TW202201865A - 雷射消隱脈衝電平控制 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用於控制一雷射光束之控制模組,其包含:一光學調變器,其中該光學調變器經組態以調變一雷射光束;一控制器,其經組態以控制該光學調變器,該控制器經組態以啟動及撤銷啟動該光學調變器,其中該控制器經進一步組態以將至少一個觸發信號發送至該光學調變器,從而自該雷射光束產生包含至少一個消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝。亦描述一種雷射裝置、一種EUV輻射源、一種包含該EUV輻射之微影系統,及一種用於產生至少一個雷射脈衝之方法。
Description
本發明係關於一種用於控制雷射消隱脈衝電平之裝置。該裝置可用於雷射源中,更特定言之,可用於雷射產生電漿類型之極紫外線輻射源中,且可用於相關方法中。極紫外線輻射源可形成微影系統之部分。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如遮罩)處之圖案投影至設置於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上,微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵之最小大小。相比於習知微影裝置(其可使用例如具有193 nm之波長之輻射),使用具有在4 nm至20 nm之範圍內(例如6.7 nm或13.5 nm)之波長的極紫外線(EUV)輻射之微影裝置可用於在基板上形成較小特徵。
一種已知類型之EUV輻射源將雷射輻射引導至目標(例如燃料小滴)上。目標材料包括具有在EUV範圍內之發射譜線之元素,例如氙、鋰或錫。此將燃料小滴轉換為EUV輻射發射電漿。此類型之輻射源可被稱為雷射產生電漿(LPP)源。已知的LPP源具有不良的轉換效率。亦即,其輸出之EUV輻射之功率為入射於燃料小滴上之雷射輻射之功率的小分率。
當前EUV輻射源具有有限的轉換效率,此係因為使用EUV產生之種子雷射源不能夠修改雷射輪廓輻射。可能需要提供一種EUV輻射源,其相比於習知LPP輻射源具有較佳效率,或克服與習知LPP輻射源相關聯之一些其他缺點。
下文呈現一或多個實施例之概述以便提供對實施例之基本理解。此概述並非所有預期實施例之廣泛綜述,且既不意欲識別所有實施例之關鍵或決定性要素,亦不意欲設定對任何或所有實施例之範疇之限制。其唯一目的係以簡化形式呈現一或多個實施例之一些概念以作為稍後呈現之更詳細描述之序言。
在第一發明性態樣中,描述一種用於控制雷射光束之控制模組。控制模組包含光學調變器,其中光學調變器經組態以調變雷射光束。有時將調變理解為修改信號之波形。在此狀況下,亦可將其理解為修改穿過光學調變器之雷射光束之屬性。屬性可為雷射光束之振幅、雷射光束之空間分佈,或雷射光束之固有屬性之組合。
控制模組進一步包含經組態以控制光學調變器之控制器。在一個實施例中,控制器經組態以啟動及撤銷啟動光學調變器。藉此,可改變光學調變器之操作狀態。在此類實施例中,光學調變器可被視為充當開關或具有與開關相似之屬性。
在本發明之一實施例中,開關可被理解為具有至少兩種狀態之器件或組件。作為一實例,在第一狀態下,開關可經組態以透射自雷射源接收之任何入射雷射光束。在第二狀態下,開關經組態以阻擋任何入射雷射光束。在一實施例中,此類開關可整合於雷射源之雷射腔內部,因此,取決於開關之狀態,雷射將發射或不發射任何雷射光束。本發明之控制模組之光學調變器可具有自開關所描述之以上屬性。
此外,本發明之控制器經進一步組態以將至少一個觸發信號發送至光學調變器以用於自雷射光束產生包含至少一個消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝。有利地,控制模組允許在奈秒範圍內修改來自雷射源之雷射光束。
如上文所指示,至少一個光學調變器可位於雷射源腔內部及/或整合於雷射源中。有利地,本發明之控制模組允許在來自雷射源及/或來自雷射種子之雷射脈衝內引入消隱脈衝電平,此增加了EUV輻射之轉換效率,其又增加了EUV功率之產生。
在光學調變器位於雷射腔內之狀況下,可能需要半透射狀態以便在腔中起動雷射作用。透射量可取決於雷射類型,例如,若使用CO2
雷射,則可能需要光學調變器之5%的透射以自腔起動雷射作用。因此,當觸發光學調變器時,光學調變器可在半透射狀態與全開狀態之間切換。在一實施例中,當光學調變器切換至半透射狀態時,在雷射腔中產生之至少2%的輻射透射通過光學調變器。此外,當光學調變器切換至全開狀態時,在雷射腔中產生之自90%至100%的輻射透射通過光學調變器。
在第一發明性態樣之一實施例中,觸發信號包含複數個脈衝,其被稱為觸發脈衝。脈衝之形狀可為矩形、方形、三角形或任何其他形式。包含於觸發信號或觸發脈衝中之脈衝與由雷射源產生之雷射脈衝不同。觸發脈衝意欲啟動或撤銷啟動光學調變器。在一實施例中,觸發脈衝可由控制模組之控制器產生且被提供至光學調變器以切換光學調變器之操作狀態。取決於光學調變器之致動或操作狀態,可修改由雷射源發射之雷射脈衝。當EUV輻射源包含具有本發明之控制模組之雷射裝置或雷射源時,可運用不同消隱脈衝電平產生至少一個主脈衝。藉由應用本發明之控制模組,可控制與雷射脈衝相關聯之消隱脈衝電平。因此,本發明之控制模組有利地增加了EUV輻射源之轉換效率,亦即,EUV源之效能。在另一優點中,可在不增加成本且維持工廠之安全條件的情況下將具有以上EUV源之微影裝置用於高量製造HVM中。因此,當前控制模組適合於HVM。
在另一實施例中,兩個脈衝之間的時間延遲在自200 ns至1000 ns之範圍內。在本發明之一實施例中,施加兩種不同類型之脈衝,該等脈衝被稱為突跳脈衝及雷射作用脈衝。根據本發明之一實施例,施加用於光學調變器之觸發信號,其包括雷射作用脈衝及至少一個突跳脈衝。在一實施例中,該等脈衝中之一者為第一突跳脈衝,其包含在自50 ns至200 ns之範圍內之寬度。在一後續實施例中,該等脈衝中之一者為雷射作用脈衝,其包含在自400 ns至700 ns之範圍內之寬度。
在本發明之涵義內,對脈衝之寬度的參考被認為與脈衝之持續時間相同。脈衝之寬度因此係指時間週期。
根據本發明,突跳脈衝相比於雷射作用脈衝具有較小寬度。通常,突跳脈衝可用於在短週期內啟動光學調變器,且雷射作用脈衝可用於產生正常雷射脈衝。使用突跳脈衝及雷射作用脈衝之組合有利地允許在雷射脈衝中引入消隱脈衝電平。在EUV輻射源中之雷射脈衝中存在消隱脈衝電平會有利地增加EUV輻射源之轉換效率,此又在不增加雷射源之功率的情況下產生更多EUV輻射功率。本發明之控制模組有利地增加了EUV輻射源之效率。
