3C是与光源中脉冲和/或脉冲的突发的产生相关的数据的图。
图4是光刻系统的一个实施方式的另一示例的框图。
图5是用于形成三维半导体部件的工艺的一个示例的流程图。
图6A和图6B各自示出了单个光脉冲的光谱的一个示例。
图7示出了单次曝光通道的平均光谱的一个示例。
图8A和图8B分别示出晶片的一个示例的侧横截面图和顶横截面图。
图9A和图9B分别示出了三维半导体部件的一个示例的侧横截面图和顶横截面图。
图10A是描绘典型EAE台响应于固定振幅抖动电压的动力学的曲线图。
图10B是示出驱动用于产生图10A所示的动力学的EAE台的固定振幅抖动电压的曲线图。
图11是示出在施加最大电压限制的情况下由前馈控制算法实现的脉冲的突发的瞬态区域期间的波长分布的曲线图。
图12A是描绘作为脉冲指数的函数的EAE命令电压的曲线图。
图12B是示出其中使用图12A的命令电压波形驱动EAE的系统的作为脉冲指数的函数的脉冲间隔误差的曲线图。
图12C是示出其中命令电压波形上的阈值被放宽的系统的作为脉冲指数的函数的脉冲间隔误差的曲线图。
图13A是描绘典型EAE台响应于固定振幅抖动电压的动力学的曲线图，示出了瞬态区域的划分。
图13B是示出驱动用于产生图13A所示的动力学的EAE台的固定振幅抖动电压的曲线图。
图14是示出作为脉冲计数的函数的阈值电压的图。
图15是示出用于控制作为脉冲计数的函数的阈值电压的过程的流程图。
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。基于本文所包含的教导，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。
然而，在更详细地描述这些实施例之前，描述其中可以实现本发明的实施例的示例环境是有益的。在随后的说明书和权利要求书中，可以使用术语“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“竖直”、“水平”和类似术语。除非另外指明，否则这些术语仅旨在示出相对定向，而不一定是相对于重力的任何定向。
参考图1A，光刻系统100包括向光刻曝光装置169提供光束160的光学(或光)源105，光刻曝光装置169处理由晶片保持器或台171接纳的晶片170。光束160是包括在时间上彼此分离的光脉冲的脉冲光束。光刻曝光装置169包括投影光学系统175和计量系统172，光束160在到达晶片170之前通过投影光学系统175。计量系统172可以包括例如能够捕获晶片170的图像和/或晶片170处的光束160的相机或其它设备，或者能够捕获描述光束160的特性(诸如在x-y平面中晶片170处的光束160的强度)的数据的光学检测器。光刻曝光装置169可以是液体浸没系统或干燥系统。光刻系统100还可以包括控制系统150以控制光源105和/或光刻曝光装置169。
例如，通过用光束160曝光晶片170上的辐射敏感光致抗蚀剂材料层，在晶片170上形成微电子特征。还参考图1B，投影光学系统175包括狭缝176、掩模174和包括透镜177的投影物镜。光束160进入光学系统175并撞击在狭缝176上，并且至少一些光束160穿过狭缝176。在图1A和图1B的示例中，狭缝176是矩形的并且将光束160成形为细长的矩形形状的光束。在掩模174上形成图案，该图案确定成形光束的哪些部分被掩模174透射以及哪些部分被掩模174阻挡。图案的设计由将要在晶片170上形成的特定微电子电路设计确定。
成形光束与掩模174相互作用。成形光束的由掩模174透射的部分穿过(并可由其聚焦)投影透镜177并曝光晶片170。成形光束的由掩模174透射的部分在晶片170的x-y平面中形成空间图像。空间图像是由在与掩模174相互作用之后到达晶片170的光形成的强度图案。空间图像在晶片170处并且通常在x-y平面中延伸。
系统100能够在单次曝光通道中形成多个空间图像，每个空间图像位于沿晶片170中的z轴的空间上不同的位置处。还参考图1C，其示出了晶片170在y-z平面中的横截面图，投影光学系统175在单次曝光通道中在沿着z轴的不同平面处形成两个空间图像173a、173b。如下面更详细讨论的，每个空间图像173a、173b由具有不同主波长的光形成。
空间图像沿z轴的位置取决于光学系统175(包括投影透镜177和掩模174)的特性和光束160的波长。透镜177的焦点位置取决于入射到透镜177上的光的波长。因此，改变或以其它方式控制光束160的波长允许控制空间图像的位置。通过在单次曝光通道中提供具有不同主波长的光的脉冲，可以在单次曝光通道中形成多个(两个或更多个)空间图像，其中每个空间图像位于沿z轴的不同位置处，而不使光学系统175(或光学系统175的任何部件)和晶片170沿z轴相对于彼此移动。
在图1A的示例中，穿过掩模174的光被投影透镜177聚焦到焦平面。投影透镜177的焦平面位于投影透镜177和晶片台171之间，焦平面沿z轴的位置取决于光学系统175的特性和光束160的波长。空间图像173a、173b由具有不同波长的光形成，因此空间图像173a、173b位于晶片170中的不同位置。空间图像173a、173b沿z轴以间隔距离179彼此分开。间隔距离179取决于形成空间图像173a的光的波长与形成空间图像173b的光的波长之间的差。
由于能够控制在曝光通道期间穿过掩模174的脉冲中的主波长而形成间隔距离179。此外，在同一曝光通道期间，空间图像173a和173b都出现在晶片170上。换句话说，系统100不需要在第一曝光通道中形成空间图像173a，而在随后的第二曝光通道中形成空间图像173b。
第一空间图像173a中的光在部分178a处与晶片相互作用，而第二空间图像173b中的光在部分178b处与晶片相互作用。这些相互作用可以在晶片170上形成电子特征或其它物理特征，诸如开口或孔。因为空间图像173a、173b位于沿z轴的不同平面处，所以空间图像173a、173b可用于在晶片170上形成三维特征。例如，空间图像173a可用于形成外围区域，而空间图像173b可用于形成在沿z轴的不同位置处的通道、沟槽或凹部。因此，本文所论述的技术可用于形成三维半导体部件，诸如三维NAND闪存部件。
在讨论与在单次曝光通道中形成多个空间图像相关的附加细节之前，参考图2A-图2C，图3A-图3C和图4讨论光源105和光刻系统100的示例实现。
