TW202107210A - Metrology apparatus and method using mechanical filter - Google Patents
Metrology apparatus and method using mechanical filter Download PDFInfo
- Publication number
- TW202107210A TW202107210A TW109112935A TW109112935A TW202107210A TW 202107210 A TW202107210 A TW 202107210A TW 109112935 A TW109112935 A TW 109112935A TW 109112935 A TW109112935 A TW 109112935A TW 202107210 A TW202107210 A TW 202107210A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- diagnostic
- light
- target
- current target
- diagnostic light
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
- G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
- H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
- H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
- H05G2/006—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas details of the ejection system, e.g. constructional details of the nozzle
Abstract
Description
所揭示之主題係關於度量衡裝置及使用機械濾光器來在極紫外光源中之兩種類型之光之間進行區分的方法。The subject of the disclosure relates to metrology devices and the use of mechanical filters to distinguish between two types of light in extreme ultraviolet light sources.
在半導體微影(或光微影)中,製造積體電路(integrated circuit;IC)包括對半導體(例如,矽)基板(其亦稱作晶圓)執行多種物理及化學製程。光微影曝光裝置或掃描器為將所要圖案施加至基板之目標部分上的機器。晶圓係由沿軸向方向延伸之光束輻照,且晶圓經固定至載物台使得晶圓大體上沿實質上與軸向方向正交之橫向平面延伸。光束可具有在例如自約10奈米(nm)至約400 nm之紫外(ultraviolet;UV)範圍(range)內之波長,且具體言之在自約100 nm約400 nm之深UV (deep UV;DUV)範圍內或在小於約100 nm (或大約50 nm或更小,及包括13 nm)之極紫外(extreme ultraviolet;EUV)範圍內之波長。光束沿軸向方向(其與晶圓沿其延伸之橫向平面正交)行進。In semiconductor lithography (or photolithography), manufacturing an integrated circuit (IC) includes performing various physical and chemical processes on a semiconductor (eg, silicon) substrate (which is also referred to as a wafer). A photolithography exposure device or scanner is a machine that applies a desired pattern to a target portion of a substrate. The wafer is irradiated by a beam extending in the axial direction, and the wafer is fixed to the stage so that the wafer extends substantially along a horizontal plane substantially orthogonal to the axial direction. The light beam may have a wavelength within the range of ultraviolet (UV) from about 10 nanometers (nm) to about 400 nm, and in particular, deep UV (deep UV) from about 100 nm to about 400 nm. DUV) or a wavelength in the extreme ultraviolet (EUV) range of less than about 100 nm (or about 50 nm or less, and including 13 nm). The light beam travels in the axial direction (which is orthogonal to the lateral plane along which the wafer extends).
用以產生EUV光之方法包括但未必限於利用在EUV範圍內之發射譜線來將具有一元素(例如,氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在常常稱為雷射產生電漿(laser produced plasma;「LPP」)之一種此類方法中,可藉由利用可稱作驅動雷射之經放大光束輻照目標材料(例如,呈材料之小滴、板、帶、串流或叢集之形式)來產生所需電漿。對於此製程,通常在例如真空腔室之密封容器中產生電漿,且使用各種類型之度量衡設備來監視電漿。Methods for generating EUV light include, but are not necessarily limited to, using emission lines in the EUV range to convert a material with an element (for example, xenon, lithium, or tin) into a plasma state. In one such method, often referred to as laser produced plasma ("LPP"), a target material (e.g., a small amount of material) can be irradiated with an amplified light beam that can be called a driving laser. In the form of drops, plates, ribbons, strings, or clusters) to generate the required plasma. For this process, plasma is usually generated in a sealed container such as a vacuum chamber, and various types of metrology equipment are used to monitor the plasma.
在一些通用態樣中,度量衡裝置包括:診斷裝置,其經組態以在該當前目標進入目標空間之前在診斷區處使診斷探針與當前目標相互作用;偵測裝置;以及控制系統,其與偵測裝置通信。偵測裝置包括:光感測器,其具有與診斷區重疊之視場且經組態以感測由在診斷區處診斷探針與當前目標之間的相互作用產生之光;以及機械濾光器,其在診斷區與光感測器之間。機械濾光器包括光束縮減器及光學遮罩,該光學遮罩界定定位於光束縮減器與光感測器之間的孔口。控制系統經組態以基於來自光感測器之輸出而估計當前目標之屬性。In some general aspects, the metrology device includes: a diagnostic device, which is configured to cause the diagnostic probe to interact with the current target at the diagnostic area before the current target enters the target space; a detection device; and a control system, which Communicate with the detection device. The detection device includes: a light sensor that has a field of view overlapping with the diagnostic area and is configured to sense light generated by the interaction between the diagnostic probe and the current target at the diagnostic area; and mechanical filtering Detector, which is between the diagnostic area and the light sensor. The mechanical filter includes a beam reducer and an optical shield that defines an aperture positioned between the beam reducer and the light sensor. The control system is configured to estimate the attributes of the current target based on the output from the light sensor.
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。舉例而言,機械濾光器可經組態以在角度上分離自診斷區發射之診斷光與自目標空間發射之非診斷光。診斷光可由在診斷區處當前目標與診斷探針之間的相互作用產生。非診斷光可包括自藉由目標空間中之先前目標產生之電漿發射的光。孔口之橫向範圍(extent)可約與光學遮罩之平面中之診斷光的橫向範圍相同或大於光學遮罩之平面中之診斷光的橫向範圍,且光學遮罩之橫向範圍可大於光學遮罩之平面中之非診斷光的橫向範圍或約與光學遮罩之平面中之非診斷光的橫向範圍相同。光學遮罩可經定位以使得自目標空間發射之非診斷光實質上由光學遮罩阻擋,而診斷光實質上穿過孔口。Implementations can include one or more of the following features. For example, the mechanical filter can be configured to angularly separate the diagnostic light emitted from the diagnostic area and the non-diagnostic light emitted from the target space. The diagnostic light can be generated by the interaction between the current target and the diagnostic probe at the diagnostic area. Non-diagnostic light may include light emitted from plasma generated by a previous target in the target space. The lateral extent of the aperture can be approximately the same as or greater than the lateral extent of the diagnostic light in the plane of the optical shield, and the lateral extent of the optical shield can be greater than that of the optical shield. The lateral extent of the non-diagnostic light in the plane of the cover may be approximately the same as the lateral extent of the non-diagnostic light in the plane of the optical cover. The optical shield may be positioned such that non-diagnostic light emitted from the target space is substantially blocked by the optical shield, while the diagnostic light substantially passes through the aperture.
機械濾光器可包括診斷區與光束縮減器之間的光學準直器。光束縮減器可為無焦光束縮減器且可經組態為與光學準直器結合以將有限物件投影至無限。光學準直器及最接近光學準直器之具有正焦距的光束縮減器之組件可整合至單個折射元件中。光束縮減器可經組態以維持光之準直狀態。The mechanical filter may include an optical collimator between the diagnostic zone and the beam reducer. The beam reducer can be an afocal beam reducer and can be configured to be combined with an optical collimator to project finite objects to infinity. The components of the optical collimator and the beam reducer with a positive focal length closest to the optical collimator can be integrated into a single refractive element. The beam reducer can be configured to maintain the collimated state of the light.
光感測器可包括以下一或多者:光電二極體、光電晶體、光相依電阻器、光電倍增管、多單元光接收器、四單元光接收器及相機。The light sensor may include one or more of the following: a photodiode, a photocrystal, a light-dependent resistor, a photomultiplier tube, a multi-unit light receiver, a four-unit light receiver, and a camera.
診斷探針可包括至少一個診斷光束,且光感測器經組態以感測由當前目標與至少一個診斷光束之間的相互作用產生之診斷光。診斷光可包括自當前目標反射、自當前目標散射或由當前目標阻擋之診斷光束。The diagnostic probe may include at least one diagnostic beam, and the light sensor is configured to sense the diagnostic light generated by the interaction between the current target and the at least one diagnostic beam. The diagnostic light may include the diagnostic beam reflected from the current target, scattered from the current target, or blocked by the current target.
偵測裝置可包括光譜濾光器及偏振濾光器中之一或多者。The detection device may include one or more of a spectral filter and a polarization filter.
診斷探針可包括第一診斷光束及第二診斷光束,該第一診斷光束及第二診斷光束各自經組態以在其進入目標空間之前與當前目標相互作用,每一相互作用發生於相異區及相異時間處。The diagnostic probe may include a first diagnostic beam and a second diagnostic beam. The first diagnostic beam and the second diagnostic beam are each configured to interact with the current target before it enters the target space. Each interaction occurs at a different District and different time.
光束縮減器可包括折射望遠鏡、反射望遠鏡或反射折射望遠鏡。折射望遠鏡可包括:正焦距透鏡配置及負焦距透鏡配置,其由其焦距之總和分離;或一對正焦距透鏡配置,其由其焦距之總和分離。The beam reducer may include a refracting telescope, a reflecting telescope or a catadioptric telescope. The refracting telescope may include: a positive focal length lens configuration and a negative focal length lens configuration, which are separated by the sum of their focal lengths; or a pair of positive focal length lens configurations, which are separated by the sum of their focal lengths.
光束縮減器可經組態以將照射光之橫向大小縮減至少五倍、至少十倍、至少二十倍或約十倍。The beam reducer can be configured to reduce the lateral size of the illumination light by at least five times, at least ten times, at least twenty times, or about ten times.
孔口可包括圓形開口、橢圓開口、多邊形開口或細長狹縫開口。The orifice may include a circular opening, an elliptical opening, a polygonal opening, or an elongated slit opening.
偵測裝置可定位於極紫外(EUV)光源之腔室外部,診斷區可在腔室內部,且偵測裝置可經由腔室之壁中之光學窗自腔室接收光。診斷區與光學窗之間的距離可為診斷區與目標空間之間的距離之大小之約200至500倍。The detection device can be positioned outside the chamber of the extreme ultraviolet (EUV) light source, the diagnosis area can be inside the chamber, and the detection device can receive light from the chamber through the optical window in the wall of the chamber. The distance between the diagnostic area and the optical window may be about 200 to 500 times the size of the distance between the diagnostic area and the target space.
偵測裝置可包括孔口之輸出端處之聚焦透鏡,聚焦透鏡經組態以將所感測光聚焦至光感測器上。The detection device may include a focusing lens at the output end of the aperture, the focusing lens being configured to focus the sensed light onto the light sensor.
孔口可具有至少2毫米(mm)之範圍。孔口可經定位以在診斷光在其處為準直或為非收斂及非發散之方位處接收診斷光。The orifice may have a range of at least 2 millimeters (mm). The orifice can be positioned to receive the diagnostic light at a location where the diagnostic light is collimated or non-convergent and non-divergent.
在另一通用態樣中,度量衡方法包括:在當前目標進入目標空間之前在診斷區處使診斷探針與當前目標相互作用;收集由在診斷區處診斷探針與當前目標之間的相互作用產生之診斷光,該收集亦包括收集由目標空間產生之非診斷光;使診斷光及非診斷光準直;使診斷光與非診斷光彼此在角度上分離包括縮減診斷光及非診斷光之橫向範圍;在診斷光及非診斷光已在角度上分離之後在自由非診斷光穿過之非感測區橫向移位之感測區處感測診斷光;以及基於所感測診斷光而估計當前目標之屬性。In another general aspect, the metrology method includes: interacting the diagnostic probe with the current target at the diagnostic area before the current target enters the target space; collecting the interaction between the diagnostic probe and the current target at the diagnostic area The diagnostic light generated, the collection also includes collecting the non-diagnostic light generated by the target space; collimating the diagnostic light and the non-diagnostic light; separating the diagnostic light and the non-diagnostic light from each other in angle, including reducing the diagnostic light and the non-diagnostic light Lateral range; after the diagnostic light and the non-diagnostic light have been angularly separated, the diagnostic light is sensed at the sensing area laterally displaced from the non-sensing area through which the non-diagnostic light passes; and the current is estimated based on the sensed diagnostic light The attributes of the target.