在一個實施例中,觸發信號包含第一突跳脈衝且隨後包含雷射作用脈衝。有利地,此觸發信號允許在主脈衝之前引入消隱脈衝電平。時間上在主脈衝之前出現之消隱脈衝電平被稱為預消隱脈衝電平。在另一有利實施例中,使用突跳脈衝會允許引入長於300 ns之預消隱脈衝電平,此進一步增加了包含本發明之控制模組之EUV輻射源之轉換效率。已觀測到,在不使用突跳脈衝(亦即,不同於雷射作用脈衝之觸發脈衝(trigger pulse))之情況下,消隱脈衝電平之可獲得的持續時間被限制為例如小於300 ns。觸發信號可進一步包含寬度在自50 ns至200 ns之範圍內之第二突跳脈衝,其中第二突跳脈衝在雷射作用脈衝之後。有利地,此觸發信號允許引入由第一突跳脈衝引起之預消隱脈衝電平及由第二突跳脈衝引起之在主脈衝之後的消隱脈衝電平,亦即,後消隱脈衝電平。
在另一實施例中,觸發信號包含雷射作用脈衝且隨後包含突跳脈衝。有利地,此觸發信號允許向主脈衝引入後消隱脈衝電平。
在一實施例中,控制器進一步包含延遲產生器。在另一實施例中,控制器包含邏輯箱。延遲產生器經組態以適時地隔開自脈衝產生器接收之複數個脈衝。在一個實施例中,控制器包含突跳脈衝產生器及雷射作用脈衝產生器。延遲產生器經組態以適時地延遲或適時地提前所接收之至少一個脈衝。邏輯箱經組態以運用複數個輸入信號進行操作並輸出至少一個信號。在一個實施例中,邏輯箱之操作可為在複數個輸入信號中進行加法、減法、卷積、執行傅立葉變換及/或其他數學運算。延遲產生器及邏輯箱有利地允許產生任何所要類型之觸發信號。
在一實施例中,複數個觸發信號中之每一信號包含在10微秒至50微秒之範圍內之持續時間。
在另一實施例中,光學調變器為聲光調變器AOM或電光調變器EOM。有利地,使用AOM或EOM會允許以一奈秒之準確度產生觸發信號。就此而言,相較於AOM之使用,可指出,EOM可具有較快時間回應,因此能夠較佳地控制所產生之消隱脈衝電平。在一實施例中,如本發明中所應用之EOM可包含勃克爾盒(Pockels cell)以達成所要電光效應。EOM可例如用於調變或改變入射光束或入射輻射之特性。
在本發明之第二發明性態樣中,提出一種雷射裝置,其包含經組態以產生經塑形雷射脈衝之雷射源,及根據第一發明性態樣之實施例中之任一者之控制模組。在此類實施例中,雷射裝置之雷射源可例如包含雷射源腔,及用於控制雷射源之根據第一態樣之控制模組。因而,根據本發明之第二態樣之雷射裝置可包含根據本發明之雷射源。此類雷射源可例如用於產生EUV光,且可例如包含:
雷射源腔;
光學調變器,其經組態以調變雷射源腔內部之輻射光束;
控制器,其經組態以將至少一個觸發信號提供至光學調變器,其中至少一個觸發信號包含相對於彼此具有不同寬度及/或不同振幅之至少兩個脈衝,
其中光學調變器經組態以致使雷射源在每一觸發信號之控制下發射經塑形雷射脈衝。
在此類實施例中,吾人可考慮到,每一經塑形雷射脈衝之發射與一觸發信號相關聯,該觸發信號包含具有不同寬度及/或不同振幅之至少兩個脈衝。
雷射源經組態以產生經塑形雷射脈衝。經塑形脈衝相比於正常或標準脈衝具有不同形狀或能量分佈。在非限制性實例中,在脈衝分佈之正常或標準分佈為高斯分佈之狀況下,由本發明之雷射源產生之經塑形雷射脈衝為該高斯分佈之修改。舉例而言,經塑形脈衝之第一半部之能量分佈不同於經塑形脈衝之第二半部之能量分佈,亦即,兩個半部不同且不對稱。不排除其他形狀修改。
取決於內容背景,觸發信號(triggering signal)可被稱為觸發信號(trigger signal)。在本發明之內容背景中,應理解,觸發信號經組態以啟動光學調變器,使得其引起經塑形雷射脈衝之發射。不能夠引起經塑形雷射脈衝之發射之信號不能被視為觸發信號(triggering signal)或觸發信號(trigger signal)。
在一個實施例中,每一經塑形雷射脈衝之發射與每一觸發信號相關聯,且至少一個觸發信號之脈衝之數目大於所發射之經塑形雷射脈衝之數目。
在另一實施例中,光學調變器為Q開關調變器。在另一實施例中,光學調變器耦接至控制器及雷射,且光學調變器經組態以在至少一個觸發信號之控制下發射至少一個經塑形雷射脈衝。
在另一實施例中,雷射源為CO2
雷射或固態雷射。在一實施例中,雷射源之操作波長在自0.9 μm至10.7 μm之範圍內。在另一實施例中,控制模組整合於雷射源中。在一額外實施例中,光學調變器位於雷射腔內部。
在第三發明性態樣中,提出一種EUV輻射源,其包含:燃料發射器,其經組態以產生燃料小滴;及雷射系統,其經組態以運用輻射照明燃料小滴以用於在電漿形成區處將燃料小滴轉換為電漿,其中雷射系統包含第二發明性態樣之實施例中之任一者之雷射裝置或根據本發明之雷射源。
燃料小滴可為具有在EUV範圍內之發射譜線之材料,例如氙、鋰或錫。
在第四發明性態樣中,提出一種微影系統,其包含第三發明性態樣之EUV輻射源。
在第五發明性態樣中,提出一種用於產生包含至少消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝之方法,其包含以下步驟:提供第二發明性態樣之實施例中之任一者之雷射裝置;運用雷射源產生雷射光束;自控制器向光學調變器發送包含複數個脈衝之觸發信號;及基於觸發信號啟動及撤銷啟動光學調變器。
包含於本發明之雷射裝置、EUV輻射源及/或微影系統中的本發明之控制器模組經組態以修改雷射裝置之操作,而其他外部系統未被修改。在EUV輻射源及/或微影系統之狀況下,此等外部系統可為用於避免雷射後向反射之隔離模組、用於放大雷射光束之放大系統,或經整合用於修改雷射光束之偏光之任何偏光系統。本發明之控制器模組修改雷射裝置之雷射腔內的光學調變器之觸發,從而影響自種子雷射發射之雷射脈衝之形狀,亦即,將預消隱脈衝電平及/或後消隱脈衝電平引入至雷射脈衝。此經修改種子雷射脈衝形狀連同EUV輻射源或微影系統之剩餘元件(例如EOM結合放大系統)一起在該經修改脈衝與燃料小滴相互作用時產生用於增強EUV轉換效率之脈衝消隱脈衝電平。換言之,在一個實施例中,預消隱脈衝電平及/或後消隱脈衝電平可藉由以下各者之組合而產生:(1)種子雷射或雷射源,然後為(2)具有有限消光比之EOM,然後為(3)脈衝放大系統。
應瞭解,在適當時,本發明之上述態樣之特徵中之任一者可與本發明之一或多個其他特徵組合。
