JP2017529553A - Calibration of photoelectromagnetic sensors in laser light sources - Google Patents

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Abstract

【課題】レーザ光源における光電磁センセを較正する。【解決手段】レーザ生成プラズマ極端紫外システムにおいてEUV光を生成するためにレーザパルスが用いられる。個々のレーザパルスのエネルギーを決定するために光電磁検出器は較正係数を用いて電力計に対して較正される。ユニタリレーザビームを測定することが単一の波長のパルスを含む時、較正係数はパルスのバーストに基づいて計算される。組み合わされたレーザビームは第2の波長のプレパルスと交互に生じる第1の波長のメインパルスを有する。組み合わされたレーザビーム内のメインパルスのエネルギーを計算するために、メインパルスのユニタリレーザビームについて計算された較正係数が用いられる。組み合わされたレーザビーム内のプレパルスのエネルギーを計算するために新しい較正係数が計算される。計算されたエネルギー値が事前に定義された閾値を超えてドリフトする時、較正係数が再計算される。【選択図】図9A photoelectromagnetic sensor in a laser light source is calibrated. Laser pulses are used to generate EUV light in a laser generated plasma extreme ultraviolet system. In order to determine the energy of the individual laser pulses, the photoelectromagnetic detector is calibrated to the wattmeter using a calibration factor. When measuring a unitary laser beam includes a single wavelength pulse, a calibration factor is calculated based on the burst of pulses. The combined laser beam has a first wavelength main pulse alternating with a second wavelength pre-pulse. In order to calculate the energy of the main pulse in the combined laser beam, the calibration factor calculated for the unitary laser beam of the main pulse is used. A new calibration factor is calculated to calculate the energy of the prepulse in the combined laser beam. When the calculated energy value drifts above a predefined threshold, the calibration factor is recalculated. [Selection] Figure 9

Description

[1] 本出願は、一般にレーザシステムに関し、より具体的には、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システムのレーザ光源における光電磁(photoelectromagnetic)センサの較正に関する。 [1] This application relates generally to laser systems, and more specifically to calibration of photoelectromagnetic sensors in a laser light source of a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system.

[2] 半導体業界では、更に小型の集積回路寸法のプリントを可能とするリソグラフィ技術の開発が続いている。極端紫外(「EUV」)光(軟x線と称されることもある)は、一般に、10nmから102nmの間の波長を有する電磁放射として定義される。EUVリソグラフィは、現時点では一般に、10〜14nmの範囲内の波長のEUV光を含むと考えられ、シリコンウェーハ等の基板に極めて小さいフィーチャ(例えば32nm以下のフィーチャ)を生成するために用いられる。これらのシステムは、信頼性が極めて高くなければならず、費用対効果の大きいスループット及び適度なプロセス許容度を与えなければならない。 [2] The semiconductor industry continues to develop lithography techniques that allow printing of smaller integrated circuit dimensions. Extreme ultraviolet (“EUV”) light (sometimes referred to as soft x-rays) is generally defined as electromagnetic radiation having a wavelength between 10 nm and 102 nm. EUV lithography is currently generally considered to include EUV light with a wavelength in the range of 10-14 nm, and is used to produce very small features (eg, features below 32 nm) on a substrate such as a silicon wafer. These systems must be extremely reliable and must provide cost-effective throughput and reasonable process tolerances.

[3] EUV光を生成するための方法は、必ずしも限定されるわけではないが、EUV範囲に1つ以上の放出線を有する1つ以上の元素、例えばキセノン、リチウム、スズ、インジウム、アンチモン、テルル、アルミニウム等を有する材料をプラズマ状態に変換することを含む。レーザ生成プラズマ(「LPP」)と呼ばれることが多いそのような方法の1つにおいて、必要なプラズマは、LPP EUV光源プラズマチャンバ内で、所望の線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスタ等のターゲット材料に、照射部位でレーザビームを照射することによって生成することができる。 [3] Methods for generating EUV light are not necessarily limited, but include one or more elements having one or more emission lines in the EUV range, such as xenon, lithium, tin, indium, antimony, Including converting a material having tellurium, aluminum or the like to a plasma state. In one such method, often referred to as laser-produced plasma (“LPP”), the required plasma is a droplet, stream, or stream of material having the desired line-emitting element in the LPP EUV light source plasma chamber. It can be generated by irradiating a target material such as a cluster with a laser beam at an irradiation site.

[4] 図1は、従来技術のLPP EUVシステム100の構成要素のうちのいくつかを示す。COレーザなどのレーザ光源101は、ビーム送出システム103及び合焦光学系104(レンズ及びステアリングミラーを備える)を通るレーザビーム102を生成する。合焦光学系104は、LPP EUV光源プラズマチャンバ110内の照射部位に第1焦点105を有する。液滴生成器106は、第1焦点105でレーザビーム102が当たるとEUV光を照射するプラズマを生成する、適切なターゲット材料の液滴107を生成する。楕円ミラー(「コレクタ」)108は、生成されたEUV光を例えばリソグラフィスキャナシステム(図示せず)に送出するために、フォーカルスポット109(中間焦点位置とも呼ばれる)でプラズマからのEUV光を集束させる。フォーカルスポット109は、典型的にはEUV光に露光されるウェーハを含むスキャナ(図示せず)内にある。いくつかの実施形態において、ビームのすべてが合焦光学系104に集中する、複数のレーザ光源101が存在し得る。LPP EUV光源の1つのタイプは、COレーザと、反射防止コーティング及び約6インチから8インチ(約15.24cmから20.32cm)の開口部を有するセレン化亜鉛(ZnSe)レンズと、を用いるものであってよい。 [4] FIG. 1 illustrates some of the components of a prior art LPP EUV system 100. A laser light source 101, such as a CO 2 laser, generates a laser beam 102 that passes through a beam delivery system 103 and a focusing optical system 104 (including a lens and a steering mirror). The focusing optical system 104 has a first focal point 105 at an irradiation site in the LPP EUV light source plasma chamber 110. The droplet generator 106 generates a droplet 107 of a suitable target material that generates plasma that emits EUV light when the laser beam 102 strikes the first focal point 105. An elliptical mirror (“collector”) 108 focuses the EUV light from the plasma at a focal spot 109 (also referred to as an intermediate focus position) to deliver the generated EUV light to, for example, a lithography scanner system (not shown). . The focal spot 109 is typically in a scanner (not shown) that includes a wafer that is exposed to EUV light. In some embodiments, there may be multiple laser light sources 101 where all of the beam is concentrated in the focusing optics 104. One type of LPP EUV light source uses a CO 2 laser and a zinc selenide (ZnSe) lens with an anti-reflective coating and an aperture of about 6 to 8 inches (about 15.24 cm to 20.32 cm). It may be a thing.

[5] レーザ光源101は、いくつかの光パルスがバースト間にある程度の時間を伴うバーストで生成される、バーストモードで生成することができる。レーザ光源101は、波長及び/又はパルス長などの明確な特性を有するパルス状のレーザビームを生成する、いくつかのレーザを備えることができる。レーザ光源101、ビーム送出システム103、及び合焦光学系104において、別々のレーザビームを組み合わせる、分割する、又は他の方法で操作することができる。 [5] The laser light source 101 can be generated in a burst mode in which several light pulses are generated in bursts with some time between bursts. The laser light source 101 can comprise several lasers that produce a pulsed laser beam with well-defined characteristics such as wavelength and / or pulse length. In the laser light source 101, the beam delivery system 103, and the focusing optics 104, separate laser beams can be combined, split, or otherwise manipulated.

[6] レーザビーム102がLPP EUV光源プラズマチャンバ110に到達する前に、ビーム102は、レーザ光源101、ビーム送出システム103、及び/又は合焦光学系104内の、様々なポイントで測定される。測定は、レーザビーム102の1つ以上の態様を測定する様々な計器を用いて行われる。いくつかのインスタンスにおいて、レーザビーム102は、他の生成されたビームと組み合わされる前、又は組み合わされた後に測定することができる。 [6] Before the laser beam 102 reaches the LPP EUV light source plasma chamber 110, the beam 102 is measured at various points within the laser light source 101, the beam delivery system 103, and / or the focusing optics 104. . Measurements are made using various instruments that measure one or more aspects of the laser beam 102. In some instances, the laser beam 102 can be measured before or after being combined with other generated beams.

[6] しかしながら計器は、レーザビーム102のある特性を直接測定しない場合、又は、レーザビーム102の特性を測定するようなやり方で較正されない場合がある。 [6] However, the instrument may not directly measure certain characteristics of the laser beam 102 or may not be calibrated in such a way as to measure the characteristics of the laser beam 102.

[7] 実施形態によれば、システムは、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システム内で、時間の長さによって分けられるプレパルス及びメインパルスを備えるレーザビームを測定するように構成されるエネルギーモニタであって、画定された時間期間にわたって一連のレーザパルスの平均電力を感知するように構成される電力計と、画定された時間期間の一部中に、第1のメインパルスから時間の長さによって分けられる第1のプレパルスの時間的プロファイルを示す電圧信号を提供するように構成される光電磁(PEM)検出器と、を備える、エネルギーモニタ;メインパルス較正係数と第1のメインパルスに対応する電圧信号の一部のパルス積分とに基づいて第1のメインパルスの電力を決定するように、平均電力と第1のメインパルスの電力とに基づいて第1のプレパルスの電力を決定するように、並びに、第1のプレパルスの電力と第1のプレパルスに対応する電圧信号の一部の積分とに基づいてプレパルス較正係数を決定するように、構成される、較正モジュール;プレパルス較正係数と、第2のプレパルスに対応するPEM検出器によって提供される第2の電圧信号の一部のパルス積分と、に基づいて、第2のプレパルスのエネルギーを決定するように、並びに、メインパルス較正係数と第2のメインパルスへの第2の電圧信号の一部のパルス積分とに基づいて、第2のメインパルスのエネルギーを決定するように、構成される単一パルスエネルギー計算(SPEC)モジュール、を備える。 [7] According to an embodiment, the system is configured to measure a laser beam comprising a prepulse and a main pulse separated by a length of time in a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system. An energy monitor configured to sense the average power of a series of laser pulses over a defined time period; and a portion of the time from the first main pulse during a portion of the defined time period. An opto-electromagnetic (PEM) detector configured to provide a voltage signal indicative of a temporal profile of a first pre-pulse separated by length; an energy monitor; a main pulse calibration factor and a first main pulse And the average power and the first power so as to determine the power of the first main pulse based on the pulse integration of a part of the voltage signal corresponding to Pre-pulse calibration factor based on the power of the first pulse and the integral of a portion of the voltage signal corresponding to the first pre-pulse to determine the power of the first pre-pulse based on the power of the main pulse A calibration module configured to determine a first pulse based on a pre-pulse calibration factor and a pulse integral of a portion of the second voltage signal provided by the PEM detector corresponding to the second pre-pulse. And determining the energy of the second main pulse and determining the energy of the second main pulse based on the main pulse calibration factor and the pulse integration of a portion of the second voltage signal into the second main pulse. A single pulse energy calculation (SPEC) module configured.

[8] システムは、PEMによって提供される第2の電圧信号に基づいて、第2の画定された時間期間にわたるレーザビームのエネルギーを計算するように構成され、レーザビームの計算されたエネルギーと、第2の画定された時間期間にわたって電力計によって感知される平均電力と、を比較するように、並びに、この比較に基づいてプレパルス較正係数を更新するよう較正モジュールに命令するように、構成される再較正モジュールを更に備えることができる。 [8] The system is configured to calculate the energy of the laser beam over a second defined time period based on the second voltage signal provided by the PEM, the calculated energy of the laser beam; Configured to compare the average power sensed by the power meter over a second defined time period and to instruct the calibration module to update the prepulse calibration factor based on the comparison. A recalibration module can further be provided.