参考图2A，示出了光刻系统200的框图。系统200是系统100(图1A)的一个实施方式的一个示例。例如，在光刻系统200中，光源205用作光源105(图1A)。光源205产生脉冲光束260，其被提供给光刻曝光装置169。光源205例如可以是输出脉冲光束260(可以是激光束)的准分子光源。当脉冲光束260进入光刻曝光装置169时，它被引导通过投影光学系统175并被投影到晶片170上。以此方式，将一个或多个微电子特征图案化到晶片170上的光致抗蚀剂上，然后在随后的工艺步骤之前显影和清洁该光致抗蚀剂，并重复该工艺。光刻系统200还包括控制系统250，在图2A的示例中，控制系统250连接到光源205的部件以及光刻曝光装置169，以控制系统200的各种操作。控制系统250是图1A的控制系统250的一个实施方式的一个示例。
在图2A所示的示例中，光源205是两级激光系统，其包括向功率放大器(PA)230提供种子光束224的主振荡器(MO)212。MO 212和PA 230可以被认为是光源205的子系统或作为光源205的一部分的系统。功率放大器230从主振荡器212接收种子光束224，并放大种子光束224以产生用于光刻曝光装置169的光束260。例如，主振荡器212可以发射脉冲种子光束，其中种子脉冲能量大约为每脉冲1毫焦耳(mJ)，并且这些种子脉冲可以被功率放大器230放大到大约10到15mJ。
主振荡器212包括具有两个细长电极217的放电室240，作为气体混合物的增益介质219，以及用于在电极217之间循环气体的风扇。谐振器形成在放电室240一侧上的线窄化模块216和放电室240第二侧上的输出耦合器218之间。线窄化模块216可以包括诸如光栅的衍射光学器件，其精细地调谐放电室240的光谱输出。图2B和图2C提供了关于线窄化模块216的附加细节。
图2B是包括线窄化模块216的一个或多个实例的光谱特征选择模块258的一个实施方式的一个示例的框图。光谱特征选择模块258耦合到在光源205中传播的光。在一些实施方式中(诸如如图2B所示)，光谱特征选择模块258接收来自主振荡器212的腔室214的光，以使得能够精细调谐主振荡器212内的光谱特征，诸如波长和带宽。
光谱特征选择模块258可以包括控制模块，诸如光谱特征控制模块254，其包括固件和软件的任意组合形式的电子器件。控制模块254连接到一个或多个致动系统，诸如光谱特征致动系统255_1到255_n。致动系统255_1至255_n中的每一者可以包括连接到光学系统257的相应光学特征256_1至256_n的一个或多个致动器。光学特征256_1到256_n被配置为调整所产生的光束260的特定特性，由此调整光束260的光谱特征。控制模块254从控制系统250接收控制信号，该控制信号包括用于操作或控制致动系统255_1至255_n中的一个或多个致动系统的特定命令。致动系统255_1至255_n可以被选择和设计成一起工作，即，协同工作，或者致动系统255_1至255_n可以被配置为单独工作。此外，可以优化每个致动系统255_1至255_n以响应于特定类别的干扰。
每个光学特征256_1至256_n光学耦合到由光源105产生的光束260。光学系统257可以实现为如图2C所示的线窄化模块216c。线窄化模块包括诸如反射光栅291的色散光学元件和诸如棱镜292、293、294和295的折射光学元件作为光学特征256_1至256_n。棱镜292，293、294和295中的一个或多个棱镜可以是可旋转的。在2012年3月27日授权的题为“SystemMethod and Apparatus for Selecting and Controlling Light Source Bandwidth”的美国专利第8，144，739号(’739专利)中可找到该线窄化模块的一个示例。在’739专利中，描述了一种线窄化模块，其包括扩束器(包括一个或多个棱镜292，293，294和295)和诸如光栅291的色散元件。
本文所引用的所有专利申请、专利和印刷出版物均以引用的方式全文并入本文中，除非有任何定义、主题放弃或否认，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。
致动系统255_1至255_n的每个致动器是用于移动或控制光学系统257的相应光学特征256_1至256_n的EAE。致动器从模块254接收能量，并将该能量转换成赋予光学系统257的光学特征256_1至256_n的某种运动。例如，在’306申请中，描述了诸如用于旋转扩束器的一个或多个棱镜的力设备(用于将力施加到光栅的区域)和旋转台的致动系统。
用于诸如棱镜292、293、294和295中的一个或多个棱镜的光学特征的相应致动系统在图2C中分别由EAE 292a、293a、294a和295a表示。还可以存在反射镜并旋转反射镜以改变光束在光栅291上的入射角，从而改变发射光的主波长。公共元件是在电压命令信号的命令下引起运动的EAE。因此，通常，线窄化模块包括一个或多个光学元件，该一个或多个光学元件被旋转以改变离开模块的光的主波长。这些EAE必须能够在称为抖动的过程中在两个位置(通常为两个角位置)之间非常快速地移动光学元件。
回到图2A，主振荡器212还包括从输出耦合器218接收输出光束的线中心分析模块220和根据需要修改输出光束的尺寸或形状以形成种子光束224的光束耦合光学系统222。线中心分析模块220是可用于测量或监测种子光束224的波长的测量系统。线中心分析模块220可以被放置在光源205中的其它位置处，或者它可以被放置在光源205的输出端。
在放电室214中使用的气体混合物可以是适于产生应用所需的波长和带宽的光束的任何气体。对于准分子源，气体混合物可以包含稀有气体(惰性气体)(诸如例如氩或氪)、卤素(例如氟或氯)、以及除氦和/或氖之外的痕量氙作为缓冲气体。气体混合物的具体示例包括发射波长约193nm的光的氟化氩(ArF)，发射波长约248nm的光的氟化氪(KrF)，或发射波长约351nm的光的氯化氙(XeCl)。通过向细长电极217施加电压，在高压放电中用短(例如，纳秒)电流脉冲来泵浦准分子增益介质(气体混合物)。
功率放大器230包括光束耦合光学系统232，该光束耦合光学系统232从主振荡器212接收种子光束224，并将该光束引导通过放电室240，并引导到光束转向光学元件248，该光束转向光学元件248修改或改变种子光束224的方向，使得种子光束224被发送回放电室240。放电室240包括一对细长电极241、作为气体混合物的增益介质以及用于使气体混合物在电极241之间循环的风扇。
输出光束260被引导通过带宽分析模块262，其中可以测量光束260的各种参数(诸如带宽或波长)。输出光束260也可以被引导通过光束准备系统263。光束准备系统263可以包括，例如，脉冲展宽器，其中输出光束260的每个脉冲在时间上被展宽，例如，在光学延迟单元中，以调节撞击到光刻曝光装置169上的光束的性能属性。光束准备系统263还可以包括能够作用于光束260的其它部件，诸如例如反射和/或折射光学元件(诸如例如透镜和反射镜)、滤光器和光学孔径(包括自动快门)。