圖1展示包含根據本發明之一實施例之輻射源SO且包含微影裝置LA的微影系統。輻射源SO經組態以產生極紫外線(EUV)輻射光束B。微影裝置LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA (例如遮罩)之支撐結構MT、投影系統PS,及經組態以支撐基板W之基板台WT。照明系統IL經組態以在輻射光束B入射於圖案化器件MA上之前調節該輻射光束。投影系統經組態以將輻射光束B' (現在由遮罩MA圖案化)投影至基板W上。基板W可包括先前形成之圖案。在此種狀況下,微影裝置使經圖案化輻射光束B'與先前形成於基板W上之圖案對準。
如圖1中示意性地所描繪,根據本發明之一實施例之輻射源SO屬於可被稱為雷射產生電漿(LPP)源之類型。輻射源SO包含至少一個雷射系統1,其提供至少一個雷射光束2。至少一個光束入射於自燃料發射器3提供之諸如錫(Sn)之燃料上。儘管在以下描述中提及錫,但可使用任何合適燃料。燃料可例如呈液體形式,且可例如為金屬或合金。燃料發射器3可包含噴嘴,噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡引導例如呈小滴之形式的錫。在一個實施例中,輻射源SO可例如為脈衝式氣體放電CO2
雷射源,其以通常低於20 µm (例如在約10.6 µm至約0.5 µm或更小之範圍內)之波長產生至少一個雷射光束2。脈衝式氣體放電CO2
雷射源可具有在高功率下及高脈衝重複率下操作之DC或RF激發。
雷射光束2在電漿形成區4處入射於錫上。雷射能量沈積至錫中會在電漿形成區4處產生錫電漿7。在電漿之電子與離子去激發及再結合期間自電漿7發射包括EUV輻射之輻射。
在EUV光源中,可在多步驟程序中產生EUV,在該多步驟程序中,首先由一或多個脈衝撞擊通向輻照位點之途中之源材料小滴,該一或多個脈衝主要調節處於其原始形式或處於經修改形式之小滴以用於在輻照位點處進行後續相位轉換。在此內容背景中之調節可包括:變更小滴之形狀,例如使小滴平坦化;或變更小滴材料之再分佈,例如以薄霧形式至少部分地分散一些小滴材料。舉例而言,一或多個脈衝可衝擊小滴以修改源材料之分佈,且接著,後續脈衝可衝擊經修改小滴以將其變換為EUV輻射或EUV發射電漿。在一些系統中,此等脈衝係由同一雷射提供,且在其他系統中,該等脈衝係由單獨雷射提供。此等調節脈衝有時被稱為「預脈衝(prepulse或pre-pulse)」,此係因為其在時間上早於變換小滴之一或多個脈衝。衝擊經修改小滴以將其變換為EUV發射電漿之後續脈衝有時被稱為「主脈衝」MP。
自電漿發射之EUV輻射將具有光譜輪廓。舉例而言,包含EUV輻射光束B之EUV光子可具有一能量範圍。該能量範圍可能會受來自雷射源1之至少一個雷射光束2之屬性影響。有益的是根據使用者之需要而最佳化所發射之EUV輻射之光譜輪廓。因此有益的是最佳化來自雷射源1之至少一個雷射光束2之屬性。舉例而言,在EUV微影中可能需要小的能量範圍,亦被稱為窄光譜輪廓。此係因為在除了13.5 nm以外之波長下之輻射對於EUV微影係無效的,因此表示能量損耗。可自輻射光束B移除在除了13.5 nm以外之波長下之輻射。在除了13.5 nm以外之波長下之發射亦可被稱為「帶外」發射。可能需要減少帶外發射,尤其係為了增加LPP程序之轉換效率。
習知雷射源(例如CO2
雷射)產生具有約10微米之波長之輻射。在此波長下之輻射並不深入地穿透至電漿中,因此產生小的EUV光子能量範圍,亦被稱為窄光譜輪廓。然而,在此波長下之輻射經歷自燃料小滴之反射。舉例而言,當使用錫小滴時,約30%之輻射可能會被反射。經反射輻射暗示來自雷射光束2之能量未被燃料小滴完全吸收,且因此未被完全轉換為EUV輻射。經反射輻射暗示輸入功率損耗且因此暗示轉換效率降低。反射亦可能會歸因於高能量輻射被引導回至雷射系統1或其他裝置而損壞設備。需要減少雷射輻射自燃料小滴之反射。
波長為約1微米之輻射經歷來自常見燃料小滴之可忽略的反射。舉例而言,當使用錫小滴時,約0%之輻射被反射。然而,1微米輻射相比於10微米輻射較深地穿透至燃料電漿中。較深穿透可能會引起歸因於電漿內之密度且因此歸因於電漿內之較大光學深度而產生寬的EUV能量範圍。需要具有窄光譜輪廓之在13.5 nm下之EUV輻射,例如具有在13.5 nm之1%內的波長之輻射。其他能量下之輻射(亦被稱為「帶外」輻射)不用於後續EUV微影程序,且暗示輸出功率損耗。帶外輻射導致轉換效率降低。需要減少帶外輻射。
除了1微米及10微米以外之中間波長在反射率與帶外輻射之間形成有利的折衷。本發明允許產生用於EUV輻射源之中間波長。
由電漿發射之EUV輻射由收集器5收集及聚焦。收集器5包含例如近正入射輻射收集器5 (有時更一般地被稱為正入射輻射收集器)。收集器5可具有經配置以反射EUV輻射(例如具有諸如13.5 nm之所要波長之EVU輻射)之多層鏡面結構。收集器5可具有橢球形組態,其具有兩個焦點。該等焦點中之第一者可處於電漿形成區4,且該等焦點中之第二者可處於中間焦點6,如下文所論述。
由收集器5反射之輻射形成EUV輻射光束B。EUV輻射光束B聚焦於中間焦點6處,以在存在於電漿形成區4處之電漿之中間焦點6處形成影像。中間焦點6處之影像充當用於照明系統IL之虛擬輻射源。輻射源SO經配置使得中間焦點6位於輻射源SO之圍封結構9中之開口8處或附近。輻射源SO之圍封結構9含有電漿形成區4、燃料發射器3及收集器5。
雷射系統1可在空間上與輻射源SO之圍封結構9分離。在此種狀況下,雷射光束2可憑藉包含例如合適引導鏡面及/或光束擴展器及/或其他光學器件之光束遞送系統(未圖示)而自雷射系統1傳遞至圍封結構9。
輻射光束B自輻射源SO傳遞至照明系統IL中,該照明系統經組態以調節輻射光束。照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11一起向輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要角強度分佈。輻射光束B自照明系統IL傳遞且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射及圖案化輻射光束B。除了琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替該琢面化場鏡面器件及該琢面化光瞳鏡面器件,照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。