實施方案可包括以下特徵中之一或多者。舉例而言,診斷探針可藉由在診斷區處使一或多個診斷光束與當前目標相互作用來在診斷區處與當前目標相互作用;且診斷光可藉由在診斷區處收集已自當前目標反射、自當前目標散射或由當前目標阻擋之一或多個診斷光束來收集。Implementations can include one or more of the following features. For example, the diagnostic probe can interact with the current target at the diagnostic area by causing one or more diagnostic beams to interact with the current target at the diagnostic area; and the diagnostic light can interact with the current target at the diagnostic area. One or more diagnostic beams are collected by reflection from the current target, scattering from the current target, or blocked by the current target.
度量衡方法可進一步包括基於其光譜屬性及其偏振狀態中之一或多者而過濾診斷光。The metrology method may further include filtering the diagnostic light based on one or more of its spectral properties and its polarization state.
診斷區可在極紫外(EUV)光源之氣密密封腔室內部,且亦包括收集非診斷光之收集診斷光可包括接收包括經由腔室之壁中之光學窗傳輸之非診斷光的診斷光。The diagnostic area can be inside an airtight sealed chamber of an extreme ultraviolet (EUV) light source, and also includes collecting non-diagnostic light. Collecting diagnostic light can include receiving diagnostic light including non-diagnostic light transmitted through an optical window in the wall of the chamber .
診斷光及非診斷光之橫向範圍可藉由將診斷光及非診斷光之橫向範圍縮減五倍、至少十倍、至少二十倍或約十倍來縮減。The lateral extent of the diagnostic light and the non-diagnostic light can be reduced by reducing the lateral extent of the diagnostic light and the non-diagnostic light by five times, at least ten times, at least twenty times, or about ten times.
度量衡方法亦可包括阻擋非感測區處之非診斷光或重新引導該非診斷光。診斷光及非診斷光之橫向範圍可藉由以下中之一或多者縮減:折射該光及反射該光。The metrology method may also include blocking or redirecting the non-diagnostic light at the non-sensing area. The lateral range of the diagnostic light and the non-diagnostic light can be reduced by one or more of the following: refracting the light and reflecting the light.
度量衡方法亦可包括將診斷光聚焦在感測區處。The metrology method may also include focusing the diagnostic light at the sensing area.
診斷光及非診斷光之橫向範圍可藉由維持診斷光及非診斷光之準直狀態來縮減。The lateral range of the diagnostic light and the non-diagnostic light can be reduced by maintaining the collimation state of the diagnostic light and the non-diagnostic light.
度量衡方法亦可包括在診斷光及非診斷光在角度上彼此分離之後及在診斷光經感測之前,使診斷光穿過光學遮罩之孔口,該孔口具有大於診斷光之範圍的範圍。The metrology method may also include, after the diagnostic light and the non-diagnostic light are angularly separated from each other and before the diagnostic light is sensed, passing the diagnostic light through the aperture of the optical shield, the aperture having a range larger than the range of the diagnostic light .
參看圖1,度量衡裝置100經組態以用於估計在環境115內沿軌跡TR朝向目標空間110行進之當前目標105c之一或多個屬性。度量衡裝置100經組態以藉由分析在當前目標105c進入目標空間110之前由於一或多個診斷探針125與當前目標105c之間的相互作用產生之光(稱為診斷光120)來估計當前目標105c之至少一個屬性(諸如速度、方位、速率、方向)。然而,非診斷光122與診斷光120同時及相近似地產生。此非診斷光122可使度量衡裝置100內之光感測器130飽和或可干涉度量衡裝置100中之光感測器130之操作。因為此,非診斷光122可縮減由度量衡裝置100執行之分析之準確度且因此引起當前目標105c之所估計屬性的誤差。Referring to FIG. 1, the
度量衡裝置100能夠更有效地及準確地估計當前目標105c之屬性,因為其能夠更有效地在診斷光120與非診斷光122之間進行區分。為此目的,度量衡裝置100包括偵測裝置135,該偵測裝置135包括光感測器130及在診斷區145 (當前目標105c在其處與診斷探針125相互作用)與光感測器130之間的機械濾光器140。機械濾光器140包括光束縮減器150及界定透光孔口160之不透光光學遮罩155。孔口160定位於光束縮減器150與光感測器130之間。為了恰當地感測診斷光120,光感測器130經定位以使得其視場與診斷區145重疊。度量衡裝置100亦包括產生診斷探針125之診斷裝置165及與偵測裝置135通信之控制系統170。控制系統170自感測器130接收輸出且對此輸出執行分析以估計當前目標105c之一或多個屬性。The
機械濾光器140包括自診斷光120及非診斷光122形成相應準直光束之光學準直器142,且隨後光束縮減器150光學地縮減此等準直光束之大小以分別形成大小縮減的準直光束121、123。光束縮減器150增大藉由準直診斷光束121與準直非診斷光束123產生之影像之間的角分離度。非診斷光122來源於當前目標105c之方位(其產生診斷光120)外部之方位。舉例而言,診斷光120來源於診斷區145,而非診斷光122來源於診斷區145外部,諸如來自目標空間110。因為此,非診斷光122以與診斷光120以其進入機械濾光器140之角度略微不同之角度進入機械濾光器140。此事實可用於機械濾光器140之設計,該機械濾光器140可藉由增大相應準直光束121、123之間的角分離度來進一步分離由診斷光120及非診斷光122產生之影像。在光束已前進光束縮減器150與遮罩155之間的光學路徑152之長度之後,角分離度之增大容許孔口160處之兩種影像之間的較大區分。因此,在此實施方案中,遮罩155經置放以使得孔口160容許診斷光束121 (由診斷光120形成)傳遞至感測器130,而遮罩155阻擋非診斷光束123 (由非診斷光122形成)傳遞至感測器130。The
光學準直器142形成相應準直光束以用於輸入至光束縮減器150。準直光束為具有足夠低以使得光束半徑在中等傳播距離內並不經歷大量改變之光束發散度之光束。在此情況下,在不存在任何額外光束塑形的情況下(因此,在不存在光束縮減器150的情況下),自光學準直器142輸出之每一準直光束之光束半徑在延伸至感測器130之距離內將不經歷大量改變。舉例而言,自光學準直器142輸出之準直光束之光束半徑在沿Z方向至感測器130之距離內改變小於1%、小於5%或小於10% (在不存在任何中間光學元件的情況下)。在一些實例中,光學準直器142與感測器130之間的沿Z方向之距離為約一米,但其可取決於光束縮減器150之設計而更短或更長。The
光束縮減器150為無焦系統(亦即,不具有焦點之系統),此意謂光束縮減器150不產生輸入至光束縮減器150之準直光束之網狀收斂(net convergence)或發散度。亦即,光束縮減器150可視為具有保持或維持自光學準直器142輸出之光束之準直狀態之無限有效焦距。此類型之系統可經形成以具有一對光學元件,其中元件之間的距離d等於每一元件之焦距f1、f2之總和(亦即,d = f1+f2)。雖然無焦系統並不更改準直光束之發散度,但其的確更改光束之寬度,從而增大或縮減其放大率。總體而言,光束縮減器150可將自光學準直器142輸出之準直光束之橫向大小(亦即,XsYs平面中之大小)縮減至少五倍、至少十倍或至少二十倍。在一些實施方案中,光束縮減器150將準直光束之橫向大小縮減約10或約20倍。The
光束縮減器150可為例如折射望遠鏡、反射望遠鏡或反射折射望遠鏡。The
折射望遠鏡使用折射光學器件,諸如透鏡或稜鏡,以在遮罩155之平面處形成相應準直光束之影像。在一些實施方案中,折射望遠鏡為包括由其焦距之總和分離之正焦距透鏡配置及負焦距透鏡配置之Galilean望遠鏡。在其他實施方案中,折射望遠鏡為包括由其焦距之總和分離之一對正焦距透鏡配置之Keplerian望遠鏡。在下文中參考圖3及4論述用作光束縮減器150之折射望遠鏡之實例。The refracting telescope uses refractive optics, such as a lens or a mirror, to form an image of the corresponding collimated beam on the plane of the
反射望遠鏡包括單個件或曲形鏡面之組合,該等曲形鏡面反射自光學準直器142輸出之準直光束且在遮罩155之平面處形成相應影像。舉例而言,在一些實施方案中,反射望遠鏡為Gregorian望遠鏡、Newtonian望遠鏡或Cassegrain (及其變型)望遠鏡。在其他實施方案中,反射望遠鏡為離軸設計,諸如Herschelian或Schiefspiegler (其為Cassegrain之變型)。關於圖13展示及描述反射望遠鏡之實例。The reflecting telescope includes a single piece or a combination of curved mirrors, which reflect the collimated light beam output from the
反射折射望遠鏡為其中將折射及反射併入至通常實施透鏡(亦即,屈光學)及曲形鏡面(亦即,反射光學)之光學系統中之一種望遠鏡。舉例而言,在一些實施方案中,反射折射望遠鏡包括Schmidt-Cassegrain望遠鏡及Maksutov-Cassegrain望遠鏡。在其他實施方案中,反射折射望遠鏡為Herschelian望遠鏡之反射折射變型(其使用透鏡及鏡面兩者)或Stevick-Paul望遠鏡之離軸變型。關於圖14展示及描述反射折射望遠鏡之實例。A catadioptric telescope is a telescope in which refraction and reflection are incorporated into an optical system that usually implements a lens (ie, refractive optics) and a curved mirror (ie, reflective optics). For example, in some embodiments, catadioptric telescopes include Schmidt-Cassegrain telescopes and Maksutov-Cassegrain telescopes. In other embodiments, the catadioptric telescope is the catadioptric variant of the Herschelian telescope (which uses both lenses and mirrors) or the off-axis variant of the Stevick-Paul telescope. An example of a catadioptric telescope is shown and described with respect to Figure 14.