光刻系统200还包括控制系统250。在图2A所示的实施方式中，控制系统250连接到光源205的各个部件。例如，控制系统250可以通过向光源205发送一个或多个触发信号来控制光源205何时发射光脉冲或包括一个或多个光脉冲的光脉冲的突发。控制系统250还连接到光刻曝光装置169。因此，控制系统250也可以控制光刻曝光装置169的各个方面。例如，控制系统250可以控制晶片170的曝光，因此可以用于控制如何在晶片170上印刷电子特征。在一些实施方式中，控制系统250可以通过控制狭缝176在x-y平面(图1B)中的运动来控制晶片170的扫描。此外，控制系统250可以与计量系统172和/或光学系统175交换数据。
光刻曝光装置169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/或用于各种电气部件的电源。控制系统250还可以控制这些部件。在一些实施方式中，控制系统250被实现为包括多于一个的子控制系统，其中至少一个子控制系统(光刻控制器)专用于控制光刻曝光装置169的各方面。在这些实施方式中，代替使用光刻控制器或者除了使用光刻控制器之外，控制系统250可以用于控制光刻曝光装置169的各方面。
控制系统250包括电子处理器251、电子存储器252和I/O接口253。电子处理器251包括适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，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，电子处理器从只读存储器、随机存取存储器或两者接收指令和数据。电子处理器251可以是任何类型的电子处理器。
电子存储器252可以是诸如RAM的易失性存储器或非易失性存储器。在一些实施方式中，电子存储装器252包括非易失性和易失性部分或部件。电子存储器252可以存储在控制系统250、控制系统250的部件和/或由控制系统250控制的系统的操作中使用的数据和信息。该信息可以存储在例如查找表或数据库中。例如，电子存储器252可以存储指示在不同操作条件和性能情况下的光束260的各种特性的值的数据。
此外，电子存储器252可以存储在使用期间规定光束260的参数的各种制法或工艺程序259。例如，电子存储器252可以存储指示用于特定曝光通道的光束260中的每个脉冲的波长的制法。该制法可以指示用于不同曝光通道的不同波长。下面讨论的波长控制技术可以逐个脉冲地应用。换句话说，可以在曝光通道中针对每个单独的脉冲来控制波长内容，以便于在沿着z轴的期望位置处形成空间图像。
电子存储器252还可以存储指令，可能作为计算机程序，当执行这些指令时，使处理器251与控制系统250、光学系统205和/或光刻曝光装置169中的部件通信。
I/O接口253是允许控制系统250接收和/或向操作者、光学系统205、光刻曝光装置169、光学系统205和/或光刻曝光装置169内的任何部件或系统、和/或在另一电子设备上运行的自动过程提供数据和信号的任何类型的电子接口。例如，I/O接口253可以包括视觉显示器、键盘和通信接口中的一者或多者。
光束260(和光束160)是脉冲光束，并且可以包括在时间上彼此分离的一个或多个脉冲的突发。每个脉冲的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。图3A-图3C提供了光源205中脉冲和突发的产生的概观。图3A示出了作为时间函数的晶片曝光信号300的振幅，图3B示出了作为时间函数的栅极信号315的振幅，并且图3C示出了作为时间函数的触发信号的振幅。
控制系统250可被配置为将晶片曝光信号300发送到光源205以控制光源205产生光束260。在图3A所示的示例中，晶片曝光信号300在光源205产生光脉冲的突发的时间段307内具有高值305(例如，1)。否则，当晶片170未被曝光时，晶片曝光信号300具有低值310(例如，0)。
参考图3B，光束260是脉冲光束，并且光束260包括脉冲的突发。控制系统250还通过向光源205发送栅极信号315来控制脉冲的突发的持续时间和频率。栅极信号315在脉冲的突发期间具有高值320(例如，1)，在连续突发之间的时间期间具有低值325(例如，0)。在所示的示例中，栅极信号315具有高值的持续时间也是突发316的持续时间。突发在时间上被突发间的时间间隔分开。在突发间的时间间隔期间，光刻曝光装置169可以将下一个管芯定位在晶片170上以用于曝光。
参考图3C，控制系统250还利用触发信号330来控制每个突发内脉冲的重复率。触发信号330包括触发器340，触发器340被提供给光源205以使得光源205产生光脉冲。每次要产生脉冲时，控制系统250可以向源205发送触发器340。因此，由光源205产生的脉冲的重复率(两个连续脉冲之间的时间)或脉冲的其它定时可以由触发信号330设置。
如上所述，当通过向电极217施加电压来泵浦增益介质219时，增益介质219发射光。当电压以脉冲形式施加到电极217时，从介质219发射的光也是脉冲的。因此，脉冲光束260的重复率由电压施加到电极217的速率决定，其中每次施加电压产生光脉冲。光脉冲通过增益介质219传播并通过输出耦合器218离开腔室214。因此，通过向电极217周期性、重复地施加电压来产生脉冲序列。例如，触发信号330可以用于控制施加到电极217的电压和脉冲的重复率，对于大多数应用，该重复率可以在大约500和6000Hz之间的范围内。在一些实施方式中，重复率可以大于6000Hz，并且例如可以是12000Hz或更大。
来自控制系统250的信号还可用于分别控制主振荡器212内的电极217和功率放大器230内的电极241，用于控制主振荡器212和功率放大器230的相应脉冲能量，从而控制光束260的能量。在提供给电极217的信号和提供给电极241的信号之间可能存在延迟。延迟量可以影响光束260的特性，诸如脉冲光束260中的相干量。
脉冲光束260的平均输出功率可以在几十瓦特的范围内，例如从大约50W到大约130W。光束260在输出端处的辐照度(即，每单位面积的平均功率)可以在60W/cm2至80W/cm2的范围内。
还参考图4，晶片170被光束260照射。光刻曝光装置169包括光学系统175(图1A和图1B)。在图4的示例中，光学系统175(未示出)包括照射器系统429，其包括物镜布置432。物镜布置432包括投影透镜177(图1B)，并且能够使图像从掩模174转印到晶片170上的光致抗蚀剂。照射器系统429调整光束260撞击在掩模174上的角度范围。照射器系统429还可使光束260在横跨掩模174的x-y平面中的强度分布均匀化(使之变得均匀)。