在自圖案化器件MA反射之後,經圖案化輻射光束B進入投影系統PS。投影系統包含複數個鏡面13、14,該複數個鏡面經組態以將輻射光束B投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS可將縮減因數應用於輻射光束,從而形成特徵小於圖案化器件MA上之對應特徵之影像。可例如應用為4之縮減因數。儘管在圖1中投影系統PS具有兩個鏡面13、14,但該投影系統可包括任何數目個鏡面(例如六個鏡面)。
輻射源SO、照明系統IL及投影系統PS可皆經建構及配置使得其可與外部環境隔離。在低於大氣壓力之壓力下之氣體(例如氫氣)可提供於輻射源SO之圍封結構9中。真空可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。在充分地低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如氫氣)可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。
圖1中所展示之輻射源SO可包括未繪示之組件。舉例而言,光譜濾光器可設置於輻射源中。光譜濾光器可實質上透射EUV輻射,但實質上阻擋其他波長之輻射,諸如紅外線輻射。
圖2描繪主脈衝MP之產生之實例。可藉由使用光學調變器(例如電光調變器EOM)來產生主脈衝MP。圖2a在虛線50之間展示來自雷射系統1之種子雷射之脈衝60之一部分,其可例如由所使用之電光調變器EOM切割。為了增加EUV輻射之產生,可放大主脈衝MP之功率。在一個實施例中,主脈衝MP可為大約數百萬瓦MW。圖2b繪示在放大之後的主脈衝MP之波形。
轉換效率之一個重要參數為主脈衝MP消隱脈衝電平。消隱脈衝電平能量、空間及時間形狀可能會影響錫目標形成、MP輻照之前的錫之空間分佈,及電漿形成。圖2c描繪圖2b之脈衝MP之縮放視圖。更特定言之,在圖2c中,可瞭解在主脈衝MP之前的消隱脈衝電平70。此種消隱脈衝電平有時被稱為預消隱脈衝電平。
主脈衝MP消隱脈衝電平70係例如藉由電光調變器EOM之光洩漏而產生。如圖2a中所展示,EOM用於切割種子雷射脈衝60以到達雷射脈衝60之所要區段,以產生主脈衝MP。在EOM總成內,有時引入至少一個偏光濾光器以便運用藉由EOM切割而設定之正確偏光來轉遞雷射光束。在一個實施例中,至少一個偏光濾光器為薄膜偏光器TFP。歸因於薄膜偏光器TFP之有限消光比,會在EOM中產生光洩漏。此洩漏被進一步放大,從而得到圖2c中觀測到之脈衝消隱脈衝電平70。
可藉由對存在於EOM總成中之薄膜偏光器TPF進行去諧來控制消隱脈衝電平之絕對值。此可藉由旋轉TFP以改變雷射光束之入射角來進行。然而,此控制機制之缺點為其影響系統對準。此外,其需要手動動作,運用當前硬體,其缺乏快速調整。
另外,可藉由改變EOM之操作來進行消隱脈衝電平控制。此係藉由使由種子雷射產生之脈衝之延遲及用於切割該脈衝之EOM之致動變化來達成。舉例而言,晚切割可增大消隱脈衝電平值,而早切割可減小消隱脈衝電平值。然而,在此狀況下,對消隱脈衝電平之開始之限制係由種子雷射脈衝判定。因此,種子脈衝之上升邊緣可在自300 ns至200 ns長之範圍內。因此,沒有可能達成長於300 ns之消隱脈衝電平,如圖2c中所展示。
種子雷射脈衝形狀可由種子雷射腔增益及損耗動力學且以當前所使用之形式判定。此等因素不易控制。種子雷射腔內部之光學調變器(諸如聲光調變器(AOM))可用於界定所產生之脈衝(例如脈衝60)之定時。針對每一所要種子雷射脈衝60應用具有矩形輪廓之單一AOM觸發脈衝。觸發脈衝之寬度在自300 ns至700 ns之範圍內,此時,種子雷射達到峰值功率且AOM閘再次閉合。
需要針對主脈衝MP提供較長消隱脈衝電平,以便增加轉換效率,從而克服以上缺點。
圖3描繪根據本發明之雷射系統1之部分。詳言之,描述包含控制器110及光學調變器120之控制模組100。光學調變器120可為聲光調變器AOM或電光調變器EOM。另外,光學調變器120可包含光學調變器驅動器121。光學調變器驅動器為開啟或關閉光學調變器之致動器。
舉例而言,若光學調變器為AOM,則光學調變器驅動器121可為壓電轉訊器,其產生修改AOM之反射指數材料之聲波。此可自任何入射雷射光束開啟及/或關閉AOM。根據本發明,光學調變器(例如AOM)之「開啟」狀態或「關閉」狀態係指光學調變器允許或不允許入射光束或其特定分量朝向雷射之輸出鏡面傳播。在AOM具有雷射腔之狀況下,AOM可允許來自該雷射腔之任何輻射傳遞通過/或阻擋來自該雷射腔之任何輻射。在一實施例中,阻擋來自該雷射腔之任何輻射可被理解為使入射輻射偏轉,使得其不能離開雷射腔。若光學調變器120為EOM,則光學調變器驅動器121可為DC電壓產生器或低頻電場產生器,其產生修改EOM之反射指數材料之電壓或電場。此改變可自任何入射雷射光束開啟及/或關閉EOM。關於EOM之使用,相較於AOM,可指出,EOM可具有較快時間回應,因此能夠較佳地控制所產生之消隱脈衝電平。在一實施例中,如本發明中所應用之EOM可包含勃克爾盒以達成所要電光效應。EOM可例如用於調變或改變入射光束或入射輻射之特性。在另一實施例中,當與比如TPF之選擇性元件組合時,該改變亦可自任何入射雷射光束開啟及/或關閉EOM。在EOM具有雷射腔之狀況下,EOM可允許來自該雷射腔之任何輻射傳遞通過/或阻擋來自該雷射腔之任何輻射。
在其他實施例中,光學調變器可包含120光學快門(圖中未展示)及光學調變器驅動器121。在此實施例中,光學調變器驅動器121經組態以開啟及/或關閉光學快門。
在此實施例中,控制器110經組態以產生至少一個觸發信號以用於啟動及撤銷啟動光學調變器120,亦即,觸發光學調變。換言之,藉由將觸發信號提供至光學模組,在時間上調變入射光束。此類在時間上調變可被視為引起輻射脈衝。控制器110進一步包含用於產生突跳脈衝112a、112b及112c之突跳脈衝產生器112,及用於產生雷射作用脈衝113a、113b及113c之雷射作用脈衝產生器113。另外,控制器110可進一步包含延遲產生器114及邏輯箱115。
延遲產生器114及邏輯箱115經組態以修改任何所接收之脈衝,以便產生所要觸發信號111a、111b、111c。詳言之,延遲產生器經組態以引入相對於自突跳脈衝產生器112及雷射作用脈衝產生器113接收之信號之時間之延遲或提前。在圖3中所展示之實施例中,雷射作用脈衝113a、113b及113c (尤其係脈衝之時間置放)係固定的,亦即,其在傳遞通過延遲產生器114之後保持不變。另一方面,在此實施例中,突跳脈衝112a、112b、112c可由延遲產生器114在時間上修改或移位,如由箭頭107所指示。關於邏輯箱115,其經組態以對所接收之任何輸入信號執行任何邏輯運算。在圖3a、圖3b及圖3c中所展示之實例中,邏輯箱115為AND箱,亦即,其在時間上將所接收之兩個輸入信號相加或重疊。