環境115可為極紫外(EUV)光源(諸如在下文中參考圖7論述之EUV光源)之腔室內之真空環境。在一些實施方案中,偵測裝置135置放於EUV光源之腔室外部,而診斷區145在腔室內,且偵測裝置135經由腔室之壁中之光學窗來接收診斷光120及非診斷光122。光學窗對診斷光120之波長為可穿透的。下文參考圖7論述此情況。The
如參考圖7所論述,EUV光源將EUV光供應至可為微影裝置之輸出裝置。EUV光藉由在目標105達到目標空間110時將目標105轉換為發射EUV光之電漿來形成於環境115中,且此EUV光經收集且傳輸至微影裝置。達到目標空間110之目標105藉由目標105與目標空間110中之輻射脈衝相互作用進行轉換,輻射脈衝將足夠能量提供至目標105以將其轉換為電漿。目標(各自通常指定為105)之連續流106自目標供應裝置175沿軌跡TR朝向目標空間110引導。As discussed with reference to FIG. 7, the EUV light source supplies EUV light to an output device that can be a lithography device. EUV light is formed in the
軌跡TR沿可視為目標(或軸向)方向之方向延伸,該方向位於由環境115之實體態樣界定之三維X、Y、Z座標系統中。因此,X、Y、Z座標系統可由界定環境115之腔室之壁或斑點界定。每一目標105之軸向方向大體上具有平行於環境115之座標系統之-X方向的分量。每一目標105之軸向方向亦可具有沿垂直於-X方向之方向Y及Z中之一或多者之分量。另外,由目標供應裝置175釋放之每一目標105可具有略微不同之實際軌跡且軌跡至少部分地取決於在釋放目標105時之目標供應裝置175之物理屬性以及環境115。The trajectory TR extends in a direction that can be regarded as a target (or axial) direction, which is located in a three-dimensional X, Y, and Z coordinate system defined by the physical form of the
另一方面,偵測裝置135界定局部三維Xs、Ys、Zs座標系統且此局部座標系統可由感測器130之影像平面界定。On the other hand, the
每一目標105包括當轉換為電漿時發射EUV光之組分。此等目標105自產生區(諸如自目標供應裝置175)朝向目標空間110 (例如,彈道學地)行進。當前目標105c之屬性(諸如速度、方位、速率、方向、到達或運動)由度量衡裝置100藉由在當前目標105c沿軌跡TR行進時用藉由診斷系統165產生之診斷探針125探測當前目標105c、偵測或感測由診斷探針125與當前目標105c之間的相互作用產生之診斷光120以及分析偵測到之診斷光120來估計。Each
如上文所提及,非診斷光122亦可存在,且此非診斷光122可干涉當前目標105c之屬性之準確估計。此非診斷光122可包括在當前目標105c與診斷探針125相互作用之前或之時由電漿發射之寬頻帶光輻射,該電漿藉由進入目標空間110之一或多個先前目標105p產生。另外,非診斷光122之強度可比診斷光120之強度大得多。As mentioned above, the
非診斷光122可包括例如自先前目標105p之電漿發射之EUV光、具有與診斷光120之波長重疊之波長範圍的光,及/或存在之任何光及具有包括可由感測器130偵測之波長範圍之波長範圍的任何光。The
另一方面,診斷光120由診斷探針125與當前目標105c之間的相互作用產生且診斷光120具有實質上比非診斷光122之光譜帶寬更窄之光譜帶寬。舉例而言,診斷光120之光譜帶寬可比非診斷光122之總體光譜帶寬低數百倍。在一些實施方案中,諸如圖6A至6C中所展示,診斷光120自由當前目標105c反射或自當前目標105c散射之診斷探針125的一部分產生。On the other hand, the
大體而言,感測器130可包括光電二極體、光電晶體、光相依電阻器及光電倍增管中之一或多者。在其他實施方案中,感測器130包括一或多個熱偵測器,諸如熱電偵測器、輻射熱計或校準電荷耦合器件(charged coupled device;CCD)或CMOS。在其他實施方案中,感測器130包括多單元光接收器、四單元光接收器或相機。Generally speaking, the
如圖1之實施方案中所展示,光學遮罩155經定位以使得準直非診斷光束123 (由非診斷光122產生)實質上或大多經阻擋,而準直診斷光束121實質上穿過孔口160。關於圖15展示及論述另一實施方案,其中準直非診斷光束123實質上穿過孔口,而準直診斷光束121實質上由孔口阻擋。As shown in the embodiment of FIG. 1, the
參考圖2A,在一些實施方案中,遮罩155為界定在XsYs平面中具有圓形形狀之孔口260A之遮罩255A。在其他實施方案中,諸如圖2B中所展示,遮罩155為界定具有狹縫形狀之孔口260B之遮罩255B,該孔口260B不為旋轉對稱的且具有大於沿Xs方向之範圍的沿Ys方向之範圍。圖2B之設計可對其中準直診斷光束121正移動、振盪或擾動以使得其影像平面沿Ys方向移動之情況有用。沿Ys方向之範圍適應準直診斷光束121之影像平面中之此波動。遮罩155可經組態以界定影像平面(XsYs平面)中之諸如橢圓孔口及多邊形開口之孔口160之其他形狀。2A, in some embodiments, the
為了恰當地容許準直診斷光束121傳遞至感測器130,沿XsYs平面之孔口160至少與XsYs平面中之準直診斷光束121之橫向範圍一樣大。另外,為了恰當地阻擋準直非診斷光束123,光學遮罩155應具有至少與XsYs平面中之準直非診斷光束123之橫向範圍一樣大的沿XsYs平面之範圍。此意謂,參考圖2A,XsYs平面中之孔口260A之範圍261A與XsYs平面中之準直診斷光束121之橫向範圍一樣大且遮罩255A之範圍256A足夠大以阻擋平面XsYs中之準直非診斷光束123之全部範圍。作為另一實例,參考圖2B,XsYs平面中之孔口260B之最短範圍261B與XsYs平面中之準直診斷光束121之橫向範圍一樣大且遮罩255B之範圍256B足夠大以阻擋平面XsYs中之準直非診斷光束123之全部範圍。In order to properly allow the collimated
在一些實施方案中,XsYs平面中之相應孔口260A、260B之範圍261A、261B為至少2毫米(mm)或約4 mm。在孔口260A或260B處XsYs平面中之準直診斷光束121之範圍為約3 mm。在一些實施方案中,相應遮罩255A、255B之範圍256A、256B大於3 mm。In some embodiments, the
不同於空間濾光器,其中光聚焦於遮罩之孔口處,在機械濾光器140中,穿過孔口160 (諸如孔口260A或260B)之光(診斷光束121)為準直的且因此具有比在空間濾光器之孔口處聚焦之光更大的橫向範圍。因此,XsYs平面中之孔口160 (諸如孔口260A或260B)之大小可比在空間濾光器中使用之孔口大得多以阻擋經聚焦非診斷光且傳遞經聚焦診斷光。因為此,非想要顆粒(諸如環境115中之污垢)對孔口160 (諸如孔口260A或260B)之效能比此類顆粒對空間濾光器之孔口的影響少得多。舉例而言,XsYs平面中之孔口160之大小為約數毫米,且比非想要顆粒之大小大得多。另一方面,空間濾光器之孔口之典型大小可為毫米之幾分之一(例如,在範圍上100 µm)且非想要顆粒可具有相當大小。因為此,當與空間濾光器進行比較時,非想要顆粒與機械濾光器140中之準直光束121之間的干涉縮減。Different from the spatial filter, in which the light is focused at the aperture of the mask, in the
另外,更易於引導準直診斷光束121穿過孔口160 (260A,260B),此係因為準直診斷光束121與4 mm孔口160 (或260A,260B)之間的相對定位中之容限為約0.2至0.4 mm。另一方面,準直診斷光束121與空間濾光器之100 µm孔口之間的相對定位中之容限為約5至10 µm。In addition, it is easier to guide the collimated
參考圖3,展示偵測裝置135之實施方案335。在此圖解中,偵測裝置335之座標系統XsYsZs使得Ys為頁面之輸出且Zs垂直於感測器330之成像區延伸。偵測裝置335包括針對診斷光120及非診斷光122中之每一者產生相應準直光束以用於輸入至光束縮減器350之光學準直器342。如上文所論述,在不存在光束縮減器350的情況下,自光學準直器342輸出之每一準直光束之光束半徑在自光學準直器342延伸至感測器330之距離內將不經歷大量改變。光學準直器342在此實例中為雙合透鏡(兩個透鏡342a、342b)。雙合透鏡342之焦距或曲率半徑經選擇以使得診斷光120及非診斷光122之最初曲形波前變得至少對於延伸一定長度至感測器330之距離而言平坦或實質上平坦。Referring to FIG. 3, an
在此實施方案中,光束縮減器350經設計為Galilean型折射望遠鏡。光束縮減器350光學地縮減自光學準直器342輸出之準直光束之大小以分別形成大小縮減的準直光束121、123。光束縮減器350包括輸入側處之正焦距透鏡配置351 (其可為包括正雙凸透鏡、平凸透鏡或凹凸透鏡中之一或多者的收斂透鏡配置)。光束縮減器350包括輸出側處之負焦距透鏡配置353 (其可為包括凹透鏡之發散透鏡配置)。正焦距透鏡配置351及負焦距透鏡配置353由其焦距之總和分離。收斂透鏡配置351在此實例中為可幫助校正光束中之失真之複合透鏡(具有凸透鏡351a及凹透鏡351b)。光束縮減器350缺乏中間焦點(在收斂透鏡配置351與發散透鏡配置353之間不存在焦點)。雖然不要求,在此實施方案中,發散透鏡配置353包括在收斂透鏡351與發散透鏡353之間的輔助透鏡354。輔助透鏡354可用於與發散透鏡配置353組合以使來自正焦距透鏡配置351之光束準直。輔助透鏡354可為正焦距透鏡,諸如凹凸透鏡(如所展示)、雙凸透鏡或平凸透鏡。總體而言,光束縮減器350可將自光學準直器342輸出之準直光束之橫向大小(亦即,XsYs平面中之大小)縮減至少五倍、至少十倍或至少二十倍。In this embodiment, the
光束縮減器350輸出經縮減準直診斷光束121及經縮減準直非診斷光束123,其隨後前進至遮罩355之光學路徑352之長度。光學路徑352愈長,遮罩355處之來自此等光束121、123之相應影像之間的分離度愈大。在此實施方案中,遮罩355經置放以使得孔口360容許診斷光束121 (由診斷光120形成)傳遞至感測器330,而遮罩355阻擋非診斷光束123 (由非診斷光122形成)傳遞至感測器330。已穿過孔口360之準直診斷光束121可藉助於收斂透鏡357聚焦至感測器330之成像區上。The