在一些实施方式中，可以提供浸没介质以覆盖晶片170。浸没介质可以是用于液体浸没光刻的液体(诸如水)。在光刻是干燥系统的其它实施方式中，浸没介质可以是诸如干燥氮气、干燥空气或清洁空气的气体。在其它实施方式中，晶片170可以暴露在压力受控的环境(诸如真空或部分真空)中。
在曝光通道期间，光束260的多个N个脉冲照射晶片170的相同区域。N可以是大于1的任何整数。照射相同区域的光束110的脉冲数N可以被称为曝光窗口或曝光通道400。窗口400的尺寸可以由狭缝176控制。例如，狭缝176可以包括多个叶片，这些叶片是可移动的，使得这些叶片在一种配置中形成一个开放孔径并且在另一种配置中关闭该孔径。通过布置狭缝176的叶片以形成特定尺寸的孔径，还可以控制窗口400的尺寸。
N个脉冲还确定用于曝光通道的照射剂量。照射剂量是在曝光通道期间递送到晶片的光能的量。因此，N个脉冲的特性，诸如每个脉冲中的光能，决定了照射剂量。此外，如下面更详细讨论的，N个脉冲也可以用于确定每个空间图像173a、173b中的光量。具体地，制法可指定N个脉冲中的特定数目的脉冲具有形成空间图像173a的第一主波长，而特定数目的脉冲具有形成空间图像173b的第二主波长。这些将具有彼此不同的波长的脉冲可以例如脉冲对脉冲地或以一些其它方式穿插，即，以交替的脉冲组的方式。
附加地，狭缝176和/或掩模174可在x-y平面中的扫描方向上移动，使得在给定时间或在特定曝光扫描(或曝光通道)期间仅曝光晶片170的一部分。由光束160曝光的晶片170上的区域的尺寸由叶片之间在非扫描方向上的距离和扫描方向上的扫描长度(距离)来确定。在一些实施方式中，N的值为几十，例如，晶片上的每个点可以在相对于该点扫描狭缝期间接收来自10至100个连续脉冲的光。在其它实施方式中，N的值大于100个脉冲，例如100至500个脉冲。晶片170的曝光场479是在光刻曝光装置169内的曝光狭缝或窗口的一次扫描中被曝光的晶片170的物理区域。
晶片台171、掩模174和物镜布置432固定到相关联的致动系统，从而形成扫描布置。在扫描布置中，掩模174、物镜布置432和晶片170(经由台171)中的一者或多者可以在x-y平面中相对于彼此移动。然而，除了晶片台171、掩模174和物镜布置432之间偶然的相对操作运动之外，这些元件在曝光通道期间或在曝光通道中不沿着z轴相对于彼此移动。
参考图5，示出了工艺500的流程图。工艺500是用于形成三维半导体部件或这种部件的一部分的工艺的一个示例。可使用光刻系统100或200来执行工艺500。关于图2A所示的系统200讨论工艺500。还关于图6A至图10B讨论了工艺500。
在步骤S510中，光束260被导向掩模174。光束260是包括多个脉冲的脉冲光束，每个脉冲在时间上彼此分离，如图3C所示。图6A和图6B示出了作为光束260的一部分的单个脉冲的光谱的示例。光束260中的其它脉冲可以具有不同的光谱。
参考图6A，示出了光脉冲600A的光谱601A。光脉冲600A在波长带内具有非零强度。波长带也可称为脉冲600A的带宽。
图6A所示的信息是脉冲600A的瞬时光谱601A(或发射光谱)。光谱601A包含关于光束260的脉冲的光能或功率如何分布在不同波长(或频率)上的信息。光谱601A以图表的形式描绘，其中将光谱强度(不一定具有绝对校准)被绘制为波长或光频率的函数。光谱601A可以被称为光束260的脉冲的光谱形状或强度光谱。脉冲600A具有主波长602A，在图6A的示例中，主波长602A是峰值强度。虽然对光束260的脉冲和由光束260的脉冲形成的空间图像的讨论涉及脉冲的主波长，但是脉冲包括除主波长之外的波长，并且脉冲具有可以由计量表征的有限带宽。例如，光谱601A在光谱形状的最大峰值强度的部分(X)处的全宽(称为FWXM)可用于表征光束带宽。作为另一示例，包含积分光谱强度(称为EY)的部分(Y)的光谱宽度可用于表征光束带宽。
脉冲600A被示为可以在光束260中的脉冲的一个示例。
当脉冲600A用于曝光晶片120的一部分时，脉冲中的光形成空间图像。空间图像在z方向(图1C和图4)上的位置由主波长602A的值确定。光束260中的各种脉冲可以具有不同的主波长。例如，为了在单次曝光通道中产生两个空间图像，光束260的一些脉冲具有一个主波长(第一主波长)，而光束260的其它脉冲具有另一个主波长(第二主波长)。第一和第二主波长是不同的波长。第一和第二主波长之间的波长差可以称为光谱间隔。虽然光束260中的各种脉冲的波长可以不同，但是脉冲的光谱形状可以相同。
光源205可以在突发到突发、脉冲到脉冲、或脉冲内的基础上在第一和第二主波长之间抖动或切换主波长。对于脉冲到脉冲的情况，每个脉冲具有与在时间上紧接在该脉冲之前或之后的脉冲不同的主波长。在这些实施方式中，假设光束260中的所有脉冲具有相同的强度，以这种方式分布第一和第二主波长导致在z方向上的不同位置处具有相同强度的两个空间图像。
在一些实施方式中，脉冲的某一部分(例如，33％)具有第一主波长，而剩余部分(在该示例中为67％)具有第二主波长。在这些实施方式中，假设光束260中的所有脉冲具有相同的强度，则两个空间图像由不同的强度形成。由具有第一主波长的脉冲形成的空间图像的强度大约是由具有第二主波长的脉冲形成的空间图像的强度一半。以此方式，通过控制N个脉冲中具有第一主波长的部分和N个脉冲中具有第二主波长的部分，可以控制沿z轴提供给晶片170中特定位置的剂量。
可以在存储在电子存储器252(见图2A)中的制法文件259中指定将具有用于曝光通道的特定主波长的脉冲部分。制法文件259指定用于曝光通道的各种主波长的比率。制法文件259还可指定用于其它曝光通道的比率，使得不同的比率可用于其它曝光通道，且可在逐场基础上调整或控制空间图像。
参考图6B，示出了脉冲600B的光谱601B。脉冲600B是光束260的脉冲的另一示例。脉冲600B的光谱601B具有与光谱601A不同的形状。具体地，光谱601B具有对应于脉冲600B的两个主波长602B_1和602B_2的两个峰值。脉冲600B是光束260的一部分。当脉冲600B用于曝光晶片120的一部分时，脉冲中的光在晶片上沿z轴的不同位置处形成两个空间图像。空间图像的位置由主波长602B_1和602B_2的波长确定。