在未展示之實例中,延遲產生器可為呈邏輯AND埠之形式之信號組合器。在此實施例中,可不使用邏輯箱115。
在圖3a中,觸發信號111a包含突跳脈衝112a且隨後包含雷射作用脈衝113a。延遲產生器114使突跳脈衝112a提前,且雷射作用脈衝113a保持不變。然後,邏輯箱115將兩個脈衝相加,從而產生觸發信號111a。
如上所述,延遲產生器114經進一步組態以藉由延遲或提前所接收之任何脈衝來修改所接收之脈衝之次序。圖3b及圖3c分別展示延遲產生器114之工作操作之實例。更特定言之,圖3b描繪延遲產生器114已使突跳脈衝112b相對於雷射作用脈衝113b延遲之實例。因此,在傳遞通過邏輯箱115之後,觸發信號111b包含雷射作用脈衝113b且隨後包含突跳脈衝112b。
以相同方式,圖3c描繪延遲產生器114已在時間上修改兩個突跳脈衝112c之實例。更特定言之,第一突跳脈衝已被提前且第二突跳脈衝已被進一步延遲,而雷射作用脈衝113c保持不變。因此,在傳遞通過邏輯箱115之後,雷射作用脈衝113已在時間上添加於第一突跳脈衝與第二突跳脈衝之間。因此,觸發信號111c包含第一突跳脈衝,隨後包含雷射作用脈衝113c,且進一步隨後包含第二突跳脈衝。觸發信號之任何其他替代方案係可能的。
觸發信號111a、111b、111c之形狀將界定主脈衝MP之消隱脈衝電平之位置及長度。更特定言之,觸發信號111a可提供具有預消隱脈衝電平之主脈衝MP,觸發信號111b可提供具有在主脈衝之後的消隱脈衝電平(亦即,後消隱脈衝電平)之主脈衝MP,且觸發信號111c可提供具有預消隱脈衝電平及後消隱脈衝電平之主脈衝MP。
在一實施例中,描述一種用於產生至少一個經塑形雷射脈衝之雷射裝置。此類經塑形雷射脈衝可例如用於根據本發明之用於產生EUV輻射之EUV輻射源中。雷射裝置包含經組態以產生雷射光束之雷射源,及圖3之控制模組100。在一個實例中,雷射源可為CO2
雷射或固態雷射。固態雷射可為YAG雷射。雷射發射光束之頻率可在自0.9 μm至10.7 μm之範圍內。
在此特定實例中,雷射源為處於10.6 μm之CO2
雷射,且光學調變器為AOM且其位於雷射腔內部。圖4及圖5展示使用由本發明之控制模組100產生之觸發信號111a產生之主脈衝MP之結果。突跳脈衝112a包含100 ns之寬度且雷射作用脈衝113a包含600 ns之寬度。
如上文詳細地所描述,藉由合適地控制光學調變器之操作及控制器之操作,可產生不同突跳脈衝,其在與雷射作用脈衝一起操作時產生具有改良之消隱脈衝電平之雷射脈衝。詳言之,可控制例如在雷射作用脈衝之前或之後的突跳脈衝之寬度及突跳脈衝之時間置放,藉此控制出現之消隱脈衝電平。在本發明之另一實施例中,亦可控制所施加之脈衝之振幅,尤其係所施加之一或多個突跳脈衝之振幅,因此提供額外參數以控制所產生之雷射脈衝之出現之消隱脈衝電平。因而,在一實施例中,所施加之突跳脈衝之振幅可高於或低於所施加之雷射作用脈衝之振幅。
圖4展示由本發明之雷射裝置產生之新主脈衝200與由標準雷射裝置(亦即,沒有本發明之控制模組之雷射裝置)產生之原始主脈衝300之間的比較。本發明描述控制模組100如何藉由針對每一所要雷射脈衝使用額外觸發器來控制雷射裝置。可在逐脈衝基礎上應用此控制,從而能夠針對驅動雷射進行逐脈衝消隱脈衝電平控制。此將能夠控制所產生之主脈衝MP之形狀。應將預消隱脈衝電平及或後消隱脈衝電平能量或振幅位準維持在某一範圍內,以便維持最佳轉換效率。
詳言之,在觸發種子雷射作用之雷射作用脈衝113a之前幾百奈秒產生突跳脈衝112a。此突跳脈衝112a暫時起動雷射作用,且再次停止雷射作用。主脈衝MP將在大致500 ns後出現,且接管雷射作用。此額外脈衝增加了雷射脈衝之前邊緣之上升時間,如圖4中所展示。
藉由具有較長前邊緣之此脈衝形狀,有可能在不需要昂貴硬體的情況下產生消隱脈衝電平加長效應。圖4展示沒有突跳脈衝之基線與寬度為100 ns之突跳脈衝之基線之間的差異。種子脈衝之前邊緣被改變,且此傳播至放大器輸出消隱脈衝電平,如圖5中所展示。藉此,可經由突跳脈衝與雷射作用脈衝之間的差量延遲及消隱脈衝電平量值藉由突跳脈衝之寬度來控制消隱脈衝電平開始時間。因此,可產生用於主脈衝之雙觸發脈衝。控制器100可以一奈秒之準確度產生此雙觸發。
圖5描繪由本發明之雷射裝置產生之新消隱脈衝電平80與沒有本發明之控制模組之雷射裝置產生之原始消隱脈衝電平70之間的主脈衝MP放大後比較。可瞭解,新消隱脈衝電平80比原始消隱脈衝電平70長得多。新消隱脈衝電平80長於300 ns,從而克服了目前先進技術中所展示之問題。有利地,當應用於EUV輻射源中時,相較於在沒有本發明之控制模組的情況下產生之原始消隱脈衝電平70,新消隱脈衝電平80將EUV輻射之轉換效率增加了高達15%。因此,產生了更多EUV功率。
圖6至圖9描述本發明之另外實例。更特定言之,圖6至圖9展示雷射源200之實例,其可例如用於產生EUV輻射。關於圖6之實例,其展示雷射源200包含控制器209,該控制器經組態以提供至少一個觸發信號210。至少一個觸發信號包含相對於彼此具有不同寬度之至少兩個脈衝。應注意,在本發明之一實施例中,至少兩個脈衝亦可具有不同振幅,或可作為具有不同寬度之替代方案而具有不同振幅。雷射源200進一步包含光學調變器203,其耦接至控制器209且耦接至雷射源200之雷射源腔204。光學調變器203經組態以致使雷射源200在至少一個觸發信號210之控制下發射至少一個經塑形雷射脈衝205,其中每一經塑形雷射脈衝205之發射與每一觸發信號210相關聯。換言之,根據本發明之一實施例,雷射源200之操作係使得每一觸發信號210引起對應雷射脈衝205。此外,根據本發明之實施例,至少一個觸發信號之脈衝之數目大於所發射之經塑形雷射脈衝之數目。換言之,引起產生諸如經塑形雷射脈衝205之單一經塑形雷射脈衝之觸發信號將具有超過一個觸發脈衝。
藉由使用包含具有不同寬度及/或不同振幅之至少兩個脈衝之觸發信號來產生一個脈衝,本發明之雷射源經組態以修改所發射之雷射脈衝之能量分佈。換言之,本發明之雷射源經組態以塑形所發射之雷射脈衝或進行脈衝塑形。因此,本發明之雷射源經組態以發射具有較長消隱脈衝電平或經塑形脈衝之雷射脈衝,該雷射脈衝又有利地直接自雷射腔發射。另外,直接自雷射源腔進行脈衝塑形會有利地允許修改所發射之經塑形雷射脈衝之消隱脈衝電平位準。發射相比於當前雷射源具有較長消隱脈衝電平的特定形狀之脈衝會有利地增加所產生之EUV之CE。
