TW202242567A - 氣體放電雷射系統、在微影裝置中組合脈衝式雷射光束之方法及光束組合器 - Google Patents

氣體放電雷射系統、在微影裝置中組合脈衝式雷射光束之方法及光束組合器 Download PDF

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Abstract

用於組合多個(即，兩個或更多個)雷射光束以減小甚至消除該兩個或更多個光束之間的一橫向間隙之裝置及方法，該橫向間隙例如由鏡面之一表面上之一塗層與該鏡面之邊緣之間的一空間或由光學器件幾何形狀所造成。

Description

氣體放電雷射系統、在微影裝置中組合脈衝式雷射光束之方法及光束組合器
本發明係關於組合多個雷射光束以例如在微影裝置中使用。
微影裝置將所要圖案施加至諸如半導體材料之晶圓之基板上，通常施加至基板之目標部分上。被替代地稱作光罩或倍縮光罩之圖案化器件可用以產生待形成於晶圓之個別層上的電路圖案。通常藉由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來實現圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分。
微影裝置包括：所謂的步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂的掃描器，其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。在本文中，為簡單起見，步進器及掃描器兩者將簡單地被稱作掃描器。
用以照明圖案且將其投影至基板上之光源可具有多個組態中之任一者。通常用於微影系統中之深紫外線準分子雷射包括處於248 nm波長下之氟化氪(KrF)雷射及處於193 nm波長下在氟化氬(ArF)雷射。
可存在需要使用多個(例如兩個)雷射光束之情況。作為一實例，可需要具有改變脈衝之間的波長之能力。在另一情況下，可需要藉由組合兩個雷射光束使得其同時地或在交替脈衝上遞送功率來增大雷射系統之功率及/或重複率。此處及在別處，「組合」用以意味著致使光束在共同方向上共線地或彼此平行地傳播。
換言之，若可避免對額外曝光遍次之需要，則可增加晶圓產出量。能夠增大遞送至晶圓之功率(劑量)之量超過單個雷射可提供之功率量的限制亦將係有益的。此可在理論上藉由使用具有向掃描器饋入之經疊對光束的兩個雷射來實現，因此准許在單一遍次中實現多波長曝光。以最大功率組合每一KrF雷射，可達成較高總功率。
下文呈現一或多個實施例之簡化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，而是既不意欲識別所有實施例之關鍵或決定性要素，亦不意欲描繪任何或所有實施例之範疇。其唯一目的為將一或多個實施例之一些概念以簡化形式呈現為稍後呈現之更詳細描述的序言。
根據一實施例之一個態樣，揭示一種氣體放電雷射系統，其包含：一第一雷射腔室模組，其經調適以產生一第一雷射輻射光束；一第二雷射腔室模組，其經調適以產生一第二雷射輻射光束；及一光束組合器，其經配置以接收該第一光束及該第二光束且經調適以在一共同方向上傳播該第一光束及該第二光束，該光束組合器包含一鏡面，該鏡面具有一反射表面及與一傾斜邊緣形成一銳角之該傾斜邊緣，該鏡面經配置成使得該第一雷射輻射光束在該共同方向上自該反射表面反射且該第二雷射輻射光束在該共同方向上緊鄰該銳角傳播。該系統可進一步包含一孔徑，該孔徑經配置成使得該第二光束穿過該孔徑，且該孔徑限制該第二雷射輻射光束之一尺寸範圍使得該第二雷射輻射光束不照射於該銳角上。該孔徑之寬度可為可調整的。
根據一實施例之另一態樣，揭示一種氣體放電雷射系統，其包含：一第一雷射腔室模組，其經調適以產生一第一雷射輻射光束；一第二雷射腔室模組，其經調適以產生一第二雷射輻射光束；及一光束組合器，其經配置以接收該第一光束及該第二光束且經調適以在一共同方向上傳播該第一光束及該第二光束，該光束組合器包含一光學元件，該光學元件具有一面，該面具有一具有一反射塗層的第一部分及一不具有反射塗層的第二部分，該光學元件經配置成使得該第一雷射輻射光束在該共同方向上自該反射表面反射，且該第二雷射輻射光束在該共同方向上穿過該光學元件及該光學元件之面之該第二部分。