[9] 実施形態によれば、方法は、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システム内でエネルギーモニタを用いたプレパルス及びメインパルスを備えるレーザビームの測定を受信することであって、レーザビームの測定は、電力計を用いて測定される画定された時間期間にわたる一連のレーザパルスの平均電力と、メインパルスのうちの第1のメインパルスから時間の長さによって分けられるプレパルスのうちの第1のプレパルスの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号と、を含み、第1の電圧信号は光電磁(PEM)検出器によって提供されること;メインパルス較正係数と第1のメインパルスに対応する第1の電圧信号の一部の積分とに基づいて、第1のメインパルスの電力を決定すること;平均電力と第1のメインパルスの電力とに基づいて、第1のプレパルスの電力を決定すること;第1のプレパルスの電力と、第1のプレパルスに対応する第1の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、プレパルス較正係数を決定すること;プレパルス較正係数と、第2のプレパルスに対応するPEM検出器によって提供される第2の電圧信号の一部の積分とに基づいて、第2のプレパルスのエネルギーを決定すること;並びに、メインパルス較正係数と、第2のメインパルスに対応する第2の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、第2のメインパルスのエネルギーを決定すること、を含む。 [9] According to an embodiment, the method is to receive a measurement of a laser beam comprising a pre-pulse and a main pulse using an energy monitor in a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system, wherein the laser The measurement of the beam consists of the average power of a series of laser pulses over a defined time period measured using a power meter and of the prepulses divided by the length of time from the first main pulse of the main pulses. A first voltage signal indicative of a temporal profile of the first prepulse, wherein the first voltage signal is provided by a photoelectromagnetic (PEM) detector; a main pulse calibration factor and a first main pulse Determining the power of the first main pulse based on the integral of a portion of the corresponding first voltage signal; the average power and the first main pulse; Determining the power of the first prepulse based on the power of the first prepulse; based on the power of the first prepulse and the integral of a portion of the first voltage signal corresponding to the first prepulse. Determining a calibration factor; determining the energy of the second prepulse based on the prepulse calibration factor and an integral of a portion of the second voltage signal provided by the PEM detector corresponding to the second prepulse. And determining the energy of the second main pulse based on a main pulse calibration factor and an integral of a portion of the second voltage signal corresponding to the second main pulse.

[10] 実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読媒体はその上に具体化された命令を有し、命令は、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システム内でエネルギーモニタを用いたプレパルス及びメインパルスを備えるレーザビームの測定を受信することであって、レーザビームの測定は、電力計を用いて測定される画定された時間期間にわたる一連のレーザパルスの平均電力と、メインパルスのうちの第1のメインパルスから時間の長さによって分けられるプレパルスのうちの第1のプレパルスの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号と、を含み、第1の電圧信号は光電磁(PEM)検出器によって提供されること;メインパルス較正係数と第1のメインパルスに対応する第1の電圧信号の一部の積分とに基づいて、第1のメインパルスの電力を決定すること;平均電力と第1のメインパルスの電力とに基づいて、第1のプレパルスの電力を決定すること;第1のプレパルスの電力と、第1のプレパルスに対応する第1の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、プレパルス較正係数を決定すること;プレパルス較正係数と、第2のプレパルスに対応するPEM検出器によって提供される第2の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、第2のプレパルスのエネルギーを決定すること;並びに、メインパルス較正係数と、第2のメインパルスに対応する第2の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、第2のメインパルスのエネルギーを決定すること、を含む動作を実行するために、1つ以上のプロセッサによって実行可能である。 [10] According to embodiments, the non-transitory computer readable medium has instructions embodied thereon, the instructions using an energy monitor in a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system. Receiving a measurement of a laser beam comprising a pre-pulse and a main pulse, the measurement of the laser beam comprising the average power of a series of laser pulses over a defined time period measured using a power meter, A first voltage signal indicating a temporal profile of the first pre-pulse of the pre-pulses divided by the length of time from the first main pulse of the first main pulse, wherein the first voltage signal is a photoelectromagnetic (PEM) Provided by the detector; based on a main pulse calibration factor and an integral of a portion of the first voltage signal corresponding to the first main pulse; Determining the power of the main pulse; determining the power of the first prepulse based on the average power and the power of the first main pulse; corresponding to the power of the first prepulse and the first prepulse Determining a pre-pulse calibration factor based on an integral of a portion of the first voltage signal; one of the pre-pulse calibration factor and the second voltage signal provided by the PEM detector corresponding to the second pre-pulse. Determining the energy of the second prepulse based on the integral of the part; and based on the main pulse calibration factor and the integral of the portion of the second voltage signal corresponding to the second main pulse. And determining the energy of the second main pulse can be performed by one or more processors to perform operations.

[11] 実施形態によれば、システムは、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システムのレーザ光源内で、同じ波長を有しバースト内で発生するレーザパルスを測定するように構成されるエネルギーモニタであって、画定された時間期間にわたってレーザパルスの平均電力を測定するように構成される電力計と、画定された時間期間の少なくとも一部にわたって、レーザパルスのバーストの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号を提供するように構成される光電磁(PEM)検出器と、を備える、エネルギーモニタ;平均電力と第1の電圧信号とに基づいて較正係数を決定するように構成される較正モジュールであって、較正係数は、平均電力から決定されたレーザパルスのバーストのエネルギーと第1の電圧信号の積分との割合である、較正モジュール;並びに、較正係数と、後続パルスの時間的プロファイルを示すPEM検出器によって提供される第2の電圧信号のパルス積分と、に基づいて、一連のレーザパルスの後続パルスのエネルギーを決定するように構成される、単一パルスエネルギー計算(SPEC)モジュール、を備える。 [11] According to embodiments, the system is configured to measure laser pulses having the same wavelength and occurring in a burst within a laser light source of a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system. An energy monitor, a power meter configured to measure an average power of a laser pulse over a defined time period and a temporal profile of a burst of laser pulses over at least a portion of the defined time period An opto-electromagnetic (PEM) detector configured to provide a first voltage signal; an energy monitor; configured to determine a calibration factor based on the average power and the first voltage signal A calibration module, wherein the calibration factor is the energy of the burst of laser pulses determined from the average power and the integral of the first voltage signal. A calibration module; and a calibration coefficient and a pulse integral of a second voltage signal provided by a PEM detector indicating a temporal profile of the subsequent pulse, A single pulse energy calculation (SPEC) module configured to determine energy.

[12] システムは、第2のバーストの第2の時間的プロファイルを示す第3の電圧信号に基づいて第2のバーストのエネルギーを計算するように、及び、第2のバーストのエネルギーを電力計によって感知される第2の平均電力と比較するように、及び、この比較に基づいて較正係数を更新するよう比較モジュールに命令するように、構成される再較正モジュールを更に備える。 [12] The system calculates the energy of the second burst based on a third voltage signal indicative of the second temporal profile of the second burst, and the energy of the second burst is a power meter A recalibration module configured to compare with the second average power sensed by the and to instruct the comparison module to update the calibration factor based on the comparison.

[13] 実施形態によれば、方法は、同じ波長を有しバースト内で発生するレーザパルスを、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システムのレーザ光源内でエネルギーモニタを用いて測定することであって、画定された時間期間にわたって測定されるレーザパルスの平均電力を電力計から受信すること、及び、画定された時間期間の少なくとも一部中に感知されるレーザパルスのバーストの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号を、光電磁(PEM)検出器から受信すること、を含むこと;平均電力及び第1の電圧信号に基づいて較正係数を決定することであって、較正係数は、平均電力から決定されたレーザパルスのバーストのエネルギーと第1の電圧信号の積分との割合であること;並びに、較正係数と、後続パルスの時間的プロファイルを示すPEM検出器によって提供される第2の電圧信号の積分と、に基づいて、一連のレーザパルスの後続パルスのエネルギーを決定すること、を含む。 [13] According to an embodiment, the method measures a laser pulse having the same wavelength and generated in a burst using an energy monitor in a laser source of a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system. Receiving an average power of a laser pulse measured over a defined time period from a wattmeter, and a temporal of a burst of laser pulses sensed during at least a portion of the defined time period Receiving a first voltage signal indicative of a profile from a photoelectromagnetic (PEM) detector; determining a calibration factor based on the average power and the first voltage signal, wherein the calibration factor is The ratio of the energy of the burst of laser pulses determined from the average power and the integration of the first voltage signal; and the calibration factor and the time of the subsequent pulse Profile and integration of the second voltage signal provided by the PEM detector shown, and based on, comprising, determining the energy of the following pulse series of laser pulses.

[14] 実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読媒体はその上に具体化された命令を有し、命令は、同じ波長を有しバースト内で発生するレーザパルスを、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システムのレーザ光源内でエネルギーモニタを用いて測定することであって、画定された時間期間にわたって測定されるレーザパルスの平均電力を電力計から受信すること、及び、画定された時間期間の少なくとも一部中に感知されるレーザパルスのバーストの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号を、光電磁(PEM)検出器から受信すること、を含むこと;平均電力及び第1の電圧信号に基づいて較正係数を決定することであって、較正係数は、平均電力から決定されたレーザパルスのバーストのエネルギーと第1の電圧信号の積分との割合であること;並びに、較正係数と、後続パルスの時間的プロファイルを示すPEM検出器によって提供される第2の電圧信号の積分と、に基づいて、一連のレーザパルスの後続パルスのエネルギーを決定すること、を含む動作を実行するために、1つ以上のプロセッサによって実行可能である。 [14] According to an embodiment, the non-transitory computer readable medium has instructions embodied thereon, wherein the instructions generate laser pulses generated in bursts with the same wavelength by laser generated plasma (LPP). ) Measuring with an energy monitor in the laser source of an extreme ultraviolet (EUV) system, receiving an average power of a laser pulse measured over a defined time period from a power meter; Receiving from a photoelectromagnetic (PEM) detector a first voltage signal indicative of a temporal profile of a burst of laser pulses sensed during at least a portion of the determined time period; average power and first A calibration factor is determined based on a voltage signal of the first pulse of the laser pulse burst energy determined from the average power and the first voltage signal. And a subsequent pulse of a series of laser pulses based on the calibration factor and the integration of the second voltage signal provided by the PEM detector indicating the temporal profile of the subsequent pulse. Can be performed by one or more processors to perform operations including determining the energy of.

[1]従来技術に従った、LPP EUVシステムの一部を示す図である。[1] FIG. 1 shows a part of an LPP EUV system according to the prior art. [2]例示的実施形態に従った、エネルギーモニタを示す図である。[2] FIG. 3 illustrates an energy monitor, according to an exemplary embodiment. [3]例示的実施形態に従った、レーザ光源のバーストモードを示す図である。[3] FIG. 3 illustrates a burst mode of a laser light source, according to an exemplary embodiment. [4]メインパルスを備えるバーストの時間的プロファイルを示す、PEM検出器によって出力されるグラフを示す図である。[4] A graph output by a PEM detector showing the temporal profile of a burst with a main pulse. [5]単一のメインパルスの時間的プロファイルを示す、PEM検出器によって出力されるグラフを示す図である。[5] A graph output by the PEM detector showing the temporal profile of a single main pulse. [6]プレパルスを備えるバーストの時間的プロファイルを示す、PEM検出器によって出力されるグラフを示す図である。[6] A graph output by a PEM detector showing the temporal profile of a burst with pre-pulses. [7]単一のプレパルスの時間的プロファイルを示す、PEM検出器によって出力されるグラフを示す図である。[7] A graph output by a PEM detector showing the temporal profile of a single pre-pulse. [8]時間の長さによって分けられるプレパルス及びメインパルスの時間的プロファイルを示す、PEM検出器によって出力されるグラフの例を示す図である。[8] A diagram showing an example of a graph output by a PEM detector showing a temporal profile of a pre-pulse and a main pulse divided by a length of time. [9]例示的実施形態に従った、パルスのエネルギーを測定するためのシステムを示すブロック図である。[9] FIG. 9 is a block diagram illustrating a system for measuring the energy of a pulse, according to an exemplary embodiment. [10]例示的実施形態に従った、パルスのエネルギーを測定する例示的方法を示すフローチャートである。[10] FIG. 10 is a flowchart illustrating an exemplary method for measuring the energy of a pulse, in accordance with an exemplary embodiment. [11]ユニタリレーザビーム(unitary laser beam)について、電力計を用いて光電磁(PEM)検出器を較正する例示的方法を示すフローチャートである。[11] A flow chart illustrating an exemplary method for calibrating a photoelectromagnetic (PEM) detector using a power meter for a unitary laser beam. [12]組み合わされたレーザビームについて、電力計を用いてPEM検出器を較正する例示的方法を示すフローチャートである。[12] A flow chart illustrating an exemplary method for calibrating a PEM detector using a power meter for a combined laser beam.