圖6至圖9之雷射源之控制器可經組態以接收用於指示目標位於用於產生EUV輻射之目標位置內之目標信號,並在接收到目標信號之後將至少一個觸發信號發送至光學調變器以用於產生包含至少一個消隱脈衝電平之至少一個經塑形雷射脈衝。
如圖3中所展示,圖6至圖9之雷射源可包含延遲產生器。其亦可進一步包含邏輯箱。延遲產生器或邏輯箱之功能已在圖3中被闡釋,且其亦適用於圖6至圖9之實施例。
在圖6之實施例中,雷射源200為CO2
雷射,其包含後部鏡面201、輸出鏡面202及CO2
氣體介質203。可使用其他類型之雷射源,諸如固態雷射,例如YAG雷射。在圖中可瞭解,光學調變器203位於雷射腔內。在此實施例中,光學調變器為Q開關調變器,且Q開關調變器之調變器深度在自90%至100%之範圍內。減小Q開關調變器之調變器深度會有利地減少所產生之雷射脈衝之抖動。在額外實施例中,Q開關調變器可為聲光調變器AOM或電光調變器EOM。
在另一實例中,雷射源200可包含第二光學調變器207。第二光學調變器207可與雷射源分離,如圖6中所展示。在此實例中,第二光學調變器207為EOM。第二光學調變器經組態以切割經塑形雷射脈衝205,從而獲得另一經切割經塑形脈衝208。切割經塑形雷射脈衝之目的係使用經塑形脈衝205之最佳區域以用於增加所產生之EUV之CE。
在一實施例中,雷射源200可包含控制模組,其中光學調變器及控制器包含於該控制模組內。因此,圖1至圖5之控制模組可用於圖6之雷射源中。
圖7展示圖6之雷射源200之AOM 203的工作操作之實例。AOM 203包含光學調變器驅動器121及晶體214,如圖3a及圖6中所展示。光學調變器驅動器121發射超音波213穿過晶體214,該等超音波改變晶體之折射率。超音波係由射頻(RF)信號穿過聲光轉訊器而產生。當光學調變器驅動器121被啟動時,CO2
雷射腔206不能發射光束;光學調變器驅動器121之啟動致使入射光束被AOM晶體214偏轉,參見例如光束215,使得其以不同角度到達雷射腔之輸出鏡面處。Q開關調變器之此類操作可例如被稱為在「關閉」狀態下之操作,此係因為未產生雷射光束。當光學調變器驅動器121停止時,RF信號突然停止且Q開關晶體214中之超音場消失。此意謂開關「斷開」,且諧振器恢復具有經振盪光束輸出216之高Q值。因此,Q值交替一次,其將產生自雷射輸出之Q開關脈衝。其他類型之Q開關可不同地操作,且可用於本發明之雷射源中。
在一實例中,描述一種EUV輻射源,其包含:燃料發射器,其經組態以產生燃料小滴;及雷射系統,其經組態以運用輻射照明燃料小滴以用於在電漿形成區處將燃料小滴轉換為電漿。其中雷射系統包含圖6至圖9之雷射源。亦作為實例,圖1可描述包含該EUV輻射源之微影系統。
圖8及圖9展示使用EOM (第二光學調變器207)之本發明之雷射源之工作操作。有利地,AOM 203產生經塑形脈衝205,該經塑形脈衝此後由EOM 207切割。使用由第一光學調變器203直接自CO2
雷射腔產生經塑形脈衝及此後由第二光學調變器207切割經塑形脈衝之組合的協同效應產生了延伸之消隱脈衝電平,如圖9b之經放大信號中所展示。當此雷射源用於EUV源中時,其有利地增加了EUV源之轉換效率。
圖8展示來自雷射源200之取決於觸發信號210之經塑形脈衝205。觸發信號210之持續時間可在自10微秒至50微秒之範圍內。圖8之上部圖形展示包含第一突跳脈衝KP及雷射作用脈衝LP之觸發信號210,其中觸發信號210包含第一突跳脈衝且隨後包含雷射作用脈衝。KP之寬度可在自50 ns至200 n之範圍內。LP之寬度可在自400 ns至700 ns之範圍內。可鑒於圖3中所展示之實例達成觸發信號之任何其他組合。在另一實施例中,第一突跳脈衝及雷射作用脈衝LP之振幅可在例如自50 mV至5 V之射頻電壓範圍內。在第一光學調變器為EOM之其他實施例中,第一突跳脈衝及雷射作用脈衝LP之振幅可在例如自數百伏至數千伏之高壓範圍內。
在一額外實施例中,控制器經進一步組態以修改觸發信號之脈衝之間的時間差或時間位置。有利地,此實施例允許較佳地控制經塑形脈衝之能量分佈,且因此增強地控制所產生之消隱脈衝電平。在另一實施例中,控制器經進一步組態以接收取決於所產生之EUV (亦即,EUV輻射之功率位準及/或光束形狀)之EUV信號。在一額外實施例中,控制器經進一步組態以基於EUV信號修改觸發信號之脈衝之寬度、振幅。在另一實施例中,控制器經進一步組態以基於EUV信號修改觸發信號之脈衝之間的時間差或時間位置。
圖9展示運用本發明之雷射源200產生之經塑形脈衝305與運用標準雷射源產生之經塑形脈衝之間的比較。在圖8及圖9 a)中可瞭解,觸發信號210修改雷射脈衝之分佈。更特定言之,經塑形脈衝305之能量相比於標準雷射脈衝311分佈於較長週期中:標準雷射脈衝311之消隱脈衝電平在約-500 ns開始,而經塑形脈衝305之消隱脈衝電平在約-1000 ns開始。如圖9 a)中之範圍302中所展示,經塑形脈衝305中之消隱脈衝電平範圍或持續時間大於標準雷射脈衝311之消隱脈衝電平範圍或持續時間。因此且歸因於EOM之有限消光比,EOM 307切割之後輸出之能量較大,此導致消隱脈衝電平較長,如圖9 b)中所展示。
圖9b展示經切割經塑形脈衝308 (亦即,在對經塑形脈衝305進行EOM切割之後)之消隱脈衝電平範圍或持續時間。其亦展示經切割標準經切割脈衝312 (亦即,在對標準雷射脈衝311進行EOM切割之後)之消隱脈衝電平範圍或持續時間。可瞭解,在能量位準中,為了較佳地識別,經切割經塑形脈衝308及經切割標準雷射脈衝312已被放大。經切割經塑形脈衝308之消隱脈衝電平相比於標準經切割雷射脈衝312較長且具有較高能量。有利地,相較於標準經切割雷射脈衝312,經切割經塑形脈衝308將包含本發明之雷射源的EUV源之容器中之CE增加了高達15%。