根據一實施例之另一態樣，揭示一種氣體放電雷射系統，其包含：一第一雷射腔室模組，其經調適以產生一第一雷射輻射光束；一第二雷射腔室模組，其經調適以產生一第二雷射輻射光束；及一光束組合器，其經配置以接收該第一光束及該第二光束且經調適以在一共同方向上傳播該第一光束及該第二光束，該光束組合器包含一鏡面及機械地耦接至該鏡面之一致動器，該第一雷射輻射光束最初在一第一方向上行進且在一第一位置處照射到該鏡面，且該第二雷射輻射光束最初在與該第一方向成一角度之一第二方向上行進且在該第一位置處照射到該鏡面，該致動器經配置以使該鏡面在一第一位置與一第二位置之間旋轉，在該第一位置中，該第一雷射輻射光束在第三方向上傳播，且在該第二位置中，該第二雷射輻射光束在該第三方向上傳播。該第一方向可與該第二方向成一角度θ，在此狀況下，該致動器經調適以使該鏡面旋轉角度θ/2。該第一雷射腔室模組可經調適以產生一第一脈衝式雷射輻射光束，且該第二雷射腔室模組可經調適以在該第一脈衝式雷射輻射光束之脈衝之間產生一第二脈衝式雷射輻射光束，且該致動器可經調適以在該第一脈衝式雷射輻射光束之一脈衝期間將該鏡面置放於該第一位置中且在該第二脈衝式雷射輻射光束之一脈衝期間將該鏡面置放於該第二位置中。
根據一實施例之另一態樣，揭示一種在一微影裝置中組合一第一脈衝式雷射光束及一第二脈衝式雷射光束之方法，該方法包含以下步驟：將一鏡面置放於一第一狀態中，在該第一狀態中，照射到該鏡面的該第一脈衝式雷射光束之一脈衝在准許使用該脈衝之一方向上被反射；產生該第一雷射輻射光束之一或多個脈衝；將該鏡面置放於一第二狀態中，在該第二狀態中，照射到該鏡面的該第二脈衝式雷射光束之一脈衝在准許使用該脈衝之一方向上被反射；及產生該第二雷射輻射光束之一或多個脈衝。將該鏡面置放於一第一狀態中之該步驟之該方法可包含將該鏡面置放於一第一旋轉位置中，在該第一狀態中，該第一脈衝式雷射光束之一脈衝將在准許使用該脈衝之一方向上傳播，且將該鏡面置放於一第二狀態中之該步驟可包含將該鏡面置放於一第二旋轉位置中，在該第二狀態中，該第二脈衝式雷射光束之一脈衝將在准許使用該脈衝之一方向上傳播。該第一脈衝式雷射光束及該第二脈衝式雷射光束可相對於彼此以一角度θ照射到該鏡面，且該第一旋轉位置及該第二旋轉位置可相對於彼此成一角度θ。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之另外特徵及優點，以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文中僅出於說明性目的而呈現此類實施例。基於本文中含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者而言將顯而易見。
本說明書揭示併有本發明之特徵之一或多個實施例。所揭示實施例僅僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明係由附加於此處之申請專利範圍界定。
所描述實施例及本說明書中對「一項實施例」、「實施例」、「實例實施例」等之參考指示所描述實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但每一實施例可能未必包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必係指相同實施例。另外，當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時，應理解，無論是否予以明確描述，結合其他實施例來實現此類特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。