[13] LPP EUVシステムにおいて、レーザパルスのエネルギーは、レーザ光源、ビーム送出システム、及び/又は合焦光学系の様々な場所で計算される。LPP EUVシステム内でレーザビームを測定するために用いられるセンサは、レーザビームのパルスのエネルギーを直接測定しない。センサは、画定された時間期間にわたって生成されるパルスの平均電力の測定を提供する電力計を含む。センサは、限定された時間期間にわたって検出される赤外線(IR)光に基づいて電圧信号を出力する光電磁(PEM)検出器を更に含む。電圧信号は、個々のレーザパルスの時間的プロファイルを提供する。センサによって収集されるデータを用いて、電力計に対してPEM検出器を較正するための較正係数が計算される。較正後、PEM検出器によって提供される電圧信号からパルスのエネルギーを計算することができる。 [13] In the LPP EUV system, the energy of the laser pulse is calculated at various locations in the laser source, beam delivery system, and / or focusing optics. The sensor used to measure the laser beam in the LPP EUV system does not directly measure the energy of the laser beam pulse. The sensor includes a power meter that provides a measurement of the average power of the pulses generated over a defined time period. The sensor further includes a photoelectromagnetic (PEM) detector that outputs a voltage signal based on infrared (IR) light detected over a limited time period. The voltage signal provides a temporal profile of the individual laser pulses. Using the data collected by the sensor, a calibration factor is calculated for calibrating the PEM detector to the power meter. After calibration, the energy of the pulse can be calculated from the voltage signal provided by the PEM detector.

[14] 測定されるレーザビームは、ユニタリレーザビームと呼ばれる同じ波長の光のパルスを備えることができる。ユニタリレーザビームは、第1の波長のプレパルス又は第2の波長のメインパルスのいずれかを備えることができる。ユニタリレーザビーム内の光のパルスのエネルギーを決定するために、PEM検出器は、ユニタリレーザビームについて較正係数を計算することによって、電力計に対して較正される。ユニタリレーザビームの場合、較正係数は、電力計から受信される測定及びバーストを介してPEM検出器によって提供される電圧信号に基づく割合である。較正後、較正係数及びPEM検出器によって提供される電圧信号を用いて、ユニタリレーザビームにおけるパルスのエネルギーが計算される。 [14] The laser beam to be measured can comprise a pulse of light of the same wavelength, referred to as a unitary laser beam. The unitary laser beam can comprise either a prepulse with a first wavelength or a main pulse with a second wavelength. In order to determine the energy of the pulse of light in the unitary laser beam, the PEM detector is calibrated to the power meter by calculating a calibration factor for the unitary laser beam. In the case of a unitary laser beam, the calibration factor is a ratio based on measurements received from the power meter and the voltage signal provided by the PEM detector via a burst. After calibration, the energy of the pulse in the unitary laser beam is calculated using the calibration factor and the voltage signal provided by the PEM detector.

[15] LPP EUVシステムにおいて、異なる波長の2つのユニタリレーザビームが組み合わされる時、結果として生じる組み合わされたレーザビームは、時間領域内で分けられる交互波長のパルスを有する。本明細書で説明する実施形態において、組み合わされたレーザビーム内のパルスは、第1の波長のプレパルスと第2の波長のメインパルスとが交互である。組み合わされたレーザビーム内のメインパルスのエネルギーを計算する時、メインパルスのユニタリレーザビームから計算された較正係数が用いられる。組み合わされたレーザビームにおけるプレパルスとメインパルスとの間でLPP EUVシステム内の光学構成要素の効果が異なることにより、組み合わされたレーザビーム内のプレパルスの別の較正係数が計算される。プレパルスの較正係数は、電力計によって測定される電力と組み合わされたレーザビームにおいてメインパルスに起因する電力との差に基づいて決定される。較正後、較正係数とPEM検出器によって提供される電圧信号とを用いて、組み合わされたレーザビームにおけるプレパルス及びメインパルスのそれぞれのエネルギーが計算される。 [15] In an LPP EUV system, when two unitary laser beams of different wavelengths are combined, the resulting combined laser beam has pulses of alternating wavelengths that are separated in the time domain. In the embodiments described herein, the pulses in the combined laser beam are alternating prepulses of the first wavelength and main pulses of the second wavelength. When calculating the energy of the main pulse in the combined laser beam, a calibration factor calculated from the unitary laser beam of the main pulse is used. Due to the different effects of the optical components in the LPP EUV system between the prepulse and the main pulse in the combined laser beam, another calibration factor for the prepulse in the combined laser beam is calculated. The pre-pulse calibration factor is determined based on the difference from the power due to the main pulse in the laser beam combined with the power measured by the wattmeter. After calibration, the pre-pulse and main pulse energies in the combined laser beam are calculated using the calibration factor and the voltage signal provided by the PEM detector.

[16] 図2は、電力計202及びPEM検出器208を備える、例示的実施形態に従ったエネルギーモニタ200の図である。エネルギーモニタ200は、例えばビームスプリッタを用いて、レーザ光源101内の別の構成要素からレーザビーム102を受信することができる。当業者であれば明らかなように、レーザビーム102はエネルギーモニタ200に到達する前に、測定のためのレーザビーム102の一部をピックオフ(pick−off)するために1つ以上の光学構成要素を通過する。これらの光学構成要素は、ダイヤモンドウィンドウ、部分リフレクタ、又はセレン化亜鉛ウィンドウを含むことができる。エネルギーモニタ200を含むことができるレーザシードモジュール(laser seed module)の例は、2013年12月5日に公開された、本願の譲受人に譲渡された米国特許出願第2013/0321926号で考察している。 [16] FIG. 2 is a diagram of an energy monitor 200 according to an exemplary embodiment comprising a power meter 202 and a PEM detector 208. The energy monitor 200 can receive the laser beam 102 from another component in the laser light source 101 using, for example, a beam splitter. As will be appreciated by those skilled in the art, before the laser beam 102 reaches the energy monitor 200, one or more optical components to pick-off a portion of the laser beam 102 for measurement. Pass through. These optical components can include diamond windows, partial reflectors, or zinc selenide windows. An example of a laser seed module that can include an energy monitor 200 is discussed in US Patent Application No. 2013/0321926, published December 5, 2013, assigned to the assignee of the present application. ing.

[17] エネルギーモニタ200は、レーザ光源101、ビーム送出システム103、又は合焦光学系104内の特定の場所で、レーザビーム102を測定するように配置される。本明細書で説明するいくつかの実施形態において、エネルギーモニタ200を配置することで、エネルギーモニタ200に、同じ波長の光のレーザパルス(例えば、プレパルス又はメインパルス)を備えるユニタリレーザビーム102を測定させることになる。光のレーザパルスは単一の光源によって生成されるが、他のシステムでは複数の光源によって生成されることも可能である。本明細書で説明する他の実施形態において、エネルギーモニタ200を配置することで、異なる波長を備える2つのレーザ光源によって生成される組み合わされたレーザビーム102を、エネルギーモニタに測定させることになる。レーザ光源101、ビーム送出システム103、及び合焦光学系104は、1つ以上のエネルギーモニタ200を含むことができる。 [17] The energy monitor 200 is arranged to measure the laser beam 102 at a specific location within the laser light source 101, the beam delivery system 103, or the focusing optics 104. In some embodiments described herein, an energy monitor 200 is arranged to measure a unitary laser beam 102 comprising a laser pulse of light of the same wavelength (eg, pre-pulse or main pulse). I will let you. The laser pulse of light is generated by a single light source, but in other systems it can be generated by multiple light sources. In other embodiments described herein, disposing the energy monitor 200 will cause the energy monitor to measure the combined laser beam 102 generated by two laser light sources with different wavelengths. The laser light source 101, the beam delivery system 103, and the focusing optics 104 can include one or more energy monitors 200.

[18] レーザビーム102は、エネルギーモニタ200を通る光路をたどる。レーザビーム102は、レーザビーム102の第1の部分は光路に沿って続くが、レーザビーム102の残りの部分はリフレクタ206に向けて送られるように、ビームスプリッタ204によって分割される。次にリフレクタ206はレーザビーム102の残りの部分を電力計202に向けて送る。 [18] The laser beam 102 follows an optical path through the energy monitor 200. The laser beam 102 is split by the beam splitter 204 such that the first portion of the laser beam 102 continues along the optical path, while the remaining portion of the laser beam 102 is directed toward the reflector 206. The reflector 206 then sends the remaining portion of the laser beam 102 toward the wattmeter 202.

[19] 電力計202は、画定された時間期間にわたってレーザビーム102の平均電力を測定するように構成される。測定は、レーザビーム102のいくつかのバーストに及ぶことができる。いくつかのインスタンスにおいて、測定はレーザビーム102の5、10、又は20バーストに及ぶことができる。画定された時間期間は、数分の1秒又は数秒とすることができる。いくつかのインスタンスにおいて、画定された時間期間は1秒である。 [19] The power meter 202 is configured to measure the average power of the laser beam 102 over a defined time period. The measurement can span several bursts of the laser beam 102. In some instances, the measurement can span 5, 10, or 20 bursts of the laser beam 102. The defined time period can be a fraction of a second or a few seconds. In some instances, the defined time period is 1 second.

[20] 電力計202に向けられないレーザビーム102の一部は、更に別のビームスプリッタ204に向けて送られる。ビームスプリッタ204から、レーザビームの第1の部分が、例えば更に別のセンサ又は他の光学構成要素(図示せず)に向けて送られる。レーザビーム102の残りの部分はPEM検出器208に向けて送られる。 [20] The portion of the laser beam 102 that is not directed to the wattmeter 202 is directed toward a further beam splitter 204. From the beam splitter 204, a first portion of the laser beam is directed toward, for example, further sensors or other optical components (not shown). The remaining part of the laser beam 102 is directed towards the PEM detector 208.

[21] PEM検出器208は、レーザビーム102の時間的プロファイルを示す電圧信号を提供する。時間的プロファイルは、電力計202によって用いられる画定された時間期間の少なくとも一部に及ぶ。時間的プロファイルは、レーザビーム102の少なくとも1つのバーストに及ぶことができる。組み合わされたレーザビームにおけるパルスのエネルギーを計算するために、時間的プロファイルはプレパルス及びメインパルスに及ぶ。 [21] The PEM detector 208 provides a voltage signal indicative of the temporal profile of the laser beam 102. The temporal profile spans at least a portion of the defined time period used by the wattmeter 202. The temporal profile can span at least one burst of the laser beam 102. In order to calculate the energy of the pulses in the combined laser beam, the temporal profile spans the prepulse and the main pulse.