图6A和图6B中所示的脉冲可以由能够形成这种脉冲的任何硬件形成。例如，可以使用类似于图2C的线窄化模块216C的线窄化模块来形成诸如脉冲600A的脉冲的脉冲序列。由光栅291衍射的光的波长取决于入射到光栅上的光的角度。改变与光栅291相互作用的光的入射角的机构可以与这种线窄化模块一起使用，以产生用于曝光通道的具有N个脉冲的脉冲序列，其中N个脉冲中的至少一个脉冲具有与N个脉冲中的另一个脉冲的主波长不同的主波长。例如，可以旋转棱镜292、293、294和295中的一个棱镜，以在逐脉冲的基础上改变入射到光栅291上的光的角度。在一些实现方式中，线窄化模块包括在光束260的路径中并且可移动以改变入射在光栅291上的光的角度的反射镜。例如，在2001年2月20日公布的题为“Narrow Band Laser with Fine Wavelength Control”的美国专利号6，192，064中讨论了这种实施方式的一个示例。
再次参考图5，在步骤S520中，在单次曝光通道期间，一组光脉冲穿过掩模174朝向晶片170。如上所述，在曝光通道期间可以向晶片170提供N个光脉冲。N个光脉冲可以是光束260中的连续光脉冲。晶片170的曝光部分在曝光通道中看到N个脉冲的每一个脉冲的光谱的平均值。因此，如果N个脉冲的一部分具有第一主波长而N个脉冲的其余部分具有第二主波长，则晶片170处的平均光谱将是包括第一主波长处的峰值和第二主波长处的峰值的光谱。类似地，如果N个脉冲中的个体脉冲的全部或一些具有多于一个主波长，则这些主波长可以在平均光谱中形成峰值。图7示出了晶片170处的平均光谱701的一个示例。平均光谱701包括第一主波长702_1和第二主波长702_2。在图7的示例中，第一主波长702_1和第二主波长702_2由光谱间隔703分开，然而也可以考虑其他组合。光谱间隔703使得第一主波长702_1和第二主波长702_2是不同的，并且平均光谱701包括波长702_1和702_2之间的强度很小或没有强度的光谱区域。
在步骤S530中，基于平均光谱在晶片170处形成两个或更多个空间图像，例如基于第一主波长的第一空间图像和基于第二主波长的第二空间图像。继续平均光谱701的示例并且还参考图8A，基于N个脉冲在单次曝光通道中形成两个空间图像873a和873b。N个脉冲包括具有第一主波长702_1的脉冲和具有第二主波长702_2的脉冲。具有第一主波长702_1的脉冲形成第一空间图像873a，而具有第二主波长702_2的脉冲形成第二空间图像873b。空间图像873a形成在第一平面878a处，并且空间图像873b形成在第二平面878b处。平面878a和878b垂直于光束260在晶片170处的传播方向。平面878a和878b沿z方向以间隔距离879分开。
对于具有单个主波长的平均光谱，间隔距离879大于光刻设备169的聚焦深度。聚焦深度可以针对剂量值(提供给晶片的光能的量)被定义为沿着z方向的聚焦范围，在该范围上，该剂量针对被施加到晶片170的工艺提供了在特征尺寸的可接受范围内的特征尺寸。工艺500能够通过在单次曝光通道期间在晶片170处提供多于一个的不同空间图像来增加光刻曝光装置169的聚焦深度。这是因为多个空间图像中的每一个空间图像都能够在z方向上的不同位置曝光具有在特征尺寸的可接受范围内的特征的晶片。换句话说，工艺500能够在单次曝光通道期间为光刻曝光装置169提供更大范围的聚焦深度。
如上所述，光刻曝光装置169的操作者可以通过制法文件259控制曝光过程的各种参数。在一些实施方式中，光刻曝光装置169的操作者可以从模拟程序接收信息，并且该信息可以用于编程或以其他方式指定制法文件259的参数。例如，光刻曝光装置169的操作者可以知道即将到来的批次将不需要与先前曝光的批次一样大的聚焦深度。在该示例中，操作者可以向模拟程序指定聚焦深度和剂量变化，并且模拟程序返回光谱间隔703的值以实现期望的参数。然后，操作者可以通过I/O接口253对制法文件259编程来为即将到来的批次指定光谱间隔703的值。在一些实施方式中，操作者可以使用模拟来确定对于特定的曝光通道是否需要更大的聚焦深度(例如通过用在不同的平面处的多个空间图像来曝光晶片170是可能的)。在不需要较大的聚焦深度来形成半导体部件的特定部分的情况下，可构造制法文件259，使得例如用于形成半导体部件的该特定部分的曝光通道具有包括单个主波长的平均光谱。
此外，操作者和/或模拟器可以接收由计量系统172或另一传感器测量的关于所形成的三维部件的信息。例如，计量系统172可提供与所形成的3D半导体部件的侧壁角有关的数据，并且该数据可用于对制法文件259中的参数进行编程以用于后续的曝光通道。
图8B示出了在平面878a处的x-y平面(看图8A中的页面)中的空间图像873a。空间图像873a和873b通常是在x-y平面中形成的二维强度图案。强度图案的性质取决于掩模174的特性。第一和第二平面878a、878b是晶片170的一部分。如图8B所示，第一平面878a可以仅仅是整个晶片170的一小部分。
间隔距离879的值取决于光谱间隔703和光学系统275的特性。例如，间隔距离879的值可以取决于焦距、像差和光学系统275中的透镜和其它光学元件的其它特性。对于具有色差C的扫描仪透镜，间隔距离879可从等式1确定：
AD＝C*Δλ 等式(1)，
其中AD是以纳米(nm)为单位的间隔距离879，C是色差(定义为焦平面对于波长变化而在传播方向上移动的距离)，并且Δλ是以皮米为单位的光谱间隔873。
此外，由于在制造和安装过程中的变化和/或由终端用户做出的修改，对于特定类型的曝光装置169的特定实例，可能需要不同的主波长来实现期望的间隔距离879。如上结合图2A所述，制法或工艺控制程序文件259可以存储在控制系统250的电子存储器252上。制法文件259可被修改或编程以定制到特定的曝光装置或曝光装置的类型。当制造光刻系统200时，制法文件259可以被编程，和/或制法文件259可以由终端用户或熟悉系统200的性能的其它操作者经由例如I/O接口253来编程。
制法文件259还可以为用于曝光晶片170的不同区域的不同曝光通道指定不同的间隔距离879。附加地或备选地，制法文件259可以在每个批次或每个层的基础上或在每个晶片的基础上指定间隔距离879。批次或层是在相同的标称条件下由相同的曝光装置处理的一组晶片。制法文件259还允许指定与空间图像873a、873b相关的其它参数，诸如由每个图像提供的剂量。例如，制法文件259可以指定具有第一主波长702_1的N个脉冲中的脉冲数目与具有第二主波长702_2的脉冲数目的比率。这些其它参数也可以在每个场、每个批次(或每个层)和/或每个晶片的基础上被指定。
此外，制法文件259可以指定一些层不暴露于第一主波长702_1和第二主波长702_2，而是暴露于具有包括单个主波长的光谱的脉冲。例如，当要形成平面半导体部件而不是三维半导体部件时，可以使用这种光谱。I/O接口253允许终端用户和/或制造商编程或创建制法以指定主波长的数目，包括例如对于特定层或批次使用单个主波长的情况。