參考圖4,展示偵測裝置135之另一實施方案435。在此圖解中,偵測裝置435之座標系統XsYsZs與頁面對準。偵測裝置435包括針對診斷光120及非診斷光122中之每一者產生相應準直光束以用於輸入至偵測裝置435之光束縮減器450之光學準直器442。如上文所論述,自光學準直器442輸出之每一準直光束之光束半徑在延伸至感測器430之距離內並不經歷大量改變。光學準直器442在此實例中類似於光學準直器342且包含雙合透鏡(兩個透鏡442a、442b)。雙合透鏡442之焦距或曲率半徑經選擇以使得診斷光120及非診斷光122之最初曲形波前變得至少對於延伸一定長度至感測器430之距離而言平坦或實質上平坦。Referring to FIG. 4, another
在此實施方案中,光束縮減器450經設計為Keplerian型折射望遠鏡。光束縮減器450光學地縮減自光學準直器442輸出之準直光束之大小以分別形成大小縮減的準直光束121、123。光束縮減器450包括輸入側處之輸入正焦距透鏡配置451 (其可為包括正雙凸透鏡、平凸透鏡或凹凸透鏡中之一或多者的收斂透鏡配置)。光束縮減器450包括輸出側處之輸出正焦距透鏡配置453 (其可為包括正雙凸透鏡、平凸透鏡或凹凸透鏡中之一或多者的收斂透鏡配置)。舉例而言,正焦距透鏡配置453經展示為圖4中之非球面透鏡元件。有可能正焦距透鏡配置453為複合透鏡組。正焦距透鏡配置451、453由其焦距之總和分離。收斂透鏡配置451在此實例中為可幫助校正光束中之失真之複合透鏡(具有凸透鏡451a及凹透鏡451b)。中間焦點IF (或中間焦平面IF)在輸入收斂透鏡配置451與輸出收斂透鏡配置453之間。總體而言,光束縮減器450可將自光學準直器442輸出之準直光束之橫向大小(亦即,XsYs平面中之大小)縮減至少五倍、至少十倍或至少二十倍。沿Zs方向之光束縮減器450之範圍往往會大於沿Zs方向之光束縮減器350之範圍,且因此,空間需求可判定光束縮減器350或450之設計誰更合適。另外,若診斷光120或非診斷光122之功率過高而不能施加中間焦點IF (諸如存在於光束縮減器450中),則光束縮減器350可為更合適設計。In this embodiment, the
光束縮減器450輸出經縮減準直診斷光束121及經縮減準直非診斷光束123,其隨後前進至遮罩455之光學路徑452之長度。光學路徑452愈長,遮罩455處之來自此等光束121、123之相應影像之間的分離度愈大。在此實施方案中,遮罩455經置放以使得孔口460容許診斷光束121 (由診斷光120形成)傳遞至感測器430,而遮罩455阻擋非診斷光束123 (由非診斷光122形成)傳遞至感測器430。已穿過孔口460之準直診斷光束121可藉助於收斂透鏡457聚焦至感測器430之成像區上。The
參看圖5,在其他實施方案中,偵測裝置135為亦包括可與機械濾光器140串聯或並聯配置之一或多個光譜濾光器543及偏振濾光器544之偵測裝置535。光譜濾光器543為傳遞特定波長範圍內之光之濾光器,諸如帶通濾光器。偏振濾光器544為傳遞具有特定偏振之光之濾光器。舉例而言,診斷光120可取決於診斷探針125之偏振而具有相異偏振,而非診斷光122可為非偏振的。因此,偏振濾光器可選擇待傳遞之診斷光120之偏振。Referring to FIG. 5, in other embodiments, the detecting
參考圖6A,在一些實施方案中,診斷裝置165經設計為診斷裝置665A。診斷裝置665A產生來自光源626A之單個探針光束625A作為一或多個診斷探針125。探針光束625A經引導作為光幕以在位置x處與軌跡TR交叉以使得目標105中之每一者以其至目標空間110之方式穿過光幕。光源626A產生經引導穿過修改光束611A以形成單個探針光束625A之一或多個光學元件627A (諸如鏡面、透鏡、孔口及/或濾光器)之單個光束611A。Referring to Figure 6A, in some embodiments, the
光源626A可為固態雷射器,諸如YAG雷射器,其可為在1070 nm下及在50 W功率下操作之釹摻雜YAG (Nd:YAG)雷射器。在此實例中,當當前目標105c在時間t處穿過探針光束625A時,探針光束625A中之至少一些自當前目標105c反射或散射以形成由偵測裝置135偵測之診斷光620A。控制系統170使用來自感測器130之資訊來估計當前目標105之移動屬性,其可用於估計目標空間110處之現有目標(其可為當前目標105c或後續目標)之到達時間。此估計可用於調整經引導至目標空間110之輻射脈衝之特性以確保輻射脈衝與目標空間110中之現有目標相互作用。控制系統170亦可依賴於一些關於現有目標之路徑之假設以執行計算從而估計目標空間110處之現有目標之到達時間。The
探針光束625A可為高斯(Gaussian)光束以使得其光學強度之橫向分佈可經描述為具有高斯函數。探針光束625A之焦點或光束腰可經組態以在軌跡TR或-X方向處重疊。另外,光學元件627A可包括確保探針光束625A之焦點(或光束腰)與軌跡TR交疊之折射光學器件。The
參考圖6B,在一些實施方案中,診斷裝置165經設計為診斷裝置665B。診斷裝置665B產生兩個探針光束625B_1及625B_2作為一或多個診斷探針125。探針光束625B_1經引導作為第一光幕以在第一方位(例如,沿X軸之方位x1)處與軌跡TR交叉以使得目標105中之每一者以其至目標空間110之方式穿過第一光幕。探針光束625B_2經引導作為第二光幕以在第二方位(例如,沿X軸之方位x2)處與軌跡TR交叉以使得目標105中之每一者以其至目標空間110之方式及在已穿過第一光幕之後穿過第二光幕。探針光束625B_1、625B_2由軌跡TR處之等於x2-x1之距離Δd分離。此雙幕診斷裝置665B不僅可用於判定目標105之方位及到達資訊且亦可用於判定目標105之速度(speed)或速率(velocity)。Referring to Figure 6B, in some embodiments, the
在一些實施方案中,診斷裝置665B包括產生單個光束611B之單個光源626B及接收單個光束且將光束611B拆分為兩個探針光束625B_1、625B_2之一或多個光學元件627B。另外,光學元件627B可包括用於將探針光束625B_1、625B_2朝向沿軌跡TR之相應方位x1、x2引導之組件。In some implementations, the
在一些實施方案中,光學組件627B包括將來自單個光源626B之單個光束拆分為兩個探針光束625B_1、625B_2之光束分光器。舉例而言,光束分光器可為介電鏡面、光束分光器方塊或偏振光束分光器。光學組件627B中之一或多者可為經置放以重新引導探針光束625B_1、625B_2中之任一者或兩者以使得朝向軌跡TR引導探針光束625B_1、625B_2兩者之反射光學器件。In some embodiments, the
在其他實施方案中,光學組件627B包括拆分光學器件(諸如繞射光學器件或二進位相繞射光柵、雙折射晶體、強度光束分光器、偏振光束分光器或二色性光束分光器)及折射光學器件,諸如聚焦透鏡。光束611B經引導穿過拆分光學器件,該拆分光學器件將光束611B拆分為兩個光束,該兩個光束沿相異方向行進且經引導穿過折射光學器件以產生探針光束625B_1、625B_2。拆分光學器件可拆分光束611B以使得探針光束625B_1、625B_2由軌跡TR處之設定距離(例如,沿X方向之0.65 mm)分離。在此實例中,x2-x1=0.65 mm。另外,折射光學器件可確保探針光束625B_1、625B_2中之每一者之焦點(或光束腰)與軌跡TR重疊。In other embodiments, the
如此實例中所展示,探針光束625B_1、625B_2經引導以使得其在不同方位x1、x2處與軌跡TR相交但大體上以相對於X軸之實質上類似角度相交。舉例而言,以相對於X軸之約90°引導探針光束625B_1、625B_2。在其他實施方案中,可使用拆分光學器件及折射光學器件來調整相對於X軸以其引導探針光束625B_1、625B_2之角度,使得該等探針光束朝向軌跡TR扇出且以不同及相異角度與軌跡TR相交。舉例而言,探針光束625B_1可相對於-X方向以大致90°與軌跡TR相交,而探針光束625B_2可相對於-X方向以小於90°之角度與軌跡TR相交。As shown in this example, the probe beams 625B_1, 625B_2 are directed so that they intersect the trajectory TR at different orientations x1, x2 but substantially at a substantially similar angle with respect to the X axis. For example, the probe beams 625B_1, 625B_2 are guided at approximately 90° with respect to the X axis. In other embodiments, split optics and refractive optics can be used to adjust the angles of the probe beams 625B_1, 625B_2 with respect to the X axis, so that the probe beams fan out toward the trajectory TR and have different phases. The different angle intersects the trajectory TR. For example, the probe beam 625B_1 may intersect the track TR at substantially 90° with respect to the -X direction, and the probe beam 625B_2 may intersect the track TR at an angle of less than 90° with respect to the -X direction.
探針光束625B_1、625B_2中之每一者可為高斯光束,使得可藉由高斯函數描述每一探針光束625B_1、625B_2之光學強度之橫向分佈。每一探針光束625B_1、625B_2之焦點或光束腰可經組態以在軌跡TR或-X方向處重疊。Each of the probe beams 625B_1, 625B_2 can be a Gaussian beam, so that the lateral distribution of the optical intensity of each probe beam 625B_1, 625B_2 can be described by a Gaussian function. The focal point or beam waist of each probe beam 625B_1, 625B_2 can be configured to overlap in the trajectory TR or -X direction.