[22] 図2には1つのPEM検出器208のみが示されているが、追加のPEM検出器(図示せず)をエネルギーモニタ200に含めることができる。更に、レーザビーム102は、例えばレンズ(図示せず)又はディフューザセット(図示せず)を用いて、PEM検出器208による測定の前に修正することができる。エネルギーモニタ200は、ケーシングによって封入してレーザ光源101の一部に取り付けるか、又はレーザ光源101内部に封入することができる。 [22] Although only one PEM detector 208 is shown in FIG. 2, additional PEM detectors (not shown) may be included in the energy monitor 200. Further, the laser beam 102 can be modified prior to measurement by the PEM detector 208 using, for example, a lens (not shown) or a diffuser set (not shown). The energy monitor 200 can be enclosed by a casing and attached to a part of the laser light source 101, or can be enclosed inside the laser light source 101.

[23] 図9は、例示的実施形態に従った、パルスのエネルギーを測定するためのシステム900のブロック図である。システム900は、エネルギーモニタ902、較正モジュール904、単一パルスエネルギー計算(SPEC)モジュール906、及び任意選択の再較正モジュール908を備える。システム900は、実行可能命令を記憶することが可能なメモリへのアクセスを備えるプロセッサをコンピューティングデバイスが有する場合などを含むが、これに限定されない、当業者に既知の様々なやり方で実装可能である。コンピューティングデバイスは、ネットワーク又は他の形の通信を介して他のコンピューティングデバイスと通信するための構成要素を含む、1つ以上の入力及び出力構成要素を含むことができる。システム900は、コンピューティング論理又は実行可能コードで具体化される1つ以上のモジュールを備える。 [23] FIG. 9 is a block diagram of a system 900 for measuring the energy of a pulse according to an exemplary embodiment. The system 900 includes an energy monitor 902, a calibration module 904, a single pulse energy calculation (SPEC) module 906, and an optional recalibration module 908. System 900 can be implemented in a variety of ways known to those skilled in the art including, but not limited to, where a computing device has a processor with access to memory capable of storing executable instructions. is there. A computing device may include one or more input and output components, including components for communicating with other computing devices via a network or other form of communication. System 900 comprises one or more modules embodied in computing logic or executable code.

[24] エネルギーモニタ902は、レーザビーム102のレーザパルスに関するデータを受信するように構成される。エネルギーモニタ902は、電力計及びPEM検出器を備えるか、又はこれらと電子的に通信する。いくつかのインスタンスにおいて、エネルギーモニタ902は、電力計202及びPEM検出器208を備えるエネルギーモニタ200である。電力計は、画定された時間期間にわたってレーザパルスの平均電力を測定するように構成される。画定された時間期間は、例えば1秒とすることができる。PEM検出器は、画定された時間期間の少なくとも一部にわたって、レーザパルスの時間的プロファイルを示す電圧信号を提供するように構成される。 [24] The energy monitor 902 is configured to receive data relating to laser pulses of the laser beam 102. The energy monitor 902 comprises or communicates electronically with a power meter and a PEM detector. In some instances, the energy monitor 902 is an energy monitor 200 that includes a power meter 202 and a PEM detector 208. The wattmeter is configured to measure the average power of the laser pulse over a defined time period. The defined time period may be, for example, 1 second. The PEM detector is configured to provide a voltage signal indicative of the temporal profile of the laser pulse over at least a portion of the defined time period.

[25] エネルギーモニタ200又は902がユニタリレーザビーム102を受信するようにLPP EUVシステム100内に配置される時、較正モジュール904は、電力計(例えば、電力計202)及びPEM検出器(例えば、PEM検出器208)によって集められたデータに基づいて、較正係数を決定するように構成される。較正係数は各ユニタリレーザビームに対して計算される。較正係数は、後に収集されるPEM検出器データに基づいて、単一パルス(例えば、単一メインパルス502又は単一プレパルス702)のエネルギーを計算するために用いられる。較正係数は、平均電力及び電圧信号の積分から決定される割合である。 [25] When the energy monitor 200 or 902 is placed in the LPP EUV system 100 to receive the unitary laser beam 102, the calibration module 904 includes a power meter (eg, power meter 202) and a PEM detector (eg, A calibration factor is configured to be determined based on data collected by the PEM detector 208). A calibration factor is calculated for each unitary laser beam. The calibration factor is used to calculate the energy of a single pulse (eg, single main pulse 502 or single prepulse 702) based on PEM detector data collected later. The calibration factor is a ratio determined from the integration of average power and voltage signal.

[26] ユニタリレーザビーム102における較正係数を決定するために、パルスのバーストが分析される。図3は、例示的実施形態に従った、レーザパルスの2つのバースト302の例示300である。例示300は、(ミリ秒(ms)単位で測定される)時間の関数として変化する電圧として示される、PEM検出器208によって提供される時間的プロファイルの概略である。 [26] To determine the calibration factor in the unitary laser beam 102, the burst of pulses is analyzed. FIG. 3 is an illustration 300 of two bursts 302 of laser pulses, in accordance with an exemplary embodiment. The example 300 is a schematic of a temporal profile provided by the PEM detector 208, shown as a voltage that varies as a function of time (measured in milliseconds (ms)).

[27] 各バースト302は、立ち上がりエッジ310、ピーキング312を有し、その後、立ち下がりエッジ316で終わるまでの時間の長さだけピークレベルより低い電圧レベル314を維持する曲線として、例示300に示される。バースト302は、立ち上がりエッジ310で始まり立ち下がりエッジ316で終わるバースト長さ304を有する。本明細書の他の場所で説明するように、較正係数を計算するためにバースト302のエネルギーを計算する時、PEM検出器208は少なくともバースト長さ304を包含するスコープウィンドウ306を有する。スコープウィンドウ306は、バースト302間の時間を捕捉するために延長すること、或いはバースト302内の1つ又は2つのパルスのみを捕捉するために短縮することが可能である。 [27] Each burst 302 has a rising edge 310, peaking 312 and is then shown in the example 300 as a curve that maintains a voltage level 314 that is below the peak level for the length of time until ending at the falling edge 316. It is. Burst 302 has a burst length 304 that begins at a rising edge 310 and ends at a falling edge 316. As described elsewhere herein, when calculating the energy of burst 302 to calculate a calibration factor, PEM detector 208 has a scope window 306 that includes at least burst length 304. The scope window 306 can be extended to capture the time between bursts 302 or shortened to capture only one or two pulses within the burst 302.

[28] バースト周期308は、第1のバースト302の立ち上がりエッジ310から第2のバースト302の立ち上がりエッジ310までが測定される。バースト周期308は、画定された時間期間(例えば、1秒)にわたるバーストの数を示す、バースト302の繰り返しレート又は「repレート(rep rate)」から決定することができる。バーストrepレートは、5ヘルツ(Hz)、10Hz、又は20Hzなどの周波数として表すことができる。 [28] The burst period 308 is measured from the rising edge 310 of the first burst 302 to the rising edge 310 of the second burst 302. The burst period 308 can be determined from the repetition rate or “rep rate” of the burst 302, which indicates the number of bursts over a defined time period (eg, 1 second). The burst rep rate can be expressed as a frequency such as 5 hertz (Hz), 10 Hz, or 20 Hz.

[29] 図4は、メインパルスを備えるユニタリレーザビーム102のバースト402のPEM検出器208の出力によって提供される、時間的プロファイルを示すグラフ400である。グラフ400は、図3に示された出力の実際の例である。ユニタリレーザビーム102は、単一の光源によって生成される。実施形態において、メインパルスは10.59ミクロンの波形を有する。図に示されるように、バースト402はおよそ3.5ミリ秒続き、所定数のレーザパルスを備える。様々な実施形態によれば、バースト402はバースト長に基づいて異なる数のレーザパルスを備えることができる。レーザパルスは幅(時間の長さとして測定される)及び振幅を有する。較正係数の計算の一部として、グラフ400に示される時間の長さにわたって、較正モジュール904はバースト402のパルスを積分することができる。 [29] FIG. 4 is a graph 400 illustrating a temporal profile provided by the output of the PEM detector 208 of a burst 402 of a unitary laser beam 102 comprising a main pulse. Graph 400 is an actual example of the output shown in FIG. The unitary laser beam 102 is generated by a single light source. In an embodiment, the main pulse has a waveform of 10.59 microns. As shown in the figure, burst 402 lasts approximately 3.5 milliseconds and comprises a predetermined number of laser pulses. According to various embodiments, the burst 402 can comprise a different number of laser pulses based on the burst length. The laser pulse has a width (measured as a length of time) and an amplitude. As part of the calculation of the calibration factor, the calibration module 904 can integrate the pulses of the burst 402 over the length of time shown in the graph 400.

[30] 図6は、プレパルスを備えるユニタリレーザビーム102のバースト602の時間的プロファイルを示すPEM検出器208によって出力されるグラフ600である。グラフ600は、図3に示される出力の実際の例である。ユニタリレーザビーム102は単一の光源によって生成されるが、他のシステムでは複数の光源によって生成することも可能である。実施形態において、プレパルスは10.26ミクロンの波長を有する。図に示されるように、バースト602はおよそ3.5ミリ秒の持続時間を有し、所定数のレーザパルスを備える。様々な実施形態によれば、バースト602はバースト長さに基づいて異なる数のレーザパルスを備えることができる。レーザパルスは幅(時間の長さとして測定される)及び振幅を有する。較正係数の計算の一部として、グラフ600に示される時間の長さにわたって、較正モジュール904はバースト602のパルスを積分することができる。 [30] FIG. 6 is a graph 600 output by the PEM detector 208 showing the temporal profile of the burst 602 of the unitary laser beam 102 with prepulses. Graph 600 is an actual example of the output shown in FIG. The unitary laser beam 102 is generated by a single light source, but can be generated by multiple light sources in other systems. In an embodiment, the prepulse has a wavelength of 10.26 microns. As shown in the figure, burst 602 has a duration of approximately 3.5 milliseconds and comprises a predetermined number of laser pulses. According to various embodiments, the burst 602 can comprise a different number of laser pulses based on the burst length. The laser pulse has a width (measured as a length of time) and an amplitude. As part of the calculation of the calibration factor, the calibration module 904 can integrate the pulses of burst 602 over the length of time shown in graph 600.

[31] ユニタリレーザビーム102についての較正係数は、メインパルスを備えるユニタリビームとプレパルスを備えるユニタリビームの両方について同様に計算される。第1に、較正モジュール904は、平均電力からレーザパルスのバーストのエネルギーを決定する。その期間にわたって電力が測定された、画定された時間期間中に生成されたエネルギーは、以下のように決定される。
上式で、Etotalは画定された時間期間にわたるレーザビーム102のエネルギーであり、Pmeasuredは電力計202によって行われた電力測定であり、Tperiodは電力計202の画定された時間期間(例えば、1秒)である。Etotalから、バーストrepレートを用いてバースト内のエネルギー量が以下のように計算される。
上式で、Eburstはバーストのエネルギーであり、Etotalは画定された時間期間(例えば、1秒)にわたるユニタリレーザビーム102のエネルギーであり、fburstはバーストrepレートである。
[31] The calibration factor for the unitary laser beam 102 is calculated similarly for both the unitary beam with the main pulse and the unitary beam with the prepulse. First, the calibration module 904 determines the energy of the burst of laser pulses from the average power. The energy generated during a defined time period during which power was measured over that period is determined as follows.
Where E total is the energy of the laser beam 102 over a defined time period, P measured is a power measurement made by the wattmeter 202, and T period is a defined time period of the wattmeter 202 (eg, 1 second). From E total, the amount of energy within a burst with a burst rep rate is calculated as follows.
Where E burst is the energy of the burst, E total is the energy of the unitary laser beam 102 over a defined time period (eg, 1 second), and f burst is the burst rep rate.