附加地，尽管上述示例讨论了具有两个主波长的平均光谱701，但是在其他示例中，平均光谱701可以具有多于两个主波长(例如，三个，四个或五个主波长)，其中每个主波长以光谱间隔与最近的其他主波长分开。I/O接口253允许终端用户和/或制造商编程或创建制法以指定这些参数。
在步骤S540中形成三维(3D)半导体元件。图9A示出了3D半导体部件995的一个示例的横截面图。图9B示出了在第一平面878a处的x-y平面中的晶片170和部件995。3D半导体部件995可以是完整的部件或较大部件的一部分。3D半导体部件995可以是具有并非全部形成在晶片170中的一个z位置处的特征的任何类型的半导体部件。例如，3D半导体部件可以是包括沿z轴延伸的凹部或开口的器件。3D半导体部件可用于任何类型的电子应用。例如，3D半导体部件可以是3D NAND闪存部件的全部或部分。3D NAND闪存是其中存储器单元沿着z轴分层堆叠的存储器。
在图9A的示例中，3D半导体部件995包括在外围999中形成的凹部996。凹部996包括底板997和侧壁998，侧壁998大致沿z轴在外围999和底板997之间延伸。通过用第二空间图像873b(图8A)中的光来曝光平面878b处的光致抗蚀剂来形成底板997。使用第一空间图像873a(图8A)中的光形成外围999上的特征。
使用工艺500还可以导致侧壁角992等于90°或比其他工艺可能的侧壁角更接近90°。侧壁角992是底板997和侧壁998之间的角度。如果侧壁998在x-z平面中延伸并且底板在x-y平面中延伸，则侧壁角992是90°并且在该示例中可以被认为是竖直的。竖直侧壁角是期望的，因为例如，这样的侧壁允许3D半导体部件中更明确定义的特征。工艺500实现等于或接近90°的侧壁角992，因为第一空间图像873a和第二空间图像873b的位置(分别为第一平面878a和第二平面878b)是在晶片170的不同部分中的单独图像。在单次曝光通道中形成单独的空间图像允许改善每个图像的质量，从而产生与由较低质量的单个空间形成的特征相比更加竖直定向的更被限定的特征。
如上所述，产生竖直位移图像的系统的一个实施方式涉及使用具有第一波长的一些脉冲和具有第二波长的其它脉冲。第一波长脉冲和第二波长脉冲可以是穿插的突发对突发或脉冲对脉冲，或者是在每组中具有不同数目比率的交替组中。通过致动光学系统(例如在线窄化模块中)内的EAE来改变波长，在线窄化模块中，EAE确定光从激光腔到衍射光栅上的入射角。为了实现例如不同频率的交替脉冲，EAE台以高速率从一个角度位置来回振荡(抖动)到另一个角度位置。
图10A描绘了响应于固定振幅抖动电压的典型EAE台角度运动的动力学(角度对时间)。用于实现动力学响应的输入电压分布(EAE电压对时间)在图10B中示出。可以看出，在突发的起始处，EAE台动力学呈现出在大约35至40个脉冲之后稳定下来的初始瞬态区域。在该瞬态区域中的操作期间，由于机械惯性，台角度位移经过初始下冲区域(电压导致过小的运动)，随后在稳定状态区域中稳定到操作之前经过过冲区域(电压导致过大的运动)。
为了缩短该突发瞬态的持续时间并更快速地实现波长稳定性，可以通过生成仿真EAE瞬态动力学的逆向行为的瞬态电压仓来实现前馈方案。因此，在瞬态区域中的不同脉冲处实现固定波长峰间隔所需的峰间电压根据EAE的动力学行为而变化。在突发的最初几个脉冲期间需要大的电压尖峰以补偿瞬态区域中的初始下冲子区域。在瞬态区域的后一部分(过冲子区域)期间，所需的电压振幅变得明显更低，在后一部分(过冲子区域)中，过冲的趋势被反向补偿。典型地，在瞬态区域中施加单个电压限制以防止过冲。
图11示出了通过施加刚刚描述的命令电压在突发的瞬态区域中获得的波长分布(波长误差对脉冲指数)。命令电压在前几个脉冲期间在最大阈值处饱和，这不利地影响这些脉冲的波长峰间隔性能。
大波长抖动需要EAE来产生相当大的位移。这可以通过在高电压处运行EAE或通过使EAE更接近其机械谐振来实现。在谐振驱动的系统中，可靠性的风险很大，因为电压的小的增加可以容易地机械地过度驱动EAE台并对EAE造成物理损坏。
最大阈值限制用于防止EAE台被机械地过度驱动，从而降低可靠性风险。电压限制限制了电压信号的幅度或最大值。在各种实施方式中，取决于被调节的信号的形式，可以将限制设置为电压限制值或数字限制值。传统上，仅设置两个最大阈值，一个阈值用于瞬态区域，一个阈值用于稳态区域。
如上所述，为了在瞬态区域中实现波长稳定性，所需的电压抖动振幅在下冲和过冲子区域之间显著变化。这在确定瞬态区域中的电压限制的适当值时强加了折衷。一方面，将该限制设定为更高的值产生了在异常操作条件下对EAE台的更高的损害风险。另一方面，将限制设定为较低值降低了下冲子区域(例如，每个突发的前4至5个脉冲)期间的控制灵活性并影响闭环波长性能，如图12A和图12B所示，图12A和图12B示出了针对测试用例的EAE电压命令分布和狭缝平均(沿狭缝的每个空间图像素的拟合质心波长的平均值)的峰间隔误差，其中选择电压阈值以满足EAE台的可靠性要求。可以看出，当电压限制被设置成完全满足过冲区域中的操作期间的可靠性要求时，峰间隔性能在突发瞬态期间受到不利影响。
另一方面，当电压阈值被放宽时，即，被设置为较高水平时，峰间隔性能不会受到不利影响，并且存在显著的光束质量裕度，即灵活性。这在图12C中示出，图12C是测试用例的狭缝平均的峰间隔误差，其中针对整个瞬态区域放宽电压阈值。然而，放宽整个瞬态区域的电压阈值会损害EAE台的可靠性。
换句话说，如果在瞬态区域的整个持续时间内施加电压限制的单个值，则通常必须将其设置为折衷值，使得电压命令在初始下冲子区域期间变得饱和。否则，过度驱动和损坏EAE台的风险在过冲区域中过大。然而，将电压限制设置在该折衷水平对波长峰间隔误差具有负面影响。例如，在突发瞬态期间可能有长的(例如，几个脉冲到几十个脉冲)尾部。尽管由于与突发中脉冲的总数相比脉冲的数目较少，该尾部对晶片直方图性能的影响不太显著，但是该波长峰间隔误差仍然可以产生可避免的光束质量事件(例如，其中光脉冲具有在期望的性能参数范围之外或在可接受的性能参数范围之外的特性的事件)。因此，将电压限制设置在该折衷水平迫使在可靠性和性能之间进行折衷。
为了避免必须作出这种折衷，根据一个实施例的一个方面，代替在瞬态区域的整个持续时间期间施加单个最大电压阈值，在瞬态区域的不同子区域期间施加不同的最大电压阈值。在一个方面，使用多个，例如两个不同的电压阈值，一个用于下冲子区域，一个用于过冲子区域，如图13A和图13B所示。这是一个非限制性的示例，显然可以使用两个以上的不同子区域，甚至在脉冲瞬态(大约前四十个脉冲)区域期间为个体脉冲设置单独的阈值。例如，如图13B所示，在机械过度驱动的风险非常低的下冲区域期间，可以将电压限制设置为更高的值VU，以允许更高的电压摆动并促进更好的波长峰间隔性能。另一方面，在过冲区域期间，在该过冲区域中，机械地过度驱动EAE台的风险以及EAE台故障的风险很高，电压限制可以被设置为较低值VO，以便提高EAE可靠性而不会过度地影响性能。具有多个电压限制区还使得能够在下冲和过冲区域之间平滑转变。