光源626B可為固態雷射器,諸如YAG雷射器,其可為在1070 nm下及在50 W功率下操作之釹摻雜YAG (Nd:YAG)雷射器。在此實例中,當前目標105c在時間t1 (及方位x1)處穿過第一探針光束625B_1,且探針光束625B_1中之至少一些自當前目標105c反射或散射以形成由偵測裝置135 (藉助於機械濾光器140)偵測之診斷光620B_1。另外,當前目標105c在時間t2 (及方位x2)處穿過第二探針光束625B_2,探針光束625B_2中之至少一些自當前目標105c反射或散射以形成由偵測裝置135 (藉助於機械濾光器140)偵測之光620B_2。The
軌跡TR處之探針光束625B_1、625B_2之間的分離度Δd可取決於自目標供應裝置175以其釋放目標105之速率(rate)以及目標105之大小及材料而經調整或定製。舉例而言,分離度Δd可小於相鄰目標105之間的間距。作為另一實例,可基於相鄰目標105之間的間距而判定或設定分離度Δd以提供基於探針光束625B_1、625B_2與當前目標105c之間的相互作用而執行之量測之較大精確度。在一定程度上且大體而言,分離度Δd愈大,執行之量測之精確度愈高。舉例而言,分離度Δd可在約250 µm與800 µm之間。The separation Δd between the probe beams 625B_1 and 625B_2 at the trajectory TR can be adjusted or customized depending on the rate at which the
探針光束625B_1、625B_2與當前目標105c之間的相互作用使得控制系統170能夠判定移動屬性,諸如沿-X方向之當前目標105c之速率V。亦有可能判定遍及許多目標105之速率V或改變速率V之趨勢。若進行關於當前目標105c之運動之一些假設,則亦有可能僅使用探針光束625B_1、625B_2來判定沿-X方向之當前目標105c之移動屬性中之改變。The interaction between the probe beams 625B_1, 625B_2 and the
藉由診斷裝置165產生之診斷探針125 (諸如探針光束625A及探針光束625B_1、625B_2)之波長應與經引導至目標空間110 (以用於與目標105相互作用)之輻射脈衝之波長足夠相異以有助於在診斷光120與非診斷光122之間進行區分。在一些實施方案中,探針光束125、625A、625B_1及625B_2之波長為532 nm或1550 nm。The wavelength of the diagnostic probe 125 (such as the
在諸如圖6C中展示之其他實施方案中,診斷裝置665C包括各自分別產生光束611C_1、611C_2之一對光源626C_1、626C_2 (諸如兩個雷射器),而非具有諸如診斷裝置665B中之光源626B之單個光源。光束611C_1、611C_2中之每一者穿過可更改或調整光束611C_1、611C_2之特性之相應一或多個光學元件627C_1、627C_2。一或多個光學元件中之每一者之輸出端為相應探針光束625C_1、625C_2。光學組件627C_1、627C_2可包括用於將相應探針光束625C_1、625C_2朝向沿軌跡TR之相應方位x1、x2引導之組件。上文參考光學組件608B論述光學組件627C_1、627C_1之實例。In other implementations such as that shown in FIG. 6C, the
如上文所論述,且參考圖7,在一些實施方案中,度量衡裝置100經實施為EUV光源776中之度量衡裝置700以量測目標105之一或多個屬性。EUV光源776包括目標供應裝置775,該目標供應裝置775產生沿軌跡TR朝向由腔室716界定之真空環境715內部之目標空間710的目標(各自通常指定為105)之連續流706。EUV光源776將已藉由目標105與輻射脈衝778之間的相互作用產生之EUV光777供應至輸出裝置779。如上文所論述,在當前目標105c沿軌跡TR朝向目標空間710行進時,度量衡裝置700量測且分析當前目標105c之一或多個移動屬性(諸如速度、速率及加速度)。軌跡TR沿可視為目標(或軸向)方向之方向延伸,該方向位於由腔室716界定之三維X、Y、Z座標系統中。如上文所論述,目標105之軸向方向大體上具有平行於腔室716之座標系統之-X方向之分量。然而,目標105之軸向方向亦可具有沿垂直於-X方向之方向Y及Z中之一或多者之分量。另外,由目標供應裝置775釋放之每一目標105可具有略微不同之實際軌跡且軌跡取決於在釋放目標105時之目標供應裝置775之物理屬性以及腔室716內之環境715。As discussed above, and referring to FIG. 7, in some implementations, the
EUV光源776大體上包括EUV集光器780、光學源781、與光學源781通信之致動系統782及與度量衡裝置700之控制系統770以及目標供應裝置775、光學源781及致動系統782通信的控制裝置783。The EUV
EUV集光器780儘可能多地收集自電漿785發射之EUV光784且朝向輸出裝置779重新引導作為經收集EUV光777之彼EUV光784。集光器780可為反射光學器件,諸如能夠反射具有EUV波長之光(亦即,EUV光784)以形成所產生EUV光777之曲形鏡面。The
光學源781產生輻射脈衝778之一或多個光束且大體上沿Z方向將輻射脈衝778之一或多個光束引導至目標空間710 (但輻射脈衝778之光束可處於相對於Z方向之一角度)。在作為示意性表示之圖7中,輻射脈衝778之光束經展示為沿-Y方向經引導。光學源781包括產生輻射脈衝778之一或多個光源、包括改變輻射脈衝778之光束之方向或角度之光學轉向組件的光束遞送系統及將輻射脈衝778之光束聚焦至目標空間710之聚焦總成。例示性光學轉向組件包括視需要藉由折射或反射來使輻射脈衝778之光束轉向或引導該光束的光學元件,諸如透鏡及鏡面。致動系統782可用於控制或移動光束遞送系統之光學組件及聚焦總成之各種特徵,以及調整產生輻射脈衝778之光學源781之態樣。The
光學源781包括至少一個增益介質及激發增益介質以產生輻射脈衝778之能量源。輻射脈衝778構成彼此及時分離之複數個光學脈衝。在其他實施方案中,自光學源781輸出之光束可為連續波(continuous wave;CW)光束。光學源781可為或包括例如固態雷射器(例如,Nd:YAG雷射器,鉺摻雜纖維(Er:玻璃)雷射器或在1070 nm下及在50 W功率下操作之釹摻雜YAG (Nd:YAG)雷射器)。The
致動系統782耦合至光學源781之組件且亦與控制裝置783通信且在控制裝置783之控制下。致動系統782能夠修改或控制輻射脈衝778與目標空間710中之目標105之間的相對位置。舉例而言,致動系統782經組態以調整輻射脈衝778之釋放之時序及輻射脈衝778以其行進之方向中的一或多者。The
目標供應裝置775經組態以在特定速率下釋放目標105之流(或多者706)。當判定對當前目標105c之一或多個移動屬性執行量測及分析所需之時間之總量以及基於該量測及分析而影響對EUV光源776之其他態樣或組件之改變時,度量衡裝置700考慮此速率。舉例而言,控制系統170可將量測及分析之結果傳送至控制裝置783,其判定如何調整一或多個信號以適應致動系統782,從而調整經引導至目標空間710之輻射脈衝778之一或多個特性。The
對輻射脈衝778之一或多個特性之調整可改進現有目標105'與目標空間710中之輻射脈衝778之間的相對對準。現有目標105'係在輻射脈衝778 (其恰好已經調整)到達目標空間710中時已進入目標空間710之目標。對輻射脈衝778之一或多個特性之此類調整改進現有目標105'與輻射脈衝778之間的相互作用且增加藉由此類相互作用產生之EUV光784之量。如圖7中所展示,先前目標105p已與先前輻射脈衝(未展示)相互作用以產生(除了EUV光784之外)發射非診斷光122之電漿785。The adjustment of one or more characteristics of the
在一些實施方案中,現有目標105'為當前目標105c。在此等實施方案中,對輻射脈衝778之一或多個特性之調整發生於相對較短之時間框內。相對較短時間框意謂輻射脈衝778之一或多個特性在對當前目標105c之移動屬性之分析完成之後的時間至當前目標105c進入目標空間710之時間期間經調整。因為輻射脈衝778之一或多個特性能夠在相對較短時間框內經調整,故存在影響當前目標105c (其移動屬性恰好已經分析)與輻射脈衝778之間的相互作用之足夠時間。In some embodiments, the existing target 105' is the
在其他實施方案中,現有目標105'為另一目標,亦即,除當前目標105c之外且時間上在當前目標105c之後的目標。在此等實施方案中,對輻射脈衝778之一或多個特性之調整在相對較長時間框內發生,使得影響當前目標105c (其移動屬性恰好已經分析)與輻射脈衝778之間的相互作用係不可行的。另一方面,影響另一(或稍後)目標與輻射脈衝778之間的相互作用係可行的。相對較長時間框為大於在對當前目標105c之移動屬性之分析完成之後的時間至當前目標105c進入目標空間710之時間的時間框。取決於相對較長時間框,另一目標可鄰近於當前目標105c。或者,另一目標可鄰近於中間目標,該中間目標鄰近於當前目標105c。在此等其他實施方案中,假設另一目標(其不為當前目標105c)正以與偵測到或估計之當前目標105c之移動屬性足夠類似的移動屬性行進。In other embodiments, the existing target 105' is another target, that is, a target other than the
目標105 (包括先前目標105p及當前目標105c,及藉由目標供應裝置775 (或175)產生之所有其他目標)中之每一者包括當轉換為電漿時發射EUV光之材料。每一目標105經由在目標空間710內與藉由光學源781產生之輻射脈衝778相互作用來至少部分地或大多轉換成電漿。藉由目標供應裝置775 (或1750產生之每一目標105為目標混合物,該目標混合物包括目標材料及視情況選用之雜質,諸如非目標顆粒。目標材料為能夠轉換為電漿狀態之具有在EUV範圍內之發射譜線之物質。目標105可為例如液體或熔融金屬之小滴、液體流之一部分、固體顆粒或叢集、液滴內所含有之固體顆粒、目標材料之發泡體或液體流之一部分內所含有之固體顆粒。目標材料可包括例如水、錫、鋰、氙或在經轉換為電漿狀態時具有在EUV範圍內之發射譜線之任何材料。舉例而言,目標材料可為元素錫,其可用作純錫(Sn);用作錫化合物,諸如SnBr4
、SnBr2
、SnH4
;用作錫合金,諸如錫-鎵合金、錫-銦合金、錫-銦-鎵合金或此等合金之任何組合。在不存在雜質之情形下,則每一目標105僅包括目標材料。本文中所提供之論述為其中每一目標105係由諸如錫之熔融金屬製成之小滴的實例。然而,藉由目標供應裝置775 (或175)產生之每一目標105可採取其他形式。Each of the targets 105 (including the
目標105可藉由使熔融目標材料穿過目標供應裝置775 (或175)之噴嘴且允許目標105沿軌跡TR漂移至目標空間710中來提供至目標空間710。在一些實施方案中,目標105可藉由力(除了重力之外或不管重力)來引導至目標空間710。如下文所論述,與輻射脈衝778相互作用之現有目標105' (其可為當前目標105c)亦可已與一或多個先前輻射脈衝相互作用。或者,與輻射脈衝778相互作用之現有目標105'可達到目標空間710而沒有與任何其他輻射脈衝相互作用。The
在此實施方案中,偵測裝置735經定位於腔室716外部,而診斷區745在腔室716之環境715內部。腔室716之壁經裝配有光學窗736,該光學窗736對診斷光120之波長為可穿透的且能夠承受該壁處之任何壓差。光學窗736可固持於安裝件中且氣密密封於壁中以維持環境715內之壓力。舉例而言,光學窗736可由諸如硼矽酸鹽玻璃(BK7或N-BK7)或熔融矽石之具有相對低折射率及低色散之冕牌玻璃(crown glass)製成。光學窗736具有足夠大以適應診斷光120之範圍之孔口。診斷區745與光學窗之間的距離可為約數百毫米(或約600至700 mm),而診斷區745與目標空間710之間的距離可為約幾毫米(或約1至5 mm)。因此,診斷區745與光學窗之間的距離可為診斷區745與目標空間710之間的距離之200至500倍。In this embodiment, the
控制裝置783與控制系統170通信且亦與EUV光源776之其他組件(諸如致動系統782、目標供應裝置775及光學源781)通信。參考圖8,展示控制裝置783之實施方案883且展示控制系統170之實施方案870。控制裝置883包括控制系統870,但控制系統870有可能與控制裝置883實體地分離並仍保持通信。另外,控制裝置883之特徵或組件可與控制系統870共用,包括圖8中未展示之特徵。The
控制系統870包括經組態以自偵測裝置735 (或135,335,435)接收輸出之信號處理模組871。控制系統870包括與診斷裝置765 (或165)通信之診斷控制模組872。舉例而言,信號處理模組871自偵測裝置735 (135,335,435)內之感測器130接收信號,其中信號為與由在感測器130處偵測到之光產生之電流相關的電壓信號。大體而言,信號處理模組871分析來自感測器730之輸出,且基於此分析而判定當前目標105c之一或多個移動屬性。診斷控制模組872控制診斷裝置765之操作。舉例而言,診斷控制模組872可將信號提供至診斷裝置765以用於調整診斷裝置765之一或多個特性以及用於調整一或多個診斷探針725之一或多個特性。The
信號處理模組871亦判定是否需要基於當前目標105c之一或多個移動屬性之判定而對自光學源781輸出之後續輻射脈衝778做出調整。並且,若需要調整,則信號處理模組871將適當信號發送至與光學源781或致動系統782介接之光學源致動模組884。光學源致動模組884可在控制裝置883內(如圖8中所展示)或其可整合於控制系統870內。The
信號處理模組871可包括一或多個場可程式化硬體電路,諸如場可程式化閘陣列(field-programmable gate array;FPGA)。FPGA為經設計為由客戶或設計者在製造之後組態的積體電路。場可程式化硬體電路可為接收時戳之一或多個值、對所接收值執行計算且使用一或多個查找表來估計現有目標105'到達目標空間710之時間的專用硬體。特定而言,場可程式化硬體電路可用於快速地執行計算以在相對較短時間框內實現對輻射脈衝778之一或多個特性之調整,從而實現對與當前目標105c (其移動屬性恰好已由信號處理模組871分析)相互作用之輻射脈衝778之一或多個特性之調整。The
控制裝置883包括經組態以與目標供應裝置775介接之目標遞送模組885。另外,控制裝置883及控制系統870可包括具體言之經組態以與未展示之EUV光源776之其他組件介接的其他模組。The
控制系統870大體上包括或可接入數位電子電路、電腦硬體、韌體及軟體中之一或多者。舉例而言,控制系統870可接入可為唯讀記憶體及/或隨機存取記憶體之記憶體873。適合於有形地體現電腦程式指令及資料之儲存器件包括所有形式之非揮發性記憶體,包括(藉助於實例):半導體記憶體器件,諸如EPROM、EEPROM及快閃記憶體器件;磁碟,諸如內部硬碟及抽取式磁碟;磁光碟;及CD-ROM磁碟。控制系統870亦可包括或一或多個輸入器件874i (諸如鍵盤、觸控螢幕、麥克風、滑鼠、手持式輸入器件等)及一或多個輸出器件874o (諸如揚聲器及監視器)或與該一或多個輸入裝置874i及該一或多個輸出裝置874o介接。The
控制系統870亦可包括或接入一或多個可程式化處理器,及有形地體現於機器可讀儲存器件中以供可程式化處理器執行之一或多個電腦程式產品。一或多個可程式化處理器可各自執行指令之程式以藉由對輸入資料進行操作及產生適當輸出來執行所要功能。大體而言,處理器自記憶體873接收指令及資料。前述任一者可藉由經專門設計之特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit;ASIC)補充或併入於其中。The
另外,模組中之任一者或多者可包括其自身數位電子電路、電腦硬體、韌體及軟體以及專用記憶體、輸入及輸出器件、可程式化處理器及電腦程式產品。同樣地,模組中之任一者或多者可接入且使用記憶體873、輸入器件874i、輸出器件874o、可程式化處理器及電腦程式產品。In addition, any one or more of the modules may include its own digital electronic circuits, computer hardware, firmware and software, as well as dedicated memory, input and output devices, programmable processors, and computer program products. Similarly, any one or more of the modules can access and use the