在更詳細地描述實施例之前，有指導性的是呈現可供實施本發明之實施例之實例環境。圖1為習知二腔室雷射系統10之功能方塊圖。在此實施例中，雷射光束提供於諸如步進機或掃描機之微影機12的輸入埠處。雷射系統10之主要組件可安裝於底面14下方，掃描器12安裝於該底面14上，如所展示。雷射系統10包括光束遞送單元16，該光束遞送單元提供用於將雷射光束遞送至掃描器12之輸入埠的圍封光束路徑。所說明之特定光源系統包括主控振盪器18及功率放大器20，且該光源系統屬於被稱為主控振盪器功率放大器或MOPA系統的雷射系統之類型。雷射系統10亦包括用於控制脈衝之光譜特性、對脈衝塑形等等的各種組件，該等組件通常經指示為光學器件22及光學器件24。主控振盪器18產生第一雷射光束，藉由通過功率放大器20對該第一雷射光束放大兩遍次以產生如由圖1中之箭頭指示的輸出雷射光束。如剛剛所描述之單一MOPA組態僅僅係實例。對於一般熟習此項技術者將顯而易見，本文中所闡明之原理亦適用於具有諸如MOMO及多個MOPA組態之其他組態的雷射系統。
根據一實施例之態樣，藉由使晶圓曝光至兩個光束而避免了使晶圓經受多個遍次之需要。在圖2中所展示之配置中，第一諧振充電器40將電能供應至第一換向器42及第二換向器44。第一換向器42將脈衝供應至第一壓縮頭46。第二換向器44將脈衝供應至第二壓縮頭48。第一壓縮頭46造成第一雷射腔室模組50中之放電。第二壓縮頭48造成第二雷射腔室模組52中之放電。圖3中亦展示用於調節雷射光束之光學器件，諸如第一線窄化模組54及第二線窄化模組56、第一光學耦合器58及第二光學耦合器60以及第一穩定化模組62及第二穩定化模組64。由雷射腔室模組產生之光束經線窄化以產生比氣體放電系統之自然頻寬小得多的頻寬。控制電路70可控制第一線窄化模組54及第二線窄化模組56，使得由第一雷射腔室模組50及第二雷射腔室模組52產生之光束的頻寬及波長可彼此不同。
可使用各種觸發配置。舉例而言，可使用一個觸發器來激發兩個腔室，其中在觸發之時間與腔室中之任一者或兩者之放電之間具有或不具有延遲。替代地，可分離地(亦即藉由單獨電路)產生觸發，使得兩個腔室將具有相異的電壓/能量命令。
通常亦由68指示可由第一雷射腔室模組50及第二雷射腔室模組52共同使用的各種系統組件，諸如氣體處置系統、控制系統、介面、配電系統、冷卻水系統、用於腔室過濾器及吹風機之電源以及光束路徑淨化系統。因此，在所展示之配置中，兩個雷射腔室可共用此等組件之使用，且不必該等組件中之每一者皆具有兩個。
圖2之配置亦包括能夠操作具有獨立能量之兩個雷射、控制相對激發時間、頻寬及波長的控制電路70，以及能夠在兩個雷射之間劃分能量/脈衝命令之掃描器介面。
在一項實施例中，第一雷射腔室模組50可產生處於第一波長之雷射輻射，而第二雷射腔室模組52產生處於不同於第一波長之第二波長的雷射輻射。因此，在此狀況下，兩個腔室合作以產生在晶圓上具有不同焦平面且在不同深度下操作的處於不同波長之輻射。
圖2中亦展示經配置以量測由第一雷射腔室模組50產生之光束之參數(包括波長)的第一度量衡單元72。圖2中所展示之配置亦包括經配置以量測由第二雷射腔室模組52產生之光束之參數(包括波長)的第二度量衡單元74。第三度量衡單元76經配置以量測組合光束之參數(包括波長)，即，來自第一雷射腔室模組之光束與來自第二腔室模組之光束的組合之參數。應理解，可能有時在另一腔室未激發之情況下，組合光束僅為來自雷射腔室中之一者的光束。度量衡單元將其量測之結果供應至控制電路70。如所展示之度量衡單元可獨立於來自兩個雷射腔室模組之光且獨立於組合光束來量測波長。控制單元70可使用該等量測值以控制由每一雷射腔室模組產生之光束的波長。
兩個腔室之激發可交錯以達成有效加倍的重複率。來自兩個雷射之光束可經組合以達成有效重複率，該有效重複率為如底部時序圖中所展示的兩個雷射中之任一者之重複率的兩倍。如所提及，多個配置中之任一者皆可用以組合多個雷射之光束路徑。
兩個(或更多個)雷射腔室模組之激發序列可經設定為多種圖案中之任一者。舉例而言，該等序列可經設定使得腔室逐發射交替地激發。替代地，該等序列可經設定使得第一雷射腔室模組激發第一數目個發射，且接著第二腔室激發第二數目個發射，其中第一數目與第二數目可能或可能不相等。此等序列可在雷射腔室模組產生具有相同波長或具有不同波長之光的情況下予以採用。此外，產生處於兩個不同波長之光的雷射腔室模組可以大體上不同重複率被激發，以產生在兩個波長光束中之每一者中具有不同能量含量的光譜。第二放電率可例如為第一放電率之整數倍，以使得該等放電率可例如呈2:1之比率。第一放電率與第二放電率之關係亦可為兩個整數之比率，諸如3:2。