[32] 較正係数Kを決定するために、以下の式が用いられる。
したがって、
である。上式で、Kは較正係数であり、Vは、積分∫Vdtがバーストの時間の長さにわたってPEM検出器208によって提供される電圧信号の曲線の下の領域であるように、PEM検出器208から受信される電圧信号であり、Eburstは、電力計202から受信する平均電力データから決定されるバーストのエネルギーである。較正係数Kはボルト当たりワット数の単位を有する。
[32] In order to determine the calibration factor K p, is used following equation.
Therefore,
It is. Where K p is the calibration factor and V is the PEM detector such that the integral ∫Vdt is the area under the curve of the voltage signal provided by the PEM detector 208 over the length of time of the burst. 208 is a voltage signal received from 208, and E burst is the energy of the burst determined from the average power data received from wattmeter 202. Calibration factor K p has units of watts per volt.

[33] SPECモジュール906は、較正モジュール904によって計算される較正係数を用いて、単一パルスのエネルギーを計算するように構成される。SPECモジュール906は、ユニタリレーザビームにおける単一パルス(例えば、単一メインパルス502又は単一プレパルス702)の時間的プロファイルを備える、PEM検出器208からの電圧データを受信する。 [33] The SPEC module 906 is configured to calculate the energy of a single pulse using the calibration factor calculated by the calibration module 904. The SPEC module 906 receives voltage data from the PEM detector 208 comprising a temporal profile of a single pulse (eg, a single main pulse 502 or a single prepulse 702) in the unitary laser beam.

[34] 図5は、ユニタリレーザビーム102における単一メインパルス502の時間的プロファイルを示す、PEM検出器208によって出力されるグラフ500である。単一メインパルス502はバースト402内のパルスであるか、又は後続バースト内のパルスであるものとすることができる。単一メインパルス502は、PEM検出器208のスコープウィンドウ306を低減させることによって捕捉される。メインパルス502は振幅及び幅(時間の長さとして測定される)を有する。パルス502のエネルギー計算の一部として、SPECモジュール906はメインパルス502を積分することができる。 [34] FIG. 5 is a graph 500 output by the PEM detector 208 showing the temporal profile of a single main pulse 502 in the unitary laser beam. A single main pulse 502 can be a pulse in burst 402 or a pulse in a subsequent burst. A single main pulse 502 is captured by reducing the scope window 306 of the PEM detector 208. The main pulse 502 has an amplitude and a width (measured as a length of time). As part of the energy calculation of pulse 502, SPEC module 906 can integrate main pulse 502.

[35] 図7は、ユニタリレーザビーム102における単一プレパルス702の時間的プロファイルを示す、PEM検出器によって出力されるグラフ700である。単一プレパルス702は、その長さにわたってPEM検出器208がレーザビーム102を測定する、時間の長さを低減させることによって捕捉される。プレパルス702は振幅及び幅(時間の長さとして測定される)を有する。プレパルス702のエネルギー計算の一部として、SPECモジュール906はプレパルス702を積分することができる。 [35] FIG. 7 is a graph 700 output by a PEM detector showing the temporal profile of a single prepulse 702 in the unitary laser beam. A single prepulse 702 is captured by reducing the length of time that the PEM detector 208 measures the laser beam 102 over its length. Prepulse 702 has an amplitude and width (measured as a length of time). As part of the pre-pulse 702 energy calculation, the SPEC module 906 can integrate the pre-pulse 702.

[36] 単一パルスの時間的プロファイルを用いて、単一パルスのエネルギーは以下の公式に従って計算される。
上式で、Epulseはパルスのエネルギーであり、Kは測定されるパルスの波長のパルスについての較正係数であり、Vは、積分∫Vdtがパルスの時間の長さにわたってPEM検出器208によって提供される電圧信号の曲線の下の領域であるように、測定されるパルスの時間的プロファイルを示すPEM検出器208から受信される電圧信号である。
[36] Using a single pulse temporal profile, the energy of a single pulse is calculated according to the following formula:
Where E pulse is the energy of the pulse, K p is the calibration factor for the pulse at the wavelength of the pulse being measured, and V is the integral ∫Vdt by the PEM detector 208 over the length of time of the pulse. A voltage signal received from the PEM detector 208 showing the temporal profile of the measured pulse, as is the area under the curve of the provided voltage signal.

[37] 任意選択の再較正モジュール908は、PEM検出器208を再構成するかどうかを決定するように構成される。較正係数は、例えば計器ドリフト、機器劣化、又はレーザビームの受信元であるビームスプリッタの品質低下により、経時的に精度が失われる可能性がある。ユニタリレーザビームにおいて、レーザパルスの後続バースト(例えば、バースト402又はバースト602)中、再較正モジュール908は、電力計202の測定とPEM検出器208によって提供されるデータを用いるレーザビーム102の計算された電力とを比較するように構成される。本明細書で説明するように、この比較は1秒の時間期間を用いて行われる。当業者であれば以下の説明に基づいて明らかなように、バースト長さ304又はバースト期間308、或いはいくつかのバースト期間などの、他の時間期間も用いることができる。 [37] The optional recalibration module 908 is configured to determine whether to reconfigure the PEM detector 208. Calibration factors can lose accuracy over time due to instrument drift, instrument degradation, or degradation of the beam splitter from which the laser beam is received. In a unitary laser beam, during subsequent bursts of laser pulses (eg, burst 402 or burst 602), the recalibration module 908 calculates the laser beam 102 using the power meter 202 measurements and data provided by the PEM detector 208. Configured to compare with the measured power. As described herein, this comparison is performed using a 1 second time period. Other time periods may be used, such as burst length 304 or burst period 308, or several burst periods, as will be apparent to those skilled in the art based on the description below.

[38] 1秒の機関にわたってレーザビーム102のパルスの電力を計算するために、較正係数を用いてバースト(例えば、バースト402又は602)にわたるパルスのエネルギーが以下のように決定される。
上式で、Kは較正係数であり、Vは、積分∫Vdtがバーストの時間の長さにわたってPEM検出器208によって提供される電圧信号の曲線の下の領域であるように、PEM検出器208から受信される電圧信号であり、Eburstはバーストの計算されたエネルギーである。レーザパルスエネルギーの合計は、以下のように、時間期間にわたるレーザビーム102の総エネルギーを決定するために用いられる。
上式で、Eburstはバーストのエネルギーであり、Etotalは画定された時間期間(例えば、1秒)にわたるレーザビーム102の計算されたエネルギーであり、ΣEburstは画定された時間期間にわたるレーザパルスエネルギーの合計である。パルスの電力を決定するために、総エネルギーは時間期間(例えば、1秒)によって以下のように割られる。
上式で、Etotalは画定された時間期間にわたるレーザビーム102の計算されたエネルギーであり、PcalculatedはPEM検出器208から受信される電圧信号から計算される電力値であり、Tperiodは画定された時間期間(例えば、1秒)である。
[38] To calculate the power of the laser beam 102 pulse over the 1 second engine, the calibration factor is used to determine the energy of the pulse over a burst (eg, burst 402 or 602) as follows.
Where K p is the calibration factor and V is the PEM detector such that the integral ∫Vdt is the area under the curve of the voltage signal provided by the PEM detector 208 over the length of time of the burst. A voltage signal received from 208 and E burst is the calculated energy of the burst. The sum of the laser pulse energy is used to determine the total energy of the laser beam 102 over a time period as follows.
Where E burst is the energy of the burst, E total is the calculated energy of the laser beam 102 over a defined time period (eg, 1 second), and ΣE burst is the laser pulse over the defined time period. It is the sum of energy. To determine the power of the pulse, the total energy is divided by the time period (eg 1 second) as follows:
Where E total is the calculated energy of the laser beam 102 over a defined time period, P calculated is the power value calculated from the voltage signal received from the PEM detector 208, and T period is defined Time period (eg, 1 second).

[39] 較正モジュール904に較正係数を再計算するよう命令するかどうかを決定するために、再較正モジュール908は計算された電力と測定された電力との差を計算することができる。この差はパーセンテージで表すことができる。再較正するかどうかを決定するために、再較正モジュール908はこの差を閾値と比較することができる。いくつかのインスタンスにおいて、2つの電力値が15%以上離れている場合、再較正モジュール908は較正モジュール904に、較正係数を再計算するよう命令する。この比較に基づいて、再較正マネージャ908は較正モジュール904に、レーザビーム102のパルスの後続バースト中に較正係数を再計算することによって、較正係数を更新するよう命令することができる。 [39] In order to determine whether to instruct the calibration module 904 to recalculate the calibration factor, the recalibration module 908 may calculate the difference between the calculated power and the measured power. This difference can be expressed as a percentage. To determine whether to recalibrate, the recalibration module 908 can compare this difference to a threshold value. In some instances, if the two power values are more than 15% apart, the recalibration module 908 instructs the calibration module 904 to recalculate the calibration factor. Based on this comparison, the recalibration manager 908 can instruct the calibration module 904 to update the calibration factor by recalculating the calibration factor during a subsequent burst of pulses of the laser beam 102.

[40] 組み合わされたレーザビーム102を受信するようにエネルギーモニタ200又は902がLPP EUVシステム100内に配置された時、図9のシステム900は、組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスのエネルギーを決定するために用いられる較正係数を決定するように更に構成される。エネルギーモニタ902は、組み合わされたレーザビーム102を測定するためにLPP EUVシステム100内に配置される。 [40] When the energy monitor 200 or 902 is placed in the LPP EUV system 100 to receive the combined laser beam 102, the system 900 of FIG. It is further configured to determine a calibration factor used to determine. An energy monitor 902 is placed in the LPP EUV system 100 to measure the combined laser beam 102.

[41] 組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスの較正係数を計算するために、較正モジュール904は、ユニタリレーザビームについて較正する際に用いたものとは異なる計算セットを用いる。これらの計算は、メインパルスのユニタリレーザビーム102について計算される較正係数を用いて、メインパルスに起因する電力計202によって測定される電力の一部を決定し、その後、電力の残りの部分を用いて、組み合わされたレーザビーム内のプレパルスについて較正係数を決定する。 [41] In order to calculate the calibration factor of the prepulse in the combined laser beam 102, the calibration module 904 uses a different set of calculations than that used in calibrating for the unitary laser beam. These calculations use the calibration factor calculated for the main pulse unitary laser beam 102 to determine the portion of power measured by the wattmeter 202 due to the main pulse, and then the remaining portion of the power. Used to determine the calibration factor for the prepulse in the combined laser beam.

[42] 図8は、時間の長さによって分けられるプレパルス及びメインパルスを備える、組み合わされたパルスのPEM検出器208によって出力される電圧信号の例示的な時間的プロファイル800である。組み合わされたレーザビーム102は、ユニタリレーザビーム102を単一レーザビームに組み合わせることによって生成され、結果として組み合わされたレーザビーム102のバースト内では、バースト602のプレパルスとバースト402のメインパルスとが交互に生じることになる。図8に示されるように、プレパルス802はメインパルス804よりも15マイクロ秒先行している。レーザパルスは幅(時間の長さとして測定される)及び振幅を有する。グラフ800に示される時間の長さにわたって、較正モジュール904及びSPECモジュール906は、メインパルス804とは別にプレパルス802を積分することができる。この積分を用いて、プレパルスのエネルギーを計算するための較正係数が決定され、組み合わされたレーザビーム内の後続プレパルスのエネルギーが計算される。 [42] FIG. 8 is an exemplary temporal profile 800 of the voltage signal output by the combined pulse PEM detector 208 with a pre-pulse and a main pulse separated by a length of time. The combined laser beam 102 is generated by combining the unitary laser beam 102 into a single laser beam, resulting in alternating burst 602 prepulses and burst 402 main pulses within the combined laser beam 102 burst. Will occur. As shown in FIG. 8, the prepulse 802 is 15 microseconds ahead of the main pulse 804. The laser pulse has a width (measured as a length of time) and an amplitude. Over the length of time shown in graph 800, calibration module 904 and SPEC module 906 can integrate prepulse 802 separately from main pulse 804. Using this integration, a calibration factor for calculating the energy of the prepulse is determined, and the energy of the subsequent prepulse in the combined laser beam is calculated.