在另一實例中,描述一種用於產生包含至少消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝之方法,該方法包含以下步驟:提供圖6至圖9中之任一者之雷射源。接著,運用雷射源產生雷射光束,並自控制器向光學調變器發送包含複數個脈衝之觸發信號。最後,基於觸發信號,啟動及撤銷啟動光學調變器以用於產生經塑形脈衝205。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之本發明之實施例,但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成遮罩檢驗裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之部分。此等裝置通常可被稱為微影工具。此類微影工具可使用真空條件或周圍(非真空)條件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例,但將瞭解,可與所描述之方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲係說明性的,而非限制性的。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見,可在不脫離下文所闡明之條項之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
1. 一種用於產生至少一個經塑形雷射脈衝之雷射源,其包含:
一雷射源腔;
一光學調變器,其經組態以調變該雷射源腔內部之一輻射光束;
一控制器,其經組態以將至少一個觸發信號提供至該光學調變器,其中該至少一個觸發信號包含相對於彼此具有不同寬度及/或不同振幅之至少兩個脈衝,
其中該光學調變器經組態以致使該雷射源在每一觸發信號之控制下發射一經塑形雷射脈衝。
2. 如條項1之雷射源,其進一步包含一第二光學調變器。
3. 如前述條項中任一項之雷射源,其中該控制器經進一步組態以
- 接收用於指示一目標位於用於產生EUV輻射之一目標位置內之一目標信號,及
- 在接收到該目標信號之後將該至少一個觸發信號發送至該光學調變器以用於產生包含至少一個消隱脈衝電平之至少一個經塑形雷射脈衝。
4. 如前述條項中任一項之雷射源,其中該光學調變器位於該雷射源腔內。
5. 如前述條項中任一項之雷射源,其中該光學調變器為一Q開關調變器,且該Q開關調變器之調變器深度在自90%至100%之範圍內。
6. 如前述條項中任一項之雷射源,其中該控制器進一步包含一延遲產生器。
7. 如條項6之雷射源,其中該控制器進一步包含一邏輯箱。
8. 如前述條項中任一項之控制模組,其中每一觸發信號之持續時間在自10微秒至50微秒之一範圍內。
9. 如前述條項中任一項之雷射源,其中該觸發信號之該等脈衝中之一者為一第一突跳脈衝,其包含在自50 ns至200 ns之一範圍內之一寬度。
10. 如前述條項中任一項之雷射源,其中該觸發信號之該等脈衝中之一者為一雷射作用脈衝,其包含在自400 ns至700 ns之一範圍內之一寬度。
11. 如條項9及10之雷射源,其中該觸發信號包含該第一突跳脈衝且隨後包含該雷射作用脈衝。
12. 如條項11之雷射源,其中該觸發信號進一步包含一第二突跳脈衝,其包含在自50 ns至200 ns之一範圍內之一寬度,其中該第二突跳脈衝在該雷射作用脈衝之後。
13. 如條項5之雷射源,其中該Q開關調變器為一聲光調變器或一電光調變器。
14. 如前述條項中任一項之雷射源,其中該雷射源為一CO2
雷射或一固態雷射。
15. 如前述條項中任一項之雷射源,其進一步包含一控制模組。
16. 如條項15之雷射源,其中該光學調變器及該控制器包含於該控制模組內。
17. 一種EUV輻射源,其包含
- 一燃料發射器,其經組態以產生燃料小滴;及
- 一雷射系統,其經組態以運用輻射照明一燃料小滴以用於在一電漿形成區處將該燃料小滴轉換為一電漿;
其中該雷射系統包含如前述條項中任一項之雷射源。
18. 一種微影系統,其包含如前一條項之EUV輻射源。
19. 一種用於產生包含至少消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝之方法,其包含以下步驟:
- 提供如條項1至16中任一項之雷射源,
- 運用該雷射源產生一雷射光束,
- 自該控制器向光學調變器發送包含複數個脈衝之一觸發信號,
- 基於該觸發信號啟動及撤銷啟動該光學調變器。
20. 一種用於控制一雷射光束之控制模組,其包含:
- 一光學調變器,其中該光學調變器經組態以調變一雷射光束,
- 一控制器,其經組態以控制該光學調變器,該控制器經組態以啟動及撤銷啟動該光學調變器,
其中該控制器經進一步組態以將至少一個觸發信號發送至該光學調變器以用於自該雷射光束產生包含至少一個消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝。
21. 如條項20之控制模組,其中該觸發信號包含複數個脈衝。
22. 如條項21之控制模組,其中兩個脈衝之間的時間延遲在自200 ns至1000 ns之一範圍內。
23. 如條項21或22之控制模組,其中該等脈衝中之一者為一第一突跳脈衝,其包含在自50 ns至200 ns之一範圍內之一寬度。
24. 如條項21、22或23之控制模組,其中該等脈衝中之一者為一雷射作用脈衝,其包含在自400 ns至700 ns之一範圍內之一寬度。
25. 如條項23及24之控制模組,其中該觸發信號包含該第一突跳脈衝且隨後包含該雷射作用脈衝。
26. 如條項25之控制模組,其中該觸發信號進一步包含一第二突跳脈衝,其包含在自50 ns至200 ns之一範圍內之一寬度,其中該第二突跳脈衝在該雷射作用脈衝之後。
27. 如前述條項中任一項之控制模組,其中該控制器進一步包含一延遲產生器。
28. 如條項27之控制模組,其中該控制器進一步包含一邏輯箱。
29. 如前述條項中任一項之控制模組,其中該複數個觸發信號中之每一信號包含在10微秒至50微秒之一範圍內之一持續時間。
30. 如前述條項中任一項之控制模組,其中該光學調變器為一聲光調變器或一電光調變器。
31. 一種雷射裝置,其包含
- 一雷射源,其經組態以產生一雷射光束,
- 一如條項20至30中任一項之控制模組。
32. 如條項31之雷射裝置,其中該雷射源為一CO2
雷射或一固態雷射。
33. 如條項31或32之雷射裝置,其中該控制模組整合於該雷射源中。
34. 如條項31至33中任一項之雷射裝置,其中該光學調變器位於雷射腔內部。
35. 一種EUV輻射源,其包含
- 一燃料發射器,其經組態以產生燃料小滴;及
- 一雷射系統,其經組態以運用輻射照明一燃料小滴以用於在一電漿形成區處將該燃料小滴轉換為一電漿;
其中該雷射系統包含如條項31至34中任一項之雷射裝置。
36. 一種微影系統,其包含如前一條項之EUV輻射源。
37. 一種用於產生包含至少消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝之方法,其包含以下步驟:
- 提供如條項32至34中任一項之雷射裝置,
- 運用該雷射源產生一雷射光束,
- 自該控制器向光學調變器發送包含複數個脈衝之一觸發信號,
- 基於該觸發信號啟動及撤銷啟動該光學調變器。
1:雷射系統
2:雷射光束
3:燃料發射器
4:電漿形成區
5:收集器
6:中間焦點
7:錫電漿
8:開口
9:圍封結構
10:琢面化場鏡面器件
11:琢面化光瞳鏡面器件
13:鏡面
14:鏡面
50:虛線
60:脈衝
70:消隱脈衝電平/原始消隱脈衝電平
80:新消隱脈衝電平
100:控制模組
107:箭頭
110:控制器
111a:觸發信號
111b:觸發信號
111c:觸發信號
112:突跳脈衝產生器
112a:突跳脈衝
112b:突跳脈衝
112c:突跳脈衝
113:雷射作用脈衝產生器
113a:雷射作用脈衝
113b:雷射作用脈衝
113c:雷射作用脈衝
114:延遲產生器
115:邏輯箱
120:光學調變器
121:光學調變器驅動器
200:新主脈衝(圖4)/雷射源(圖6)
201:後部鏡面
202:輸出鏡面
203:光學調變器/CO2
氣體介質
204:雷射源腔
205:經塑形雷射脈衝
206:CO2
雷射腔
207:第二光學調變器
208:另一經切割經塑形脈衝
209:控制器
210:觸發信號
213:超音波
214:晶體
215:光束
216:經振盪光束輸出
300:原始主脈衝
302:範圍
305:經塑形脈衝
307:電光調變器
308:經切割經塑形脈衝
311:標準雷射脈衝
312:標準經切割雷射脈衝/經切割標準雷射脈衝
B:輻射光束
B':輻射光束
IL:照明系統
KP:第一突跳脈衝
LA:微影裝置
LP:雷射作用脈衝
MA:圖案化器件
MP:主脈衝
MT:支撐結構
PS:投影系統
W:基板
WT:基板台
現在將參考隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中:
圖1描繪根據本發明之一實施例的包含微影裝置及輻射源之微影系統,輻射源包括雷射系統及控制模組;
圖2描繪具有消隱脈衝電平之主脈衝之當前產生;
圖3(a)至圖3(c)描繪本發明之控制模組之實施例。
圖4描繪由包含本發明之控制模組的雷射裝置產生之主脈衝與運用標準雷射裝置產生之主脈衝之間的比較。
圖5描繪包含本發明之控制模組的EUV輻射源之放大級之後的主脈衝與運用標準EUV輻射源產生之主脈衝之間的比較。
圖6描繪本發明之雷射源之實施例。
圖7描繪圖6之雷射源中使用的Q開關之實例。
圖8描繪圖7之Q開關中使用的觸發信號之實例。
圖9(a)至圖9(b)描繪由圖6之雷射裝置產生之主脈衝與運用標準雷射裝置產生之主脈衝之間的比較。
200:雷射源
201:後部鏡面
202:輸出鏡面
203:光學調變器/CO2氣體介質
204:雷射源腔
205:經塑形雷射脈衝
206:CO2雷射腔
207:第二光學調變器
208:另一經切割經塑形脈衝
209:控制器
210:觸發信號
Claims (22)
- 一種用於產生至少一個經塑形雷射脈衝之雷射源,其包含: 一雷射源腔; 一光學調變器,其經組態以調變該雷射源腔內部之一輻射光束; 一控制器,其經組態以將至少一個觸發信號提供至該光學調變器,其中該至少一個觸發信號包含相對於彼此具有不同寬度及/或不同振幅之至少兩個脈衝, 其中該光學調變器經組態以致使該雷射源在每一觸發信號之控制下發射一經塑形雷射脈衝。
- 如請求項1之雷射源,其進一步包含一第二光學調變器。
- 如請求項1或2之雷射源,其中該控制器經進一步組態以 接收用於指示一目標位於用於產生EUV輻射之一目標位置內之一目標信號,及 在接收到該目標信號之後將該至少一個觸發信號發送至該光學調變器以用於產生包含至少一個消隱脈衝電平之至少一個經塑形雷射脈衝。
- 如請求項1或2之雷射源,其中該光學調變器位於該雷射源腔內。
- 如請求項1或2之雷射源,其中該光學調變器為一Q開關調變器,且該Q開關調變器之調變器深度在自90%至100%之範圍內。
- 如請求項1或2之雷射源,其中該控制器進一步包含一延遲產生器。
- 如請求項6之雷射源,其中該控制器進一步包含一邏輯箱。
- 如請求項1或2之控制模組,其中每一觸發信號之持續時間在自10微秒至50微秒之一範圍內。
- 如請求項1或2之雷射源,其中該觸發信號之該等脈衝中之一者為一第一突跳脈衝,其包含在自50 ns至200 ns之一範圍內之一寬度。
- 如請求項1或2之雷射源,其中該觸發信號之該等脈衝中之一者為一雷射作用脈衝,其包含在自400 ns至700 ns之一範圍內之一寬度。
- 如請求項9之雷射源,其中該觸發信號包含該第一突跳脈衝且隨後包含該雷射作用脈衝。
- 如請求項11之雷射源,其中該觸發信號進一步包含一第二突跳脈衝,其包含在自50 ns至200 ns之一範圍內之一寬度,其中該第二突跳脈衝在該雷射作用脈衝之後。
- 如請求項5之雷射源,其中該Q開關調變器為一聲光調變器或一電光調變器。
- 如請求項1或2之雷射源,其中該雷射源為一CO2 雷射或一固態雷射。
- 如請求項1或2之雷射源,其進一步包含一控制模組。
- 如請求項15之雷射源,其中該光學調變器及該控制器包含於該控制模組內。
- 一種EUV輻射源,其包含 一燃料發射器,其經組態以產生燃料小滴;及 一雷射系統,其經組態以運用輻射照明一燃料小滴以用於在一電漿形成區處將該燃料小滴轉換為一電漿; 其中該雷射系統包含如前述請求項中任一項之雷射源。
- 一種微影系統,其包含如請求項17之EUV輻射源。
- 一種用於產生包含至少消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝之方法,其包含以下步驟: 提供如請求項1至16中任一項之雷射源, 運用該雷射源產生一雷射光束, 自該控制器向光學調變器發送包含複數個脈衝之一觸發信號, 基於該觸發信號啟動及撤銷啟動該光學調變器。
- 一種用於控制一雷射光束之控制模組,其包含: 一光學調變器,其中該光學調變器經組態以調變一雷射光束, 一控制器,其經組態以控制該光學調變器,該控制器經組態以啟動及撤銷啟動該光學調變器, 其中該控制器經進一步組態以將至少一個觸發信號發送至該光學調變器以用於自該雷射光束產生包含至少一個消隱脈衝電平之至少一個雷射脈衝。
- 如請求項20之控制模組,其中該觸發信號包含複數個脈衝。
- 如請求項21之控制模組,其中該觸發信號包含第一突跳脈衝且隨後包含雷射作用脈衝。
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