對於前述實施例，兩個雷射之激發之間的時序差分Δt可基本上經設定處於包括零之任何值(假定光學器件可耐受加倍的瞬時功率位準)，或足夠小以使兩個脈衝不同時出現，而是一個緊接在另一個之後(亦即在相同曝光期間)，因而使有效劑量加倍。因此，來自兩個雷射之光束可如所展示一個緊接在另一個之後產生以組合，從而達成為如底部時序圖中所展示之兩個雷射中之任一者的劑量之兩倍的有效劑量。
來自第一雷射腔室模組50之光束及來自第二雷射腔室模組52之光束係由光束組合器66組合。組合兩個光束之另一方式(若該兩個光束具有不同波長)為使用雙向色鏡。雙向色鏡以使得一個波長(短波通)被透射且另一波長被反射之方式工作。然而，此技術僅用以組合具有不同波長之光束。
用於組合具有相同或不同波長之兩個雷射光束之技術涉及使用拾取鏡。舉例而言，在圖3A中，光束100自拾取鏡110反射以在第一方向A上行進且第二光束120亦在方向A上靠近拾取鏡110之邊緣傳播。方向A被視為光束傳播以供進一步使用之方向。由於在將反射塗層130置放於鏡面110之面上的製造限制，因此在鏡面110之邊緣112與塗層130之邊緣132之間存在空間B (在圖3B中被誇示，其為圖3A中之虛線框中所展示內容的放大版本)。在鏡面之頂部表面114上之塗層130與鏡面之背面116之間亦存在間距C。塗層130通常在距鏡110之邊緣1 mm(亦即距離B)內被施加且具有約為10 mm之厚度。空間B及鏡面110之厚度(由間距C表明)貢獻於兩個光束110與120之間的間隙G之厚度，該間隙G具有大約10 mm之寬度。此間隙G可能會導致下游光學器件出現問題，且自工程角度而言，針對一些應用可能需要儘可能地減小間隙G之寬度。
為了組合兩個光束100及120以最小化其之間的間隙，可使用諸如圖4中所展示之配置的配置。在圖4中，如圖所示切割傾斜鏡面150以允許光束120傳播而不會照射到任何鏡面表面。可調整孔徑160可經定位及設定尺寸以有助於確保光束120在不照射到任何鏡面表面的情況下傳播。光束100在靠近傾斜鏡面150之邊緣處自傾斜鏡面150反射。所得組合光束剖面與間隙G相比具有減小之間隙，例如大約1 mm。使光束100及光束120在方向A上彼此平行地傳播、彼此鄰近且一者相對於另一者在橫向於方向A之方向上平移。
圖5A及圖5B中展示用於組合兩個光束100及120以最小化其之間的間隙之另一配置。如圖5A中所展示，將反射塗層130施加於一部分上，例如鏡面180之一部分(獨立於鏡面形狀)。如圖5B中所展示，雷射光束100自反射塗層130反射，而雷射光束120傳播通過不具有塗層的鏡面180之部分。該兩個光束可以組合成其間的間隙之寬度可基本上減小為零。
用於組合兩個光束100及120以最小化其之間的間隙之另一配置在圖6A及圖6B中展示，此配置尤其適用於並不同時激發，而是以交替脈衝激發光束100及120的系統中。實線為作用中光束且虛線展示當其在其他位置中時鏡面及光束的位置。光束以使得其之間的角度為θ之方式傳播。光束100及120在如圖6A中所展示之第一位置中照射到鏡面200，其中光束100在方向A上傳播，即，當第二光束120在方向B上傳播時之使用方向。接著如圖6B中所展示，鏡面200以量θ/2旋轉至第二位置使得光束120在方向A上傳播，而光束100在方向C上傳播。藉由致動器210根據由控制器220施加之控制信號使鏡面200在第一位置與第二位置之間旋轉(即，抖動)。若在給定重複率下將光束100及光束120激發為交替脈衝，且在相同重複率下使鏡面抖動，則可在方向A上共線地傳播該等光束，從而基本上組合該兩個光束。可藉由使鏡面200保持靜止且使光束100及120中之一者或兩者之傳播方向抖動來達成相同的效應。
應瞭解，[實施方式]章節而非[發明內容]及[發明摘要]章節意欲用以解譯申請專利範圍。[發明內容]及[發明摘要]章節可闡述如由本發明之發明人所預料的本發明之一或多個而非所有例示性實施例，且因此，不意欲以任何方式來限制本發明及所附申請專利範圍。