尽管诸如谐振频率和电压-角度增益之类的某些参数可以在不同的EAE台之间变化，但是图13A所示的EAE台动力学对于各种EAE台可以是类似的。对于某些类型的EAE设计，不需要不止一次地执行瞬态区域的电压阈值分布的校准，并且不需要从模块到模块进行修改。对于一些设计，谐振频率中的模块到模块变化和电压到角度增益可以通过根据需要缩放电压阈值分布的单个乘法因子来捕获。
可以先验地或通过使用如上所述的闭环反馈方法来启发式地确定电压限制。
因此，根据一个实施例的一个方面，瞬态区域被分成多个部分，并且电压控制参数与每个部分的瞬态和灵敏度需求相匹配。
图14是示出所公开的系统的操作的某些原理的示图。在所示的示例中，突发的瞬态区域被分成两个子区域。然而，应当理解，该瞬态区域可以被划分为更多数目的子区域。第一电压阈值或限制或最大值V0被施加到第一子区域中的致动器电压命令信号。在该示例中，第一子区域包括突发的前四个脉冲。同样，可以使用不同数目的脉冲。第二电压阈值或限制或最大值V1被施加到第二子区域中的致动器电压命令信号。在该示例中，第二子区域包括突发的5到40个脉冲。同样，可以使用不同数目的脉冲。同样，在瞬态区域结束之后，在突发的持续时间内施加第三电压阈值或限制或最大值V2。
图15是根据一个实施例的某些方面的方法的流程图。在步骤S1010中，通过触发器并使用具有第一阈值的电压命令信号来启动突发。在步骤S1020中，保持脉冲的运行计数。应当理解，该步骤S1020在该过程的持续时间内继续。在步骤S1030中，确定是否已经达到转变脉冲计数。例如，脉冲计数可以是期望在下冲区域中的脉冲的数目。如果脉冲计数没有达到转变值，则在步骤1040中，系统继续施加具有电流阈值的电压命令信号。然而，如果在步骤S1030中确定已经达到转变脉冲计数，则在步骤S1050中，将具有另一阈值的电压命令信号施加到致动器。然后，系统再次返回到步骤S1030，以确定脉冲计数是否已经达到用于另一转变的值。该过程根据需要例如在突发的持续时间内继续。
以上描述包括一个或多个实施例的示例。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(include)”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过渡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，否则涵盖复数形式。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：
1.一种激光装置，适于至少部分地基于所述激光装置的光学组件中的光学元件的位置来生成激光辐射脉冲的突发，所述激光辐射脉冲的突发包括具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，所述多个第一激光辐射脉冲与具有不同于所述第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，所述激光装置包括：
用于启动所述脉冲的突发的触发器；
脉冲计数器，用于提供对已经在所述脉冲的突发中发生的脉冲数目的运行计数；
电可致动元件EAE，机械地耦合到所述光学元件以在电压命令信号的控制下控制所述光学元件的位置；以及
电连接到所述EAE的电压控制器，其中所述电压控制器被布置为从所述脉冲计数器接收所述运行计数，所述电压控制器适于生成所述电压命令信号，所述电压控制器被配置为从所述突发被启动时到所述运行计数处于第一预定值时，向所述电压命令信号施加第一电压限制，并且所述电压控制器被配置为在所述运行超过所述第一预定值之后，向所述电压命令信号施加第二电压限制。
2.根据条款1所述的激光装置，其中所述第一预定值是所述EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数。
3.根据条款1所述的激光装置，其中在所述运行计数超过第二预定值之后，所述电压控制器向所述电压命令信号施加第三电压限制，所述第二预定值等于所述EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数。
4.根据条款1所述的激光装置，其中所述第一电压限制大于所述第二电压限制。
5.一种激光装置，适于产生具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，所述多个第一激光辐射脉冲与具有不同于所述第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，所述激光装置包括：
脉冲计数器，被配置为提供对从脉冲的突发的起始起已经发生的脉冲的数目的运行计数；
电可致动元件EAE，机械地耦合到所述光学元件并且被配置为在命令信号的控制下调节所述光学元件的位置，其中所述脉冲的突发中的相应的脉冲波长至少部分地基于所述光学元件的所述位置；以及
一控制器，电连接到所述EAE并且被布置为从所述脉冲计数器接收所述运行计数并且适于产生所述命令信号，所述控制器适于至少部分地基于所述运行计数来改变施加给所述命令信号的信号限制。
6.根据条款5所述的激光装置，其中所述控制器适于在所述运行计数达到预定值时提供预定信号限制，所述预定值对应于所述EAE处于其响应行为的下冲区域的末端处。
7.根据条款5所述的激光装置，其中所述控制器适于在所述运行计数达到预定值时提供预定信号限制，所述预定值对应于所述EAE处于其响应行为的过冲区域的末端处。
8.根据条款5所述的激光装置，其中所述控制器适于在所述运行计数达到第一预定值时提供第一预定信号限制，所述第一预定值对应于所述EAE处于其响应行为的下冲区域的末端处，所述控制器适于在所述运行计数达到第二预定值时提供第二预定信号限制，所述第二预定值对应于所述EAE处于其响应行为的过冲区域的末端处，并且其中所述第一预定信号限制大于所述第二预定信号限制。
9.一种操作激光装置的方法，所述激光装置适于至少部分地基于所述激光装置的光学组件中的光学元件的位置来生成激光辐射脉冲的突发，所述激光辐射脉冲的突发包括具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，所述多个第一激光辐射脉冲与具有不同于所述第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，所述光学元件的所述位置由机械地耦合到所述光学元件的电可致动元件EAE确定，所述方法包括：