雖然控制系統870經展示為分離及完整單元,但其組件及模組中之每一者有可能為分離單元。控制裝置883可包括圖8中未展示之其他組件,諸如專用記憶體、輸入/輸出器件、處理器及電腦程式產品。Although the
參考圖9,展示微影裝置779之實施方案979。微影裝置979藉由曝光光束B來曝光基板(其可稱作晶圓) W。微影裝置979包括均在殼體10中之複數個反射光學元件R1、R2、R3、遮罩M及狹縫S。殼體10為能夠支撐反射光學元件R1、R1、R2、遮罩M及狹縫S且亦能夠維持殼體10內之抽空空間的外殼、貯槽或其他結構。Referring to Figure 9, an
EUV光777進入殼體10且由光學元件R1經由狹縫S朝向遮罩M反射。狹縫S部分地界定用於在微影製程中掃描基板W之分散光之形狀。遞送至基板W之劑量或遞送至基板W之光子數目取決於狹縫S之大小及以其掃描狹縫S之速度。The EUV light 777 enters the
遮罩M亦可稱作倍縮光罩或圖案化器件。遮罩M包括表示待形成於基板W上之光阻中之特徵的空間圖案。EUV光777與遮罩M相互作用。EUV光777與遮罩M之間的相互作用使得遮罩M之圖案經賦予至EUV光777上以形成曝光光束B。曝光光束B穿過狹縫S且由光學元件R2及R3引導至基板W。基板W與曝光光束B之間的相互作用將遮罩M之圖案曝光至基板W上,且光阻特徵籍此形成於基板W處。基板W包括複數個部分20 (例如,晶粒)。每一部分20在Y-Z平面中之面積小於整個基板W在Y-Z平面中之面積。每一部分20可由曝光光束B曝光以包括遮罩M之複本,使得每一部分20包括由遮罩M上之圖案指示之電子特徵。The mask M can also be referred to as a reduction mask or a patterned device. The mask M includes a space pattern representing features in the photoresist to be formed on the substrate W. The EUV light 777 interacts with the mask M. The interaction between the EUV light 777 and the mask M causes the pattern of the mask M to be imparted to the EUV light 777 to form the exposure beam B. The exposure light beam B passes through the slit S and is guided to the substrate W by the optical elements R2 and R3. The interaction between the substrate W and the exposure beam B exposes the pattern of the mask M to the substrate W, and the photoresist feature is formed at the substrate W by this. The substrate W includes a plurality of parts 20 (for example, dies). The area of each
微影裝置979可包括與EUV光源776之控制裝置783通信之微影控制系統30。The
參考圖10,過程1090由度量衡裝置100 (或度量衡裝置700)執行。在當前目標105c進入目標空間110之前,診斷探針125在診斷區145中與當前目標105c相互作用(1091)。收集由相互作用(1091)產生之診斷光120,且同時,亦收集由目標空間110產生之一些非想要非診斷光122 (1092)。舉例而言,機械濾光器140之入口處之光瞳診斷光120及非診斷光122。診斷光120及非診斷光122為準直的(1093)。光學準直器142使已進入機械濾光器140之診斷光120及非診斷光122準直。此準直診斷光及非診斷光在角度上彼此分離(1094)。光束縮減器150縮減準直診斷光束及準直非診斷光束之橫向範圍(沿XsYs平面),且此等縮減之光束121、123分別離開光束縮減器150,且隨著其沿光學路徑152朝向遮罩155行進,其角分離度增大。在與開放影像平面光學通信之感測區(例如,感測器130)處感測準直診斷光束121,該開放影像平面自阻擋準直非診斷光束123之閉合影像平面橫向地移位(在XsYs平面中) (1095)。舉例而言,感測器130感測準直診斷光束121,感測器130與孔口160 (開放影像平面)光學通信,且孔口160在XsYs平面中自準直非診斷光束123照射在其上之遮罩155橫向地移位。基於所感測診斷光而估計當前目標105c之屬性(1096)。特定而言,控制系統170分析來自感測器130之輸出以估計當前目標105c之一或多個移動屬性。Referring to FIG. 10, the
如上文參考圖6A至6C所論述,診斷探針125可為經引導以與目標105之軌跡交叉之一或多個探針光束。因此,診斷探針125與當前目標105c之間的相互作用(1091)可在此等探針光束與當前目標105c之間。在一些實施方案中,經收集(1092)之診斷光120可為自當前目標105c反射或散射之探針光束125之一部分。在其他實施方案中,經收集(1092)之診斷光120為藉由當前目標105c產生之光。在其他實施方案中,經收集(1092)之診斷光120為由當前目標105c阻擋之光(如圖12中所展示)。As discussed above with reference to FIGS. 6A to 6C, the
藉由用機械濾光器140阻擋或重新引導非診斷光122來縮減非診斷光122對來自感測器130之輸出之分析的影響,且因此防止非診斷光122照射在感測器130上且該非診斷光122實際上由遮罩155阻擋。另外,自準直器142輸出之準直診斷光束及準直非診斷光束之準直狀態一直經維持至遮罩155之平面,而準直診斷光束121在穿過孔口160之後進一步經聚焦至感測器130上。By blocking or redirecting the
參考圖11,在其他實施方案中,光學準直器142及具有正焦距且最接近光學準直器142之光束縮減器150之組件經整合至單個折射元件1142/1151中。此積體單個折射元件1142/1151可應用於Galilean型折射望遠鏡(諸如圖3及展示於圖11中之望遠鏡)或Keplerian型折射望遠鏡(諸如圖4之望遠鏡)。11, in other implementations, the components of the
參考圖12,在其他實施方案中,診斷光120由藉由當前目標105c阻擋之診斷探針光束1225之一部分產生。在度量衡裝置1200之此實施方案中,診斷探針1225提供當前目標105c之背部照明。感測器130為二維(例如,成像)感測器1230,諸如相機。因此,當當前目標105c與診斷探針1225交叉時,目標105c之陰影由遮掩診斷探針1225之至少一部分之目標105c形成,如圖12之插圖中所展示。此種配置可視為造影(shadowgraph)配置。在此類實施方案中,感測器1230經配置於與診斷裝置1265配置於其上之側相對的目標軌跡TR之一側上。感測器1230為捕獲診斷光1220之二維表示(其可視為影像)之相機。因此,例如,感測器1230包括數千或數百萬個光位點(或像素)之二維陣列。診斷光1220經引導至每一像素之感光性區域上,其中其經轉換成經收集至電壓信號中之電子且此等信號之陣列形成二維影像。如上文所論述,實質上阻擋非診斷光1222到達感測器1230。12, in other embodiments, the
參考圖13,在其他實施方案中,光束縮減器150經設計為自諸如準直器342之光學準直器接收準直光束之反射光束縮減器1350。反射光束縮減器1350包括凹形反射性元件(曲形鏡面) 1351,其使光束朝向凸形反射性元件(曲形鏡面) 1353收斂,從而使光準直為在相異方向(或角度)上沿光學路徑1352朝向遮罩155行進之準直診斷光束121及準直非診斷光束123。Referring to FIG. 13, in other embodiments, the
參考圖14,在其他實施方案中,光束縮減器150經設計為自諸如準直器342之光學準直器接收準直光束之反射折射(混合式)光束縮減器1450。混合式光束縮減器1450包括將光束引導至曲形反射性元件(曲形鏡面) 1451b上之平坦反射性元件(平坦鏡面) 1451a,該曲形反射性元件1451b使光束朝向曲形鏡面1451b與凸形或收斂折射元件(透鏡) 1453之間的中間焦點IF收斂。透鏡1453使光準直為在相異方向(或角度)上沿光學路徑朝向遮罩155行進之準直診斷光束121及準直非診斷光束123。Referring to FIG. 14, in other embodiments, the
參考圖15,在其他實施方案中,遮罩155經設計為遮罩1555,其界定與準直非診斷光束123之途徑對準之孔口1560,而遮罩1555用以停止或防止準直診斷光束121傳遞到達感測器130。若有必要分析與非診斷光122相關之態樣,則此類設計可為有用的。Referring to FIG. 15, in other embodiments, the
在以下編號條項中闡述本發明之其他態樣。
1. 一種度量衡裝置,其包含:
診斷裝置,其經組態以在當前目標進入目標空間之前在診斷區處使診斷探針與當前目標相互作用;
偵測裝置,其包含:
光感測器,其具有與診斷區重疊之視場且經組態以感測由在診斷區處診斷探針與當前目標之間的相互作用產生之光;以及
機械濾光器,其在診斷區與光感測器之間,該機械濾光器包括光束縮減器及光學遮罩,該光學遮罩界定定位於光束縮減器與光感測器之間的孔口;以及
控制系統,其與偵測裝置通信且經組態以基於來自光感測器之輸出而估計當前目標之屬性。
2. 如條項1之度量衡裝置,其中機械濾光器經組態以在角度上分離自診斷區發射之診斷光與自目標空間發射之非診斷光,其中診斷光由在診斷區處當前目標與診斷探針之間的相互作用產生。
3. 如條項2之度量衡裝置,其中非診斷光包括自藉由目標空間中之先前目標產生之電漿發射的光。
4. 如條項2之度量衡裝置,其中孔口之橫向範圍約與光學遮罩之平面中之診斷光的橫向範圍相同或大於光學遮罩之平面中之診斷光的橫向範圍,且光學遮罩之橫向範圍大於光學遮罩之平面中之非診斷光的橫向範圍或約與光學遮罩之平面中之非診斷光的橫向範圍相同。
5. 如條項2之度量衡裝置,其中光學遮罩經定位以使得自目標空間發射之非診斷光實質上由光學遮罩阻擋,而診斷光實質上穿過孔口。
6. 如條項1之度量衡裝置,其中機械濾光器包含診斷區與光束縮減器之間的光學準直器。
7. 如條項6之度量衡裝置,其中光束縮減器為無焦光束縮減器且經組態為與光學準直器結合以將有限物件投影至無限。
8. 如條項6之度量衡裝置,其中光學準直器及最接近光學準直器之具有正焦距的光束縮減器之組件經整合至單個折射元件中。
9. 如條項6之度量衡裝置,其中光束縮減器經組態以維持光之準直狀態。
10. 如條項1之度量衡裝置,其中光感測器包含以下一或多者:光電二極體、光電晶體、光相依電阻器、光電倍增管、多單元光接收器、四單元光接收器及相機。
11. 如條項1之度量衡裝置,其中診斷探針包含至少一個診斷光束,且光感測器經組態以感測由當前目標與至少一個診斷光束之間的相互作用產生之診斷光。
12. 如條項11之度量衡裝置,其中診斷光包含自當前目標反射、自當前目標散射或由當前目標阻擋之診斷光束。
13. 如條項1之度量衡裝置,其中偵測裝置進一步包含光譜濾光器及偏振濾光器中之一或多者。
14. 如條項1之度量衡裝置,其中診斷探針包含第一診斷光束及第二診斷光束,該第一診斷光束及第二診斷光束各自經組態以在其進入目標空間之前與當前目標相互作用,每一相互作用發生於相異區及相異時間處。
15. 如條項1之度量衡裝置,其中光束縮減器包含折射望遠鏡、反射望遠鏡或反射折射望遠鏡。
16. 如條項15之度量衡裝置,其中折射望遠鏡包含:
正焦距透鏡配置及負焦距透鏡配置,其由其焦距之總和分離;或
一對正焦距透鏡配置,其由其焦距之總和分離。
17. 如條項1之度量衡裝置,其中光束縮減器經組態以將照射光之橫向大小縮減至少五倍、至少十倍、至少二十倍或約十倍。
18. 如條項1之度量衡裝置,其中孔口包括圓形開口、橢圓開口、多邊形開口或細長狹縫開口。
19. 如條項1之度量衡裝置,其中偵測裝置經定位於極紫外(EUV)光源之腔室外部,診斷區在腔室內部,且偵測裝置經由腔室之壁中之光學窗自腔室接收光。
20. 如條項19之度量衡裝置,其中診斷區與光學窗之間的距離可為診斷區與目標空間之間的距離之大小之約200至500倍。
21. 如條項1之度量衡裝置,其中偵測裝置包含孔口之輸出端處之聚焦透鏡,聚焦透鏡經組態以將所感測光聚焦至光感測器上。
22. 如條項1之度量衡裝置,其中孔口具有至少2毫米(mm)之範圍。
23. 如條項1之度量衡裝置,其中孔口經定位以在診斷光在其處為準直或為非收斂及非發散之方位處接收診斷光。
24. 一種度量衡方法,其包含:
在當前目標進入目標空間之前在診斷區處使診斷探針與當前目標相互作用;
收集由在診斷區處診斷探針與當前目標之間的相互作用產生之診斷光,收集亦包括收集由目標空間產生之非診斷光;
使診斷光及非診斷光準直;
使診斷光與非診斷光彼此在角度上分離包括縮減診斷光及非診斷光之橫向範圍;
在診斷光及非診斷光已在角度上分離之後在自由非診斷光穿過之非感測區橫向移位之感測區處感測診斷光;以及
基於所感測診斷光而估計當前目標之屬性。
25. 如條項24之度量衡方法,其中:
在診斷區處使診斷探針與當前目標相互作用包含在診斷區處使一或多個診斷光束與當前目標相互作用;以及
收集診斷光包含在診斷區處收集已自當前目標反射、自當前目標散射或由當前目標阻擋之一或多個診斷光束。
26. 如條項24之度量衡方法,其進一步包含基於其光譜屬性及其偏振狀態中之一或多者而過濾診斷光。
27. 如條項24之度量衡方法,其中診斷區在極紫外(EUV)光源之氣密密封腔室內部,且亦包括收集非診斷光之收集該診斷光包含接收包括經由腔室之壁中之光學窗傳輸之非診斷光的診斷光。
28. 如條項24之度量衡方法,其中縮減診斷光及非診斷光之橫向範圍包含將診斷光及非診斷光之橫向範圍縮減至少五倍、至少十倍、至少二十倍或約十倍。
29. 如條項24之度量衡方法,其進一步包含阻擋非感測區處之非診斷光或重新引導該非診斷光。
30. 如條項24之度量衡方法,其中縮減診斷光及非診斷光之橫向範圍包含以下中之一或多者:折射該光及反射該光。
31. 如條項24之度量衡方法,其進一步包含聚焦感測區處之診斷光。
32. 如條項24之度量衡方法,其中縮減診斷光及非診斷光之橫向範圍包含維持診斷光及非診斷光之準直狀態。
33. 如條項24之度量衡方法,其進一步包含在診斷光及非診斷光在角度上彼此分離之後及在診斷光經感測之前,使診斷光穿過光學遮罩之孔口,孔口具有大於診斷光之範圍的範圍。Other aspects of the present invention are described in the following numbered items.
1. A weighing and measuring device, which includes:
A diagnostic device that is configured to cause the diagnostic probe to interact with the current target at the diagnostic area before the current target enters the target space;
Detection device, which includes:
A light sensor that has a field of view overlapping the diagnostic area and is configured to sense light generated by the interaction between the diagnostic probe and the current target at the diagnostic area; and