上文已憑藉說明特定功能及該等功能之關係之實施的功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述，本文已任意地界定此等功能建置區塊之邊界。只要恰當地執行指定功能及該等功能之關係，就可界定替代邊界。
對特定實施例之前述描述將因此充分地揭露本發明之一般性質：在不脫離本發明之一般概念的情況下，其他人可藉由應用熟習此項技術者所瞭解之知識針對各種應用而容易地修改及/或調適此等特定實施例，而無需進行不當實驗。因此，基於本文所呈現之教示及指導，此等調適及修改意欲在所揭示實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解，本文中之措辭或術語係出於(例如)描述而非限制之目的，使得本說明書之術語或措辭待由熟習此項技術者按照該等教示及該指導進行解譯。
可使用以下條項進一步描述本發明之實施： 1.        一種氣體放電雷射系統，其包含： 一光束組合器，其經配置以接收一第一雷射輻射光束及一第二雷射輻射光束，且經調適以致使該第一光束及該第二光束在一共同方向上傳播，該光束組合器包含一鏡面，該鏡面具有一反射表面及與該反射表面形成一銳角之一傾斜邊緣，該鏡面經配置成使得該第一雷射輻射光束在該共同方向上自該反射表面反射且該第二雷射輻射光束在該共同方向上緊鄰該銳角傳播。 2.        如條項1之氣體放電雷射系統，其進一步包含：經調適以產生該第一雷射輻射光束之一第一雷射腔室模組；及經調適以產生該第二雷射輻射光束之一第二雷射腔室模組。 3.        如條項1之氣體放電雷射系統，其進一步包含一孔徑，該孔徑經配置成使得該第二光束穿過該孔徑，且該孔徑限制該第二雷射輻射光束之一尺寸範圍使得該第二雷射輻射光束不照射於該銳角上。 4.        如條項3之氣體放電雷射系統，其中該孔徑之一寬度係可調整的。 5.        如條項1之氣體放電雷射系統，其中該光束組合器經調適以致使該第一光束及該第二光束彼此平行地傳播。 6.        如條項1之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射輻射光束具有一第一波長且該第二雷射輻射光束具有不同於該第一波長之一第二波長。 7.        如條項1之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射輻射光束在一第一時間被觸發以進行激發，且該雷射輻射光束在一第二時間被觸發以進行激發，其中該第一時間與該第二時間之間的一差為Δt。 8.        如條項7之氣體放電雷射系統，其中Δt大體上等於零。 9.        如條項7之氣體放電雷射系統，其中Δt經選擇為使得第一第二雷射輻射緊接在該第一雷射輻射光束停止激發之後被觸發。 10.      一種氣體放電雷射系統，其包含： 一第一雷射腔室模組，其經調適以產生一第一雷射輻射光束； 一第二雷射腔室模組，其經調適以產生一第二雷射輻射光束；及 一光束組合器，其經配置以接收該第一光束及該第二光束且經調適以在一共同方向上傳播該第一光束及該第二光束，該光束組合器包含一光學元件，該光學元件具有一面，該面具有一具有一反射塗層的第一部分及一不具有反射塗層的第二部分，該光學元件經配置成使得該第一雷射輻射光束在該共同方向上自該反射表面反射，且該第二雷射輻射光束在該共同方向上穿過該光學元件及該光學元件之面之該第二部分。 11.      如條項10之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射輻射光束具有一第一波長且該第二雷射輻射光束具有不同於該第一波長之一第二波長。 12.      如條項10之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射輻射光束係脈衝式的且在一第一時間經觸發以進行激發，且該雷射輻射光束係脈衝式的且在一第二時間經觸發以進行激發，其中該第一時間與該第二時間之間的一差為Δt。 13.      如條項12之氣體放電雷射系統，其中Δt大體上等於零。 14.      如條項12之氣體放電雷射系統，其中Δt經選擇為使得第一第二雷射輻射緊接在該第一雷射輻射光束停止激發之後被觸發。 