[43] 較正モジュール904は、組み合わされたパルス内のメインパルスの時間的プロファイルを示すPEM検出器208によって提供される電圧信号の一部に基づいて、組み合わされたビームのメインパルスの電力を計算する。この時間的プロファイルを用いて、メインパルスのエネルギーは下記の式に従って計算される。
上式で、Emain pulseはメインパルスのエネルギーであり、Kmpはユニタリレーザビーム102について計算されるメインパルスについての較正係数であり、Vは、積分∫Vdtがメインパルスの時間の長さにわたってPEM検出器208によって提供される電圧信号の曲線の下の領域であるように、測定されるメインパルスの時間的プロファイルを示すPEM検出器208から受信される電圧信号である。
[43] The calibration module 904 calculates the power of the main beam of the combined beam based on a portion of the voltage signal provided by the PEM detector 208 that shows the temporal profile of the main pulse within the combined pulse. To do. Using this temporal profile, the energy of the main pulse is calculated according to the following equation:
Where E main pulse is the energy of the main pulse, K mp is the calibration factor for the main pulse calculated for the unitary laser beam 102, and V is the integral ∫Vdt over the length of time of the main pulse. A voltage signal received from the PEM detector 208 showing the temporal profile of the main pulse being measured, as is the area under the curve of the voltage signal provided by the PEM detector 208.

[44] 組み合わされたパルスの平均電力は、画定された時間期間(例えば、1秒)にわたって電力計202によって測定される。メインパルスのエネルギーに基づいて、画定された時間期間にわたるメインパルスに起因する電力は以下のように計算される。
上式で、Emain pulseはメインパルスのエネルギーであり、Pmain pulseはメインパルスの計算された電力であり、Tperiodは電力計202によって用いられる画定された時間期間であり、ΣEmain pulsesは、電力計202によって用いられる画定された時間期間にわたって生じるメインパルスのエネルギーの合計である。プレパルスに起因する電力計202によって測定される電力の一部を決定するために、較正モジュール904は以下のように差を決定し、
上式で、Ppre−pulseは、画定された時間期間にわたる組み合わされたパルスのプレパルスに起因する電力計によって測定される電力の一部であり、Pmeasuredは電力計202によって測定される組み合わされたパルスの電力であり、Pmain pulseはメインパルスの計算された電力である。
[44] The average power of the combined pulses is measured by the wattmeter 202 over a defined time period (eg, 1 second). Based on the energy of the main pulse, the power due to the main pulse over a defined time period is calculated as follows:
Where E main pulse is the energy of the main pulse , P main pulse is the calculated power of the main pulse, T period is the defined time period used by the wattmeter 202, and ΣE main pulses is , The total energy of the main pulse that occurs over a defined time period used by the wattmeter 202. To determine the portion of power measured by the wattmeter 202 due to the prepulse, the calibration module 904 determines the difference as follows:
Where P pre-pulse is the fraction of power measured by the wattmeter due to the prepulse of the combined pulse over a defined time period, and P measured is the combined measured by wattmeter 202. P main pulse is the calculated power of the main pulse.

[45] プレパルスに起因する電力を用いて、プレパルスに起因するエネルギーは下記によって決定される。
上式で、Epre−pulseは電力計202によって用いられる画定された時間期間にわたるプレパルスの総エネルギーであり、Ppre−pulseは、画定された時間期間にわたる組み合わされたパルスのプレパルスに起因する電力計によって測定される電力の一部であり、Tperiodは電力計202の画定された時間期間(例えば、1秒)である。
[45] Using the power due to the prepulse, the energy due to the prepulse is determined by:
Where E pre-pulse is the total energy of the prepulse over a defined time period used by the power meter 202 and P pre-pulse is the power resulting from the combined pulse prepulse over the defined time period. Is a portion of the power measured by the meter, and T period is a defined time period of power meter 202 (eg, 1 second).

[46] 組み合わされたレーザビーム内のプレパルスの較正係数を決定するために、下記の式が用いられる。
上式で、Kppは組み合わされたレーザビーム内のプレパルスの較正係数であり、Vは、積分∫Vdtが画定された時間期間の少なくとも一部にわたってPEM検出器208によって提供される電圧信号の曲線の下の領域であるように、PEM検出器208から受信される電圧信号であり、Epre−pulseは電力計202によって用いられる画定された時間期間にわたるプレパルスの総エネルギーである。較正係数Kppはボルト当たりワット数の単位を有する。
[46] In order to determine the calibration factor of the prepulse in the combined laser beam, the following equation is used:
Where K pp is the calibration factor of the prepulse in the combined laser beam and V is the curve of the voltage signal provided by the PEM detector 208 over at least part of the time period for which the integral ∫Vdt is defined. Is the voltage signal received from the PEM detector 208, where E pre-pulse is the total energy of the prepulse over the defined time period used by the wattmeter 202. The calibration factor K pp has units of watts per volt.

[47] 組み合わされたレーザビーム内のプレパルスの較正係数が決定されると、SPECモジュール906は、組み合わされたレーザビーム内のプレパルスとメインパルスのペアの時間的プロファイルを備える、PEM検出器208からの電圧データを受信する。その後、SPECモジュール906は、以下の式を用いて後続プレパルスのエネルギーを決定することができる。
上式で、Epre−pulseは単一プレパルスのエネルギーであり、Kppは組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスのパルスについての較正係数であり、Vは、積分∫Vdtがプレパルスの時間の長さにわたってPEM検出器208によって提供される電圧信号の曲線の下の領域であるように、測定されるプレパルスの時間的プロファイルを示すPEM検出器208から受信される電圧信号である。
[47] Once the pre-pulse calibration factor in the combined laser beam is determined, the SPEC module 906 determines from the PEM detector 208 that comprises a temporal profile of the pre-pulse and main pulse pairs in the combined laser beam. Receive voltage data. The SPEC module 906 can then determine the energy of the subsequent prepulse using the following equation:
Where E pre-pulse is the energy of a single prepulse, K pp is the calibration factor for the prepulse pulse in the combined laser beam 102, and V is the length of time of the prepulse where the integral ∫Vdt is A voltage signal received from the PEM detector 208 that shows the temporal profile of the prepulse being measured, as is the area under the curve of the voltage signal provided by the PEM detector 208.

[48] 任意選択の再較正モジュール908は、前述のように、組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスについて、電力計202を用いてPEM検出器208を再較正するかどうかを更に決定することができる。組み合わされたレーザビームについて、再較正モジュール908は、電力計202に対応する画定された時間期間にわたって組み合わされたレーザビーム内のパルスのエネルギーを合計することによって、パルスの電力を決定する。その後、再較正モジュール908は前述のように、合計から計算される電力と電力計202によって測定される電力とを比較する。 [48] The optional recalibration module 908 may further determine whether to recalibrate the PEM detector 208 using the power meter 202 for prepulses in the combined laser beam 102, as described above. it can. For the combined laser beam, recalibration module 908 determines the power of the pulse by summing the energy of the pulses in the combined laser beam over a defined time period corresponding to power meter 202. The recalibration module 908 then compares the power calculated from the sum with the power measured by the wattmeter 202 as described above.

[49] 図10は、例示的実施形態に従った、パルスのエネルギーを計算する例示的方法1000のフローチャートである。方法1000はシステム900によって実行することができる。 [49] FIG. 10 is a flowchart of an example method 1000 for calculating the energy of a pulse, according to an example embodiment. Method 1000 may be performed by system 900.

[50] 動作1002で、PEM検出器は第1のレーザのビームについて電力計を用いて較正される。第1のレーザは前述のように、ユニタリレーザビーム内にメインパルス又はプレパルスを生成することができる。図11は、ユニタリレーザビームに内のパルスのエネルギーを決定するために、電力計を用いてPEM検出器を較正する例示的方法1100のフローチャートである。方法1100は、例えば、システム900のエネルギーモニタ200又は902及び較正モジュール904によって、動作1002の一部として実行することができる。 [50] At operation 1002, the PEM detector is calibrated using a wattmeter for the beam of the first laser. The first laser can generate a main pulse or a pre-pulse in the unitary laser beam as described above. FIG. 11 is a flowchart of an exemplary method 1100 for calibrating a PEM detector using a power meter to determine the energy of a pulse within a unitary laser beam. Method 1100 may be performed as part of operation 1002 by, for example, energy monitor 200 or 902 and calibration module 904 of system 900.

[51] 動作1102で、電力測定が電力計(例えば、電力計202)から受信される。電力測定は、時間期間にわたるユニタリレーザビーム102のパルスの平均電力を示す。 [51] At operation 1102, a power measurement is received from a power meter (eg, power meter 202). The power measurement shows the average power of the pulses of unitary laser beam 102 over a time period.

[52] 動作1104で、時間の長さにわたる電圧信号がPEM検出器(例えば、PEM検出器208)から受信される。この電圧信号は、ユニタリレーザビーム102のパルスのバーストの時間的プロファイルである。PEM検出器208によってデータが収集される時間の長さは、電力計202の時間期間内の少なくとも1つのバーストである。 [52] At operation 1104, a voltage signal over a length of time is received from a PEM detector (eg, PEM detector 208). This voltage signal is a temporal profile of a burst of pulses of the unitary laser beam 102. The length of time that data is collected by the PEM detector 208 is at least one burst within the time period of the wattmeter 202.

[53] 動作1106で、レーザビーム102の較正係数が計算される。較正係数は、較正モジュール904に関連して説明したように計算される。較正係数は較正モジュール904によって計算することができる。 [53] In operation 1106, the calibration factor of the laser beam 102 is calculated. The calibration factor is calculated as described in connection with calibration module 904. The calibration factor can be calculated by the calibration module 904.

[54] エネルギーモニタ200がユニタリレーザビームを測定している場合、方法1000は動作1004をスキップして動作1006に進む。動作1006で、パルスのエネルギーが計算される。パルスのエネルギーは、例えば本明細書の他の場所でSPECモジュール906に関連して説明されるように計算される。いくつかのインスタンスにおいて、SPECモジュール906は動作1006を実行する。 [54] If the energy monitor 200 is measuring a unitary laser beam, the method 1000 skips operation 1004 and proceeds to operation 1006. In operation 1006, the energy of the pulse is calculated. The energy of the pulse is calculated, for example, as described in connection with the SPEC module 906 elsewhere herein. In some instances, SPEC module 906 performs operation 1006.

[55] 任意選択の動作1008で、例えば再較正モジュール908によってPEM検出器を再較正するかどうかが決定される。この決定は、PEM検出器によって提供される電圧信号から計算される電力と電力計によって測定される電力とを比較することによって実行される。再較正する旨が決定された場合、方法1000は動作1002に戻るか、又はいくつかのインスタンスでは動作1004に戻る。再較正しない旨が決定された場合、方法1000は動作1006に戻る。 [55] In optional operation 1008, it is determined whether to recalibrate the PEM detector, eg, by recalibration module 908. This determination is performed by comparing the power calculated from the voltage signal provided by the PEM detector with the power measured by the power meter. If it is determined to recalibrate, the method 1000 returns to operation 1002 or, in some instances, returns to operation 1004. If it is determined not to recalibrate, method 1000 returns to operation 1006.