A mechanical filter between the diagnostic area and the light sensor. The mechanical filter includes a beam reducer and an optical shield defining a hole positioned between the beam reducer and the light sensor Mouth; and
A control system that communicates with the detection device and is configured to estimate the attributes of the current target based on the output from the light sensor.
2. The weights and measures device of
其他實施方案在以下申請專利範圍之範疇內。Other embodiments are within the scope of the following patent applications.
10:殼體 20:部分 30:微影控制系統 100:度量衡裝置 105:目標 105':現有目標 105c:當前目標 105p:先前目標 106:連續流 110:目標空間 115:環境 120:診斷光 121:準直光束 122:非診斷光 123:準直光束 125:診斷探針 130:光感測器 135:偵測裝置 140:機械濾光器 142:光學準直器 145:診斷區 150:光束縮減器 152:光學路徑 155:光學遮罩 160:孔口 165:診斷裝置 170:控制系統 175:目標供應裝置 255A:遮罩 255B:遮罩 256A:範圍 256B:範圍 260A:孔口 260B:孔口 261A:範圍 261B:範圍 330:感測器 335:偵測裝置 342:光學準直器 342a:透鏡 342b:透鏡 350:光束縮減器 351:正焦距透鏡配置 351a:凸透鏡 351b:凹透鏡 352:光學路徑 353:負焦距透鏡配置 354:輔助透鏡 355:遮罩 357:收斂透鏡 360:孔口 430:感測器 435:偵測裝置 442:光學準直器 442a:透鏡 442b:透鏡 450:光束縮減器 451:輸入正焦距透鏡配置 451a:凸透鏡 451b:凹透鏡 452:光學路徑 453:輸出正焦距透鏡配置 455:遮罩 457:收斂透鏡 460:孔口 535:偵測裝置 543:光譜濾光器 544:偏振濾光器 611A:光束 611B:光束 611C_1:光束 611C_2:光束 620A:診斷光 620B_1:診斷光 620B_2:光 625A:探針光束 625B_1:探針光束 625B_2:探針光束 625C_1:探針光束 625C_2:探針光束 626A:光源 626B:光源 626C_1:光源 626C_2:光源 627A:光學元件 627B:光學元件 627C_1:光學元件 627C_2:光學元件 665A:診斷裝置 665B:診斷裝置 665C:診斷裝置 700:度量衡裝置 706:連續流 710:目標空間 715:真空環境 716:腔室 725:診斷探針 735:偵測裝置 736:光學窗 745:診斷區 765:診斷裝置 775:目標供應裝置 776:EUV光源 777:EUV光 778:輻射脈衝 779:輸出裝置 780:EUV集光器 781:光學源 782:致動系統 783:控制裝置 784:EUV光 785:電漿 870:控制系統 871:信號處理模組 872:診斷控制模組 873:記憶體 874i:輸入裝置 874o:輸出裝置 883:控制裝置 884:光學源致動模組 885:目標遞送模組 979:微影裝置 1090:過程 1091,1092,1093,1094,1095,1096:步驟 1142:折射元件 1151:折射元件 1200:度量衡裝置 1220:診斷光 1222:非診斷光 1225:診斷探針光束 1230:二維感測器 1265:診斷裝置 1350:反射光束縮減器 1351:凹形反射性元件 1352:光學路徑 1353:凸形反射性元件 1450:反射折射光束縮減器 1451a:平坦反射性元件 1451b:曲形反射性元件 1453:凸形/收斂折射元件 1555:遮罩 1560:孔口 B:曝光光束 d:距離 f1:焦距 f2:焦距 IF:中間焦點 M:遮罩 R1:反射光學元件 R2:反射光學元件 R3:反射光學元件 S:狹縫 t:時間 t1:時間 t2:時間 TR:軌跡 V:速率 W:基板 x:位置 x1:方位 x2:方位 Δd:距離/分離度10: Shell 20: part 30: lithography control system 100: Weights and Measures Device 105: Goal 105': Existing target 105c: current target 105p: previous target 106: continuous flow 110: target space 115: Environment 120: Diagnostic light 121: collimated beam 122: non-diagnostic light 123: collimated beam 125: Diagnostic Probe 130: light sensor 135: Detection Device 140: mechanical filter 142: Optical collimator 145: Diagnosis area 150: beam reducer 152: Optical Path 155: Optical Mask 160: Orifice 165: Diagnostic Device 170: Control System 175: Target Supply Device 255A: Mask 255B: Mask 256A: Range 256B: range 260A: Orifice 260B: Orifice 261A: Range 261B: Range 330: Sensor 335: Detection Device 342: Optical collimator 342a: lens 342b: lens 350: beam reducer 351: Positive focal length lens configuration 351a: Convex lens 351b: Concave lens 352: Optical Path 353: Negative focal length lens configuration 354: auxiliary lens 355: Mask 357: Convergent lens 360: Orifice 430: Sensor 435: Detection Device 442: Optical collimator 442a: lens 442b: lens 450: beam reducer 451: Enter the positive focal length lens configuration 451a: Convex lens 451b: concave lens 452: Optical Path 453: Output positive focal length lens configuration 455: Mask 457: Convergent lens 460: Orifice 535: Detection Device 543: Spectral filter 544: Polarizing filter 611A: beam 611B: beam 611C_1: beam 611C_2: beam 620A: Diagnostic light 620B_1: Diagnostic light 620B_2: light 625A: Probe beam 625B_1: Probe beam 625B_2: Probe beam 625C_1: Probe beam 625C_2: Probe beam 626A: light source 626B: light source 626C_1: light source 626C_2: light source 627A: Optical components 627B: Optical components 627C_1: Optical components 627C_2: Optical components 665A: Diagnostic device 665B: Diagnostic device 665C: Diagnostic device 700: Weights and Measures Device 706: continuous flow 710: target space 715: vacuum environment 716: Chamber 725: Diagnostic Probe 735: Detection Device 736: Optical Window 745: Diagnostic Area 765: Diagnostic Device 775: Target Supply Device 776: EUV light source 777: EUV light 778: Radiation Pulse 779: output device 780: EUV Concentrator 781: Optical Source 782: Actuation System 783: control device 784: EUV light 785: Plasma 870: Control System 871: Signal Processing Module 872: Diagnostic Control Module 873: memory 874i: Input device 874o: output device 883: control device 884: Optical source actuation module 885: Target Delivery Module 979: Lithography Device 1090: process 1091, 1092, 1093, 1094, 1095, 1096: steps 1142: Refractive element 1151: Refractive element 1200: Weights and Measures Device 1220: diagnostic light 1222: non-diagnostic light 1225: Diagnostic probe beam 1230: two-dimensional sensor 1265: diagnostic device 1350: reflected beam reducer 1351: concave reflective element 1352: Optical Path 1353: convex reflective element 1450: catadioptric beam reducer 1451a: Flat reflective element 1451b: curved reflective element 1453: Convex/convergent refractive element 1555: Mask 1560: Orifice B: Exposure beam d: distance f1: focal length f2: focal length IF: Intermediate focus M: Mask R1: reflective optics R2: reflective optics R3: reflective optics S: slit t: time t1: time t2: time TR: trajectory V: rate W: substrate x: location x1: bearing x2: bearing Δd: distance/separation
圖1為包括具有用於收集在環境內產生之診斷光及非診斷光之機械濾光器之偵測裝置的度量衡裝置之示意性圖解,該診斷光由診斷區中之目標產生且該非診斷光由不同於診斷區之目標空間中之目標產生;Figure 1 is a schematic illustration of a metrology device including a detection device with a mechanical filter for collecting diagnostic light and non-diagnostic light generated in the environment, the diagnostic light is generated by a target in the diagnostic area and the non-diagnostic light Generated by a target in a target space different from the diagnosis area;
圖2A為可在圖1之機械濾光器中使用之遮罩之實施方案的示意性圖解;Figure 2A is a schematic illustration of an embodiment of a mask that can be used in the mechanical filter of Figure 1;
圖2B為可在圖1之機械濾光器中使用之遮罩之實施方案的示意性圖解;Fig. 2B is a schematic illustration of an embodiment of a mask that can be used in the mechanical filter of Fig. 1;
圖3為包括設計為折射Galilean望遠鏡之光束縮減器的圖1之偵測裝置之實施方案的示意性圖解;Fig. 3 is a schematic illustration of an implementation of the detection device of Fig. 1 including a beam reducer designed as a refracting Galilean telescope;
圖4為包括設計為折射Keplerian望遠鏡之光束縮減器的圖1之偵測裝置之實施方案的示意性圖解;FIG. 4 is a schematic diagram of an implementation of the detection device of FIG. 1 including a beam reducer designed as a refraction Keplerian telescope;
圖5為圖1之度量衡裝置之實施方案的示意性圖解,其中偵測裝置包括一或多個光譜濾光器及偏振濾光器;5 is a schematic diagram of an implementation of the metrology device of FIG. 1, wherein the detection device includes one or more spectral filters and polarization filters;
圖6A為產生單個診斷光束之診斷裝置之實施方案的示意性圖解及方塊圖;Figure 6A is a schematic diagram and block diagram of an implementation of a diagnostic device that generates a single diagnostic beam;
圖6B為由單個光源產生兩個診斷光束之診斷裝置之實施方案的示意性圖解及方塊圖;Fig. 6B is a schematic diagram and block diagram of an implementation of a diagnostic device that generates two diagnostic beams from a single light source;
圖6C為由相應光源產生兩個診斷光束之診斷裝置之實施方案的示意性圖解及方塊圖;Figure 6C is a schematic diagram and block diagram of an implementation of a diagnostic device that generates two diagnostic light beams from corresponding light sources;