15.      一種氣體放電雷射系統，其包含： 一第一雷射腔室模組，其經調適以產生一第一雷射輻射光束； 一第二雷射腔室模組，其經調適以產生一第二雷射輻射光束；及 一光束組合器，其經配置以接收該第一光束及該第二光束且經調適以在一共同方向上傳播該第一光束及該第二光束，該光束組合器包含一鏡面及機械地耦接至該鏡面之一致動器， 該第一雷射輻射光束最初在一第一方向上行進且在一第一位置處照射到該鏡面，且該第二雷射輻射光束最初在與該第一方向成一角度之一第二方向上行進且在該第一位置處照射到該鏡面， 該致動器經配置以使該鏡面在一第一位置與一第二位置之間旋轉，在該第一位置中，該第一雷射輻射光束在第三方向上傳播，且在該第二位置中，該第二雷射輻射光束在該第三方向上傳播。 16.      如條項15之氣體放電雷射系統，其中該第一方向與該第二方向成一角度θ，且其中該致動器經調適以使該鏡面旋轉角度θ/2。 17.      如條項15之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射腔室模組經調適以產生一第一脈衝式雷射輻射光束，且該第二雷射腔室模組經調適以在該第一脈衝式雷射輻射光束之脈衝之間產生一第二脈衝式雷射輻射光束，且其中該致動器經調適以在該第一脈衝式雷射輻射光束之一脈衝期間將該鏡面置放於該第一位置中且在該第二脈衝式雷射輻射光束之一脈衝期間將該鏡面置放於該第二位置中。 18.      一種在一微影裝置中組合一第一脈衝式雷射光束及一第二脈衝式雷射光束之方法，該方法包含以下步驟： 將一鏡面置放於一第一狀態中，在該第一狀態中，照射到該鏡面的該第一脈衝式雷射光束之一脈衝在准許使用該脈衝之一方向上被反射； 產生該第一雷射輻射光束之一或多個脈衝； 將該鏡面置放於一第二狀態中，在該第二狀態中，照射到該鏡面的該第二脈衝式雷射光束之一脈衝在准許使用該脈衝之一方向上被反射；及 產生該第二雷射輻射光束之一或多個脈衝。 19.      如條項18之方法，其中將該鏡面置放於一第一狀態中之該步驟包含將該鏡面置放於一第一旋轉位置中，在該第一狀態中，該第一脈衝式雷射光束之一脈衝將在准許使用該脈衝之一方向上傳播，且其中將該鏡面置放於一第二狀態中之該步驟包含將該鏡面置放於一第二旋轉位置中，在該第二狀態中，該第二脈衝式雷射光束之一脈衝將在准許使用該脈衝之一方向上傳播。 20.      如條項18之方法，其中該第一脈衝式雷射光束及該第二脈衝式雷射光束相對於彼此以一角度θ照射到該鏡面，且其中該第一旋轉位置及該第二旋轉位置相對於彼此成一角度θ。 21.      一種光束組合器，其經配置以接收一第一光束及一第二光束，且經調適以致使該第一光束及該第二光束在一共同方向上傳播該第一光束，該光束組合器包含一鏡面，該鏡面具有一反射表面及與該反射表面形成一銳角之一傾斜邊緣，該鏡面經配置成使得該第一雷射輻射光束在該共同方向上自該反射表面反射且該第二雷射輻射光束在該共同方向上緊鄰該銳角傳播。 22.      如條項21之光束組合器，其中該第一光束係由一第一雷射腔室模組產生且該第二光束係由一第二雷射腔室模組產生。
10:習知二腔室雷射系統 12:微影機/掃描器 14:底面 16:光束遞送單元 18:主控振盪器 20:功率放大器 22:光學器件 24:光學器件 40:第一諧振充電器 42:第一換向器 44:第二換向器 46:第一壓縮頭 48:第二壓縮頭 50:第一雷射腔室模組 52:第二雷射腔室模組 54:第一線窄化模組 56:第二線窄化模組 58:第一光學耦合器 60:第二光學耦合器 62:第一穩定化模組 64:第二穩定化模組 66:光束組合器 68:系統組件 70:控制電路 76:第三度量衡單元 100:雷射光束 110:拾取鏡 112:邊緣 114:頂部表面 116:背面 120:第二光束/雷射光束 130:塗層 132:邊緣 150:傾斜鏡面 160:傾斜鏡面 180:鏡面 200:鏡面 210:致動器 220:控制器 A:第一方向 B:空間/方向 C:間距/方向 G:間隙 θ:角度
併入本文中且形成本說明書之部分之隨附圖式說明本發明，且連同[實施方式]一起進一步用以解釋本發明之原理且使熟習相關技術者能夠進行及使用本發明。