生成所述脉冲的突发，并且，与生成所述脉冲的突发同时地；
对所述脉冲的突发中已经发生的脉冲的数目进行计数以提供所述脉冲的运行计数；以及
产生用于所述EAE的命令电压，所述命令电压具有至少部分地基于所述运行计数的电压限制。
10.根据条款9所述的方法，其中从启动所述突发时到所述运行计数处于第一预定值时，向所述命令电压施加第一电压限制，以及当所述运行计数处于第二预定值时，向所述命令电压施加第二电压限制。
11.根据条款10所述的方法，其中所述第一预定值是所述EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数。
12.根据条款10所述的方法，其中所述第二预定值是所述EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数。
13.根据条款10所述的方法，其中所述第一预定值是所述EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数，其中所述第二预定值是所述EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数，并且其中所述第一电压限制大于所述第二电压限制上述实施方式和其它实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种激光装置，适于至少部分地基于所述激光装置的光学组件中的光学元件的位置来生成激光辐射脉冲的突发，所述激光辐射脉冲的突发包括具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，所述多个第一激光辐射脉冲与具有不同于所述第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，所述激光装置包括：
用于启动所述脉冲的突发的触发器；
脉冲计数器，用于提供对已经在所述脉冲的突发中发生的脉冲数目的运行计数；
电可致动元件EAE，机械地耦合到所述光学元件以在电压命令信号的控制下控制所述光学元件的位置；以及
电连接到所述EAE的电压控制器，其中所述电压控制器被布置为从所述脉冲计数器接收所述运行计数，所述电压控制器适于生成所述电压命令信号，所述电压控制器被配置为从所述突发被启动时到所述运行计数处于第一预定值时，向所述电压命令信号施加第一电压限制，并且所述电压控制器被配置为在所述运行超过所述第一预定值之后，向所述电压命令信号施加第二电压限制。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其中所述第一预定值是所述EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数。
3.根据权利要求1所述的激光装置，其中在所述运行计数超过第二预定值之后，所述电压控制器向所述电压命令信号施加第三电压限制，所述第二预定值等于所述EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数。
4.根据权利要求1所述的激光装置，其中所述第一电压限制大于所述第二电压限制。
5.一种激光装置，适于产生具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，所述多个第一激光辐射脉冲与具有不同于所述第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，所述激光装置包括：
脉冲计数器，被配置为提供对从脉冲的突发的起始起已经发生的脉冲的数目的运行计数；
电可致动元件EAE，机械地耦合到所述光学元件并且被配置为在命令信号的控制下调节所述光学元件的位置，其中所述脉冲的突发中的相应的脉冲波长至少部分地基于所述光学元件的所述位置；以及
控制器，电连接到所述EAE并且被布置为从所述脉冲计数器接收所述运行计数并且适于产生所述命令信号，所述控制器适于至少部分地基于所述运行计数来改变施加给所述命令信号的信号限制。
6.根据权利要求5所述的激光装置，其中所述控制器适于在所述运行计数达到预定值时提供预定信号限制，所述预定值对应于所述EAE处于其响应行为的下冲区域的末端处。
7.根据权利要求5所述的激光装置，其中所述控制器适于在所述运行计数达到预定值时提供预定信号限制，所述预定值对应于所述EAE处于其响应行为的过冲区域的末端处。
8.根据权利要求5所述的激光装置，其中所述控制器适于在所述运行计数达到第一预定值时提供第一预定信号限制，所述第一预定值对应于所述EAE处于其响应行为的下冲区域的末端处，所述控制器适于在所述运行计数达到第二预定值时提供第二预定信号限制，所述第二预定值对应于所述EAE处于其响应行为的过冲区域的末端处，并且其中所述第一预定信号限制大于所述第二预定信号限制。
9.一种操作激光装置的方法，所述激光装置适于至少部分地基于所述激光装置的光学组件中的光学元件的位置来生成激光辐射脉冲的突发，所述激光辐射脉冲的突发包括具有第一波长的多个第一激光辐射脉冲，所述多个第一激光辐射脉冲与具有不同于所述第一波长的第二波长的多个第二激光辐射脉冲穿插，所述光学元件的所述位置由机械地耦合到所述光学元件的电可致动元件EAE确定，所述方法包括：
生成所述脉冲的突发，并且，与生成所述脉冲的突发同时地；
对所述脉冲的突发中已经发生的脉冲的数目进行计数以提供所述脉冲的运行计数；以及
产生用于所述EAE的命令电压，所述命令电压具有至少部分地基于所述运行计数的电压限制。
10.根据权利要求9所述的方法，其中从启动所述突发时到所述运行计数处于第一预定值时，向所述命令电压施加第一电压限制，以及当所述运行计数处于第二预定值时，向所述命令电压施加第二电压限制。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一预定值是所述EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二预定值是所述EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一预定值是所述EAE处于其电压响应行为的下冲区域的末端处的运行计数，其中所述第二预定值是所述EAE处于其电压响应行为的过冲区域的末端处的运行计数，并且其中所述第一电压限制大于所述第二电压限制。
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