圖7為在極紫外(EUV)光源中實施之圖1之度量衡裝置之實施方案的示意性圖解;FIG. 7 is a schematic diagram of an embodiment of the metrology device of FIG. 1 implemented in an extreme ultraviolet (EUV) light source;
圖8為圖1之度量衡裝置之控制裝置之實施方案的方塊圖;Figure 8 is a block diagram of an implementation of the control device of the metrology device of Figure 1;
圖9為接收自圖7之EUV光源輸出之EUV光的微影裝置之實施方案的示意性圖解;FIG. 9 is a schematic diagram of an embodiment of a lithography device that receives EUV light output from the EUV light source of FIG. 7;
圖10為由圖1之度量衡裝置執行以估計當前目標之一或多個屬性的過程之流程圖;FIG. 10 is a flowchart of a process performed by the metrology apparatus of FIG. 1 to estimate one or more attributes of the current target;
圖11為包括設計為折射Galilean望遠鏡之光束縮減器且其中光學準直器及光束縮減器之正焦距透鏡經整合至單個折射元件中的圖1之偵測裝置之實施方案的示意性圖解;11 is a schematic diagram of an implementation of the detection device of FIG. 1 including a beam reducer designed as a refractive Galilean telescope and in which the optical collimator and the positive focal length lens of the beam reducer are integrated into a single refractive element;
圖12為圖1之度量衡裝置之實施方案的示意性圖解,其中診斷探針為目標提供背部照明以使得目標之陰影由遮掩診斷探針之至少一部分的目標形成;FIG. 12 is a schematic illustration of an embodiment of the metrology device of FIG. 1, in which the diagnostic probe provides backlighting to the target so that the shadow of the target is formed by the target covering at least a part of the diagnostic probe;
圖13為包括設計為反射離軸望遠鏡之光束縮減器的圖1之偵測裝置之實施方案的示意性圖解;FIG. 13 is a schematic illustration of an implementation of the detection device of FIG. 1 including a beam reducer designed as a reflection off-axis telescope;
圖14為包括設計為反射折射離軸望遠鏡之光束縮減器的圖1之偵測裝置之實施方案的示意性圖解;以及Fig. 14 is a schematic illustration of an implementation of the detection device of Fig. 1 including a beam reducer designed as a catadioptric off-axis telescope; and
圖15為圖1之度量衡裝置之實施方案的示意性圖解,其中機械濾光器包括阻擋診斷光同時容許非診斷光穿過至感測器的遮罩。Fig. 15 is a schematic illustration of an embodiment of the metrology device of Fig. 1, wherein the mechanical filter includes a shield that blocks diagnostic light while allowing non-diagnostic light to pass through to the sensor.
申請人應注意圖式可能並非按比例的。舉例而言,示意性圖解中之光學元件之間的距離可大於或小於所展示的。Applicants should note that the drawings may not be to scale. For example, the distance between the optical elements in the schematic illustration can be greater or less than that shown.
100:度量衡裝置 100: Weights and Measures Device
105:目標 105: Goal
105c:當前目標 105c: current target
105p:先前目標 105p: previous target
106:連續流 106: continuous flow
110:目標空間 110: target space
115:環境 115: Environment
120:診斷光 120: Diagnostic light
121:準直光束 121: collimated beam
122:非診斷光 122: non-diagnostic light
123:準直光束 123: collimated beam
125:診斷探針 125: Diagnostic Probe
130:光感測器 130: light sensor
135:偵測裝置 135: Detection Device
140:機械濾光器 140: mechanical filter
142:光學準直器 142: Optical collimator
145:診斷區 145: Diagnosis area
150:光束縮減器 150: beam reducer
152:光學路徑 152: Optical Path
155:光學遮罩 155: Optical Mask
160:孔口 160: Orifice
165:診斷裝置 165: Diagnostic Device
170:控制系統 170: Control System
175:目標供應裝置 175: Target Supply Device
TR:軌跡 TR: trajectory
Claims (33)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962839922P | 2019-04-29 | 2019-04-29 | |
US62/839,922 | 2019-04-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202107210A true TW202107210A (en) | 2021-02-16 |
Family
ID=70476218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW109112935A TW202107210A (en) | 2019-04-29 | 2020-04-17 | Metrology apparatus and method using mechanical filter |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220004063A (en) |
CN (1) | CN113767336A (en) |
NL (1) | NL2025432A (en) |
TW (1) | TW202107210A (en) |
WO (1) | WO2020221709A1 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10339495B4 (en) * | 2002-10-08 | 2007-10-04 | Xtreme Technologies Gmbh | Arrangement for the optical detection of a moving target current for pulsed energy-jet-pumped radiation generation |
US9497840B2 (en) * | 2013-09-26 | 2016-11-15 | Asml Netherlands B.V. | System and method for creating and utilizing dual laser curtains from a single laser in an LPP EUV light source |
US9778022B1 (en) * | 2016-09-14 | 2017-10-03 | Asml Netherlands B.V. | Determining moving properties of a target in an extreme ultraviolet light source |
US10149375B2 (en) * | 2016-09-14 | 2018-12-04 | Asml Netherlands B.V. | Target trajectory metrology in an extreme ultraviolet light source |
US10048199B1 (en) * | 2017-03-20 | 2018-08-14 | Asml Netherlands B.V. | Metrology system for an extreme ultraviolet light source |
-
2020
- 2020-04-17 TW TW109112935A patent/TW202107210A/en unknown
- 2020-04-28 NL NL2025432A patent/NL2025432A/en unknown
- 2020-04-28 WO PCT/EP2020/061674 patent/WO2020221709A1/en active Application Filing
- 2020-04-28 KR KR1020217035529A patent/KR20220004063A/en unknown
- 2020-04-28 CN CN202080031831.9A patent/CN113767336A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113767336A (en) | 2021-12-07 |
KR20220004063A (en) | 2022-01-11 |
WO2020221709A1 (en) | 2020-11-05 |
NL2025432A (en) | 2020-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11782132B2 (en) | 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices | |
JP5433976B2 (en) | Ranging device | |
US20030146391A1 (en) | Arrangement for monitoring the energy radiated by an EUV radiation source | |
TWI789364B (en) | Methods of measuring moving properties of a target in an extreme ultraviolet (euv) light source and euv light source apparatuses | |
US20040195529A1 (en) | Arrangement for the stabilization of the radiation emission of a plasma | |
US9823119B2 (en) | System and method for analyzing a light beam guided by a beam guiding optical unit | |
US7274451B2 (en) | Optical beam translation device and method utilizing a pivoting optical fiber | |
US10588211B2 (en) | Radiation source having debris control | |
JPH01145515A (en) | Photosensor | |
KR102470647B1 (en) | Target trajectory measurement method in EUV light source | |
CN110431391B (en) | Measurement system for extreme ultraviolet light source | |
CN101487983A (en) | Light beam transmission apparatus and method | |
TWI612851B (en) | System for an extreme ultraviolet light source, method of aligning an irradiating amplified light beam generated from an extreme ultraviolet light system relative to a target material, and extreme ultraviolet light system | |
JPH0776745B2 (en) | Microspectrophotometer | |
TW201606346A (en) | Optical device for microscopic observation | |
US20130248728A1 (en) | Beam regulating apparatus for an euv illumination beam | |
TW202107210A (en) | Metrology apparatus and method using mechanical filter | |
US20160350935A1 (en) | Measuring arrangement for use when determining trajectories of flying objects | |
JP2014066724A (en) | Distance measuring device | |
JP2019190903A (en) | Height detection device and charged particle beam device | |
Satzer et al. | Micromirror-based sending and detection optical assembly for time-of-flight laser scanners | |
EP2860513A1 (en) | Adjusting sample holder orientation for symmetric incident beam and scattered beam geometry to compensate for refraction index related distortions | |
TW202041103A (en) | Determining moving properties of a target in an extreme ultraviolet light source | |
US20210404956A1 (en) | Optical Turbulence Measurement | |
WO2022243006A1 (en) | Metrology system for extreme ultraviolet light source |