[56] エネルギーモニタ200によって測定されるレーザビームが組み合わされたレーザビームである時、方法1000は動作1002から動作1004に進む。PEM検出器は、組み合わされたビーム内のプレパルスのエネルギーを決定するために、組み合わされたビームについて較正される。第2のレーザが、前述のように、バースト内にプレパルスを生成することが可能であり、これらが組み合わされたレーザビーム102内でメインパルスと組み合わされる。動作1004で、組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスについて較正係数が決定される。LPP EUVシステム100の光学構成要素が、プレパルスの時間的プロファイルと、ユニタリレーザビーム102が組み合わされた後に電力計202によって測定される電力との間の関係に影響を与えることから、組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスについての較正係数は、ユニタリレーザビーム102内のプレパルスの較正係数とは別に決定される。プレパルスの較正係数は、電力計によって測定される電力と組み合わされたレーザビーム内のメインパルスに起因する電力との差に基づいて決定される。 [56] Method 1000 proceeds from operation 1002 to operation 1004 when the laser beam measured by energy monitor 200 is a combined laser beam. The PEM detector is calibrated for the combined beam to determine the energy of the prepulse in the combined beam. The second laser can generate pre-pulses in the burst as described above and is combined with the main pulse in the combined laser beam 102. In operation 1004, a calibration factor is determined for the prepulses in the combined laser beam 102. Since the optical components of the LPP EUV system 100 affect the relationship between the temporal profile of the prepulse and the power measured by the wattmeter 202 after the unitary laser beam 102 is combined, the combined laser The calibration factor for the prepulse in beam 102 is determined separately from the prepulse calibration factor in unitary laser beam 102. The prepulse calibration factor is determined based on the difference between the power measured by the wattmeter and the power due to the main pulse in the laser beam.

[57] 図12は、プレパルス及びメインパルスを有する組み合わされたレーザビームでの、電力計(例えば、電力計202)を用いてPEM検出器(例えば、PEM検出器208)を較正する例示的方法1200のフローチャートである。方法1200は、エネルギーモニタ200によって測定されるレーザビームが組み合わされたレーザビームである時に、方法1000の動作1004を実行する例示的方法である。方法1200は、例えばシステム900の較正モジュール904によって実行することができる。 [57] FIG. 12 illustrates an exemplary method for calibrating a PEM detector (eg, PEM detector 208) using a wattmeter (eg, wattmeter 202) with a combined laser beam having a prepulse and a main pulse. 12 is a flowchart of 1200. Method 1200 is an exemplary method for performing operation 1004 of method 1000 when the laser beam measured by energy monitor 200 is a combined laser beam. The method 1200 may be performed by the calibration module 904 of the system 900, for example.

[58] 動作1202で、電圧データは、エネルギーモニタ200又は902内のPEM検出器208から受信される。電圧データは、図8に示されるように、組み合わされたレーザビーム102の時間的プロファイルである。PEM検出器208によってデータが収集される時間の長さは、電力計202の時間期間の少なくとも一部である。 [58] In operation 1202, voltage data is received from the PEM detector 208 in the energy monitor 200 or 902. The voltage data is a temporal profile of the combined laser beam 102 as shown in FIG. The length of time that data is collected by the PEM detector 208 is at least part of the time period of the wattmeter 202.

[59] 動作1204で、メインパルスに起因する電力が決定される。メインパルスの電力は、較正モジュール904及びSPECモジュール906に関連して説明したように決定される。 [59] In operation 1204, power due to the main pulse is determined. The power of the main pulse is determined as described in connection with calibration module 904 and SPEC module 906.

[60] 動作1206で、電力データは電力計202から受信される。電力データは、時間期間にわたる組み合わされたレーザビーム102のパルスの平均電力を示す。 [60] In operation 1206, power data is received from the wattmeter 202. The power data indicates the average power of the pulses of the combined laser beam 102 over a time period.

[61] 動作1208で、組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスに起因する電力が決定される。プレパルスの電力は、較正モジュール904及びSPECモジュール906に関連して説明したように決定される。 [61] In operation 1208, the power due to the pre-pulses in the combined laser beam 102 is determined. The prepulse power is determined as described in connection with calibration module 904 and SPEC module 906.

[62] 動作1210で、組み合わされたレーザビーム102内のプレパルスの較正係数が計算される。較正係数は、較正モジュール904に関連して説明したように計算される。 [62] In operation 1210, the calibration factor of the prepulse in the combined laser beam 102 is calculated. The calibration factor is calculated as described in connection with calibration module 904.

[63] 動作1006に進み、エネルギーモニタ200によって測定されるレーザビームが組み合わされたレーザビームである時、組み合わされたレーザビーム内のメインパルス及びプレパルスのそれぞれのエネルギーは、上記で動作1006に関して説明したように計算される。メインパルスのユニタリビームについて計算された動作1002の較正係数を用いて、組み合わされたレーザビーム内のメインパルスのエネルギーが計算される。組み合わされたレーザビーム内のプレパルスのエネルギーを計算するために、動作1004の較正係数が用いられる。エネルギーモニタ200によって測定されるレーザビームが組み合わされたレーザビームである時、方法1000は前述のように任意選択の動作1008に進むことができる。 [63] Proceeding to operation 1006, when the laser beam measured by the energy monitor 200 is a combined laser beam, the respective energy of the main pulse and the pre-pulse in the combined laser beam is described above with respect to operation 1006. As calculated. Using the calibration factor of operation 1002 calculated for the unitary beam of the main pulse, the energy of the main pulse in the combined laser beam is calculated. The calibration factor of operation 1004 is used to calculate the energy of the prepulse in the combined laser beam. When the laser beam measured by energy monitor 200 is a combined laser beam, method 1000 can proceed to optional operation 1008 as described above.

[64] 以上、開示された方法及び装置をいくつかの実施形態を参照しながら説明してきた。当業者であれば、本開示の観点から他の実施形態が明らかとなろう。説明された方法及び装置の或る態様は、上記の実施形態で説明された構成以外の構成を用いて、又は、上記で説明された要素以外の要素と共に、容易に実装可能である。例えば、恐らくは本明細書で説明されたものよりも複雑な、異なるアルゴリズム及び/又は論理回路、並びに場合によっては異なるタイプのレーザビーム生成システムを、使用することが可能である。 [64] The disclosed method and apparatus have been described above with reference to several embodiments. Other embodiments will be apparent to those skilled in the art from the perspective of this disclosure. Certain aspects of the described methods and apparatus can be readily implemented using configurations other than those described in the above embodiments, or with elements other than those described above. For example, different algorithms and / or logic circuits, and possibly different types of laser beam generation systems, possibly more complex than those described herein, can be used.


[65] また、記載した方法及び装置は、プロセスとして、装置として、又はシステムとして等の多数の方法で実施可能であることは認められよう。本明細書に記載した方法は、そのような方法の実行をプロセッサに命令するためのプログラム命令によってある程度実施可能である。そのような命令は、ハードディスクドライブ、フロッピディスク、コンパクトディスク(CD)もしくはデジタルバーサタイルディスク(DVD)等の光ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ可読記憶媒体上に記録される。ある実施形態では、プログラム命令を遠隔的に記憶し、光通信リンク又は電子通信リンクを介してネットワークで送信してもよい。本明細書に記載した方法のステップの順序は変えることができ、その場合も本開示の範囲内であり得ることに留意すべきである。

[65] It will also be appreciated that the methods and apparatus described can be implemented in numerous ways, such as as a process, as an apparatus, or as a system. The methods described herein can be implemented to some extent by program instructions to instruct a processor to perform such methods. Such instructions are recorded on a computer readable storage medium such as a hard disk drive, a floppy disk, an optical disk such as a compact disk (CD) or a digital versatile disk (DVD), or a flash memory. In some embodiments, the program instructions may be stored remotely and transmitted over a network via an optical or electronic communication link. It should be noted that the order of the method steps described herein can be varied and still be within the scope of the present disclosure.

[66] 所与の例示は単なる例示のためのものであり、異なる慣習及び技法を用いる他の実装及び実施形態まで拡張することが可能であることを理解されよう。いくつかの実施形態が説明されているが、開示を本明細書で開示された実施形態に限定することは意図されていない。これに対して、当業者にとって明らかなすべての代替、改変、及び等価物をカバーすることが意図されている。 [66] It will be appreciated that the given examples are for illustration only and can be extended to other implementations and embodiments using different conventions and techniques. Although several embodiments have been described, it is not intended that the disclosure be limited to the embodiments disclosed herein. On the contrary, it is intended to cover all alternatives, modifications, and equivalents apparent to those skilled in the art.

[67] 上記において、本発明は特定の実施形態を参照しながら説明されているが、当業者であれば、本発明がそれらに限定されないことを理解されよう。前述の発明の様々な特徴及び態様は、個別に又は共同で使用することができる。更に本発明は、本明細書のより広範な趣旨及び範囲を逸脱することなく、本明細書で説明されたものを超える任意数の環境及び適用範囲で利用することが可能である。したがって本明細書及び図面は、制限的ではなく例示的であるものと見なされる。本明細書で使用される「備える」、「含む」、及び「有する」という用語は、特に当分野のオープンエンドの用語として読まれるものと意図されることを理解されよう。
[67] While the invention has been described with reference to particular embodiments, those skilled in the art will appreciate that the invention is not limited thereto. The various features and aspects of the foregoing invention can be used individually or jointly. Further, the present invention may be utilized in any number of environments and scopes beyond those described herein without departing from the broader spirit and scope of the present specification. The specification and drawings are accordingly to be regarded as illustrative rather than restrictive. It will be understood that the terms “comprising”, “including”, and “having” as used herein are specifically intended to be read as open-ended terms in the art.

Claims (22)

レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システム内で、時間の長さによって分けられるプレパルス及びメインパルスを備えるレーザビームを測定するように構成されるエネルギーモニタであって、画定された時間期間にわたって一連のレーザパルスの平均電力を感知するように構成される電力計と、前記画定された時間期間の一部中に、第1のメインパルスから前記時間の長さによって分けられる第1のプレパルスの時間的プロファイルを示す電圧信号を提供するように構成される光電磁(PEM)検出器と、を備える、エネルギーモニタと、
メインパルス較正係数と前記第1のメインパルスに対応する前記電圧信号の一部のパルス積分とに基づいて前記第1のメインパルスの電力を決定するように、前記平均電力と前記第1のメインパルスの前記電力とに基づいて前記第1のプレパルスの電力を決定するように、及び、前記第1のプレパルスの前記電力と前記第1のプレパルスに対応する前記電圧信号の一部の積分とに基づいてプレパルス較正係数を決定するように、構成される、較正モジュールと、
前記プレパルス較正係数と、第2のプレパルスに対応する前記PEM検出器によって提供される第2の電圧信号の一部のパルス積分と、に基づいて、前記第2のプレパルスのエネルギーを決定するように、及び、前記メインパルス較正係数と前記第2のメインパルスへの前記第2の電圧信号の一部のパルス積分とに基づいて、第2のメインパルスのエネルギーを決定するように、構成される単一パルスエネルギー計算(SPEC)モジュールと、
を備える、システム。
An energy monitor configured to measure a laser beam comprising a prepulse and a main pulse separated by a length of time in a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system, over a defined time period A wattmeter configured to sense an average power of a series of laser pulses and a first prepulse divided by a length of time from a first main pulse during a portion of the defined time period. An energy monitor comprising: a photoelectromagnetic (PEM) detector configured to provide a voltage signal indicative of a temporal profile;
The average power and the first main power are determined so as to determine the power of the first main pulse based on a main pulse calibration coefficient and a pulse integral of a part of the voltage signal corresponding to the first main pulse. Determining the power of the first prepulse based on the power of the pulse and integrating the power of the first prepulse and a portion of the voltage signal corresponding to the first prepulse. A calibration module configured to determine a prepulse calibration factor based on;
Determining energy of the second prepulse based on the prepulse calibration factor and a pulse integral of a portion of the second voltage signal provided by the PEM detector corresponding to the second prepulse. And configured to determine an energy of a second main pulse based on the main pulse calibration factor and a pulse integral of a portion of the second voltage signal to the second main pulse. A single pulse energy calculation (SPEC) module;
A system comprising:
前記PEMによって提供される前記第2の電圧信号に基づいて、第2の画定された時間期間にわたる前記レーザビームのエネルギーを計算するように構成される再較正モジュールを更に備える、請求項1に記載のシステム。   The recalibration module configured to calculate an energy of the laser beam over a second defined time period based on the second voltage signal provided by the PEM. System. 前記再較正モジュールは、前記レーザビームの前記計算されたエネルギーと、前記第2の画定された時間期間にわたって前記電力計によって感知される前記平均電力と、を比較するように、及び、前記比較に基づいて前記プレパルス較正係数を更新するよう前記較正モジュールに命令するように、更に構成される、請求項2に記載のシステム。   The recalibration module compares the calculated energy of the laser beam with the average power sensed by the power meter over the second defined time period, and in the comparison The system of claim 2, further configured to instruct the calibration module to update the prepulse calibration factor based thereon. 前記再較正モジュールは、前記比較が閾値を超える場合、前記プレパルスの較正係数を更新するよう前記較正モジュールに命じるように構成される、請求項3に記載のシステム。   The system of claim 3, wherein the recalibration module is configured to instruct the calibration module to update a calibration factor for the pre-pulse if the comparison exceeds a threshold. 前記較正モジュールは、前記画定された時間期間にわたる前記平均電力から、前記画定された時間期間中の前記メインパルスに起因する前記電力を減じることによって、前記第1のプレパルスの前記電力を決定するように構成される、請求項1に記載のシステム。   The calibration module determines the power of the first pre-pulse by subtracting the power due to the main pulse during the defined time period from the average power over the defined time period. The system of claim 1, configured as follows. レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システム内でエネルギーモニタを用いたプレパルス及びメインパルスを備えるレーザビームの測定を受信することであって、前記レーザビームの前記測定は、電力計を用いて測定される画定された時間期間にわたる一連のレーザパルスの平均電力と、前記メインパルスのうちの第1のメインパルスから時間の長さによって分けられる前記プレパルスのうちの第1のプレパルスの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号と、を含み、前記第1の電圧信号は光電磁(PEM)検出器によって提供されることと、
メインパルス較正係数と前記第1のメインパルスに対応する前記第1の電圧信号の一部の積分とに基づいて、前記第1のメインパルスの電力を決定することと、
前記平均電力と前記第1のメインパルスの前記電力とに基づいて、前記第1のプレパルスの電力を決定することと、
前記第1のプレパルスの前記電力と、前記第1のプレパルスに対応する前記第1の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、プレパルス較正係数を決定することと、
前記プレパルス較正係数と、前記第2のプレパルスに対応する前記PEM検出器によって提供される第2の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、第2のプレパルスのエネルギーを決定することと、
前記メインパルス較正係数と、前記第2のメインパルスに対応する前記第2の電圧信号の一部の積分と、に基づいて、第2のメインパルスのエネルギーを決定することと、
を含む、方法。
Receiving a measurement of a laser beam comprising a prepulse and a main pulse using an energy monitor in a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system, the measurement of the laser beam using a wattmeter The temporal power profile of the first prepulse of the prepulse divided by the average power of a series of laser pulses over a defined time period to be measured and the length of time from the first main pulse of the main pulse. A first voltage signal indicative of, wherein the first voltage signal is provided by a photoelectromagnetic (PEM) detector;
Determining a power of the first main pulse based on a main pulse calibration factor and an integral of a portion of the first voltage signal corresponding to the first main pulse;
Determining the power of the first pre-pulse based on the average power and the power of the first main pulse;
Determining a prepulse calibration factor based on the power of the first prepulse and an integral of a portion of the first voltage signal corresponding to the first prepulse;
Determining an energy of a second prepulse based on the prepulse calibration factor and an integral of a portion of a second voltage signal provided by the PEM detector corresponding to the second prepulse;
Determining an energy of a second main pulse based on the main pulse calibration factor and an integral of a portion of the second voltage signal corresponding to the second main pulse;
Including a method.
前記PEMによって提供される前記第2の電圧信号に基づいて、第2の画定された時間期間にわたる前記レーザビームのエネルギーを計算することを更に含む、請求項6に記載の方法。   The method of claim 6, further comprising calculating energy of the laser beam over a second defined time period based on the second voltage signal provided by the PEM. 前記レーザビームの前記計算されたエネルギーと、前記第2の画定された時間期間にわたる前記平均電力と、を比較することと、
前記比較に基づいて前記プレパルスの較正係数を更新することと、
を更に含む、請求項7に記載の方法。
Comparing the calculated energy of the laser beam with the average power over the second defined time period;
Updating the calibration factor of the prepulse based on the comparison;
The method of claim 7, further comprising:
前記プレパルスの較正係数を更新することは、前記比較が閾値を超えることに基づく、請求項8に記載の方法。   The method of claim 8, wherein updating the prepulse calibration factor is based on the comparison exceeding a threshold. 前記第1のプレパルスの前記電力を決定することは、前記画定された時間期間にわたる前記平均電力から、前記画定された時間期間中の前記メインパルスに起因する前記電力を減じることによって実行される、請求項6に記載の方法。   Determining the power of the first pre-pulse is performed by subtracting the power due to the main pulse during the defined time period from the average power over the defined time period. The method of claim 6. レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システムのレーザ光源内で、同じ波長を有しバースト内で発生するレーザパルスを測定するように構成されるエネルギーモニタであって、画定された時間期間にわたって前記レーザパルスの平均電力を測定するように構成される電力計と、前記画定された時間期間の少なくとも一部にわたって、前記レーザパルスの前記バーストの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号を提供するように構成される光電磁(PEM)検出器と、を備える、エネルギーモニタと、
前記平均電力と前記第1の電圧信号とに基づいて較正係数を決定するように構成される較正モジュールであって、前記較正係数は、前記平均電力から決定された前記レーザパルスの前記バーストのエネルギーと、前記第1の電圧信号の積分との割合である、較正モジュールと、
前記較正係数と、後続パルスの時間的プロファイルを示す前記PEM検出器によって提供される第2の電圧信号のパルス積分と、に基づいて、一連の前記レーザパルスの前記後続パルスのエネルギーを決定するように構成される単一パルスエネルギー計算(SPEC)モジュールと、
を備える、システム。
An energy monitor configured to measure laser pulses having the same wavelength and occurring in a burst within a laser light source of a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system over a defined time period A power meter configured to measure an average power of the laser pulse and a first voltage signal indicative of a temporal profile of the burst of the laser pulse over at least a portion of the defined time period. An energy monitor comprising a photoelectromagnetic (PEM) detector configured as follows:
A calibration module configured to determine a calibration factor based on the average power and the first voltage signal, wherein the calibration factor is the energy of the burst of the laser pulse determined from the average power And a calibration module that is a ratio of the integral of the first voltage signal;
Based on the calibration factor and a pulse integral of a second voltage signal provided by the PEM detector indicating a temporal profile of subsequent pulses, to determine the energy of the subsequent pulses of the series of laser pulses. A single pulse energy calculation (SPEC) module configured to:
A system comprising:
前記再較正モジュールは、第2のバーストの第2の時間的プロファイルを示す第3の電圧信号に基づいて、前記第2のバーストのエネルギーを計算するように更に構成される、請求項11に記載のシステム。   The recalibration module is further configured to calculate an energy of the second burst based on a third voltage signal indicative of a second temporal profile of a second burst. System. 前記再較正モジュールは、前記第2のバーストの前記エネルギーと、前記電力計によって感知される第2の平均電力と、を比較するように、及び、前記比較に基づいて前記較正係数を更新するよう前記比較モジュールに命令するように、更に構成される、請求項12に記載のシステム。   The recalibration module compares the energy of the second burst with a second average power sensed by the power meter and updates the calibration factor based on the comparison. The system of claim 12, further configured to instruct the comparison module. 前記再較正モジュールは、前記比較が閾値を超えている場合、前記較正係数を更新するよう前記較正モジュールに命令するように構成される、請求項13に記載のシステム。   The system of claim 13, wherein the recalibration module is configured to instruct the calibration module to update the calibration factor if the comparison exceeds a threshold. 前記レーザパルスは、メインパルスである、請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the laser pulse is a main pulse. 前記レーザパルスは、プレパルスである、請求項11に記載のシステム。   The system of claim 11, wherein the laser pulse is a pre-pulse. 同じ波長を有しバースト内で発生するレーザパルスを、レーザ生成プラズマ(LPP)極端紫外(EUV)システムのレーザ光源内でエネルギーモニタを用いて測定することであって、画定された時間期間にわたって測定される前記レーザパルスの平均電力を電力計から受信すること、及び、前記画定された時間期間の少なくとも一部中に感知される前記レーザパルスの時間的プロファイルを示す第1の電圧信号を、光電磁(PEM)検出器から受信すること、を含むことと、
前記平均電力及び前記第1の電圧信号に基づいて較正係数を決定することであって、前記較正係数は、前記平均電力から決定された前記レーザパルスのエネルギーと前記第1の電圧信号の積分との割合であることと、
前記較正係数と、パルスの時間的プロファイルを示す前記PEM検出器によって提供される第2の電圧信号の積分と、に基づいて、一連の前記レーザパルスの前記後続パルスのエネルギーを決定することと、
を含む、方法。
Measuring laser pulses having the same wavelength and generated in a burst with an energy monitor in a laser source of a laser produced plasma (LPP) extreme ultraviolet (EUV) system over a defined time period Receiving a first power signal indicative of a temporal profile of the laser pulse sensed during at least a portion of the defined time period; Receiving from an electromagnetic (PEM) detector;
Determining a calibration factor based on the average power and the first voltage signal, the calibration factor comprising: an energy of the laser pulse determined from the average power and an integral of the first voltage signal; The ratio of
Determining the energy of the subsequent pulse of the series of laser pulses based on the calibration factor and an integration of a second voltage signal provided by the PEM detector that indicates a temporal profile of the pulse;
Including a method.
第2のバーストの時間的プロファイルを示す第3の電圧信号に基づいて、前記第2のバーストのエネルギーを計算することを更に含む、請求項17に記載の方法。   The method of claim 17, further comprising calculating an energy of the second burst based on a third voltage signal indicative of a temporal profile of the second burst. 前記第2のバーストの前記エネルギーと、前記電力計によって感知される第2の平均電力とを比較することと、
前記比較に基づいて前記較正係数を更新することと、
を更に含む、請求項18に記載の方法。
Comparing the energy of the second burst to a second average power sensed by the power meter;
Updating the calibration factor based on the comparison;
The method of claim 18, further comprising:
前記較正係数を更新することは、前記比較が閾値を超えることに基づく、請求項19に記載の方法。   The method of claim 19, wherein updating the calibration factor is based on the comparison exceeding a threshold. 前記レーザパルスは、メインパルスである、請求項17に記載の方法。   The method of claim 17, wherein the laser pulse is a main pulse. 前記レーザパルスは、プレパルスである、請求項17に記載の方法。
The method of claim 17, wherein the laser pulse is a prepulse.
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