圖1為習知二腔室雷射系統之功能方塊圖。
圖2為根據一實施例之一態樣的二腔室雷射系統之功能方塊圖。
圖3A為使用拾取鏡之光束組合器之配置的圖解。
圖3B為圖3A之放大部分。
圖4為根據一實施例之態樣的光束組合器之可能配置之圖解。
圖5A為根據一實施例之態樣的待用於光束組合器中之光學元件的平面圖，及圖5B為根據一實施例之態樣的併有圖5A之光學元件之光束組合器的可能配置之圖解。
圖6A為處於第一位置之根據一實施例之態樣的光束組合器之平面圖，及圖6B為處於第二位置之圖6A之光束組合器的平面圖。
根據下文結合圖式所闡述之詳細描述，本發明之特徵及優點將變得更顯而易見，在該等圖式中，類似元件符號始終識別對應元件。在該等圖式中，相同元件符號通常指示相同、功能上相似及/或結構上相似之元件。
100:雷射光束
110:拾取鏡
112:邊緣
114:頂部表面
116:背面
130:塗層
132:邊緣
B:空間/方向
C:間距/方向
G:間隙

Claims (17)

  1. 一種氣體放電雷射系統，其包含： 一光束組合器，其經配置以接收一第一雷射輻射光束及一第二雷射輻射光束，且經調適以致使該第一光束及該第二光束在一共同方向上傳播，該光束組合器包含一鏡面，該鏡面具有一反射表面及與該反射表面形成一銳角之一傾斜邊緣(beveled edge)，該鏡面經配置成使得該第一雷射輻射光束在該共同方向上自該反射表面反射且該第二雷射輻射光束在該共同方向上緊鄰(immediately adjacent)該銳角傳播。
  2. 如請求項1之氣體放電雷射系統，其進一步包含：經調適以產生該第一雷射輻射光束之一第一雷射腔室模組；及經調適以產生該第二雷射輻射光束之一第二雷射腔室模組。
  3. 如請求項1之氣體放電雷射系統，其進一步包含一孔徑，該孔徑經配置成使得該第二光束穿過該孔徑，且該孔徑限制該第二雷射輻射光束之一尺寸範圍使得該第二雷射輻射光束不照射於該銳角上。
  4. 如請求項3之氣體放電雷射系統，其中該孔徑之一寬度係可調整的。
  5. 如請求項1之氣體放電雷射系統，其中該光束組合器經調適以致使該第一光束及該第二光束彼此平行地傳播。
  6. 如請求項1之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射輻射光束具有一第一波長且該第二雷射輻射光束具有不同於該第一波長之一第二波長。
  7. 如請求項1之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射輻射光束在一第一時間被觸發以進行激發，且該雷射輻射光束在一第二時間被觸發以進行激發，其中該第一時間與該第二時間之間的一差為Δt。
  8. 如請求項7之氣體放電雷射系統，其中Δt大體上等於零。
  9. 如請求項7之氣體放電雷射系統，其中Δt經選擇為使得第一第二雷射輻射緊接在該第一雷射輻射光束停止激發之後被觸發。
  10. 一種氣體放電雷射系統，其包含： 一第一雷射腔室模組，其經調適以產生一第一雷射輻射光束； 一第二雷射腔室模組，其經調適以產生一第二雷射輻射光束；及 一光束組合器，其經配置以接收該第一光束及該第二光束且經調適以在一共同方向上傳播該第一光束及該第二光束，該光束組合器包含一鏡面及機械地耦接至該鏡面之一致動器， 該第一雷射輻射光束最初在一第一方向上行進且在一第一位置處照射(striking)到該鏡面，且該第二雷射輻射光束最初在與該第一方向成一角度之一第二方向上行進且在該第一位置處照射到該鏡面， 該致動器經配置以使該鏡面在一第一位置與一第二位置之間旋轉，在該第一位置中，該第一雷射輻射光束在第三方向上傳播，且在該第二位置中，該第二雷射輻射光束在該第三方向上傳播， 其中在一給定重複率下將該第一雷射輻射光束及第二雷射輻射光束激發(fired)為交替脈衝，且其中在相同重複率下使該鏡面抖動(dithered)。
  11. 如請求項10之氣體放電雷射系統，其中該第一方向與該第二方向成一角度θ，且其中該致動器經調適以使該鏡面旋轉角度θ/2。
  12. 如請求項10之氣體放電雷射系統，其中該第一雷射腔室模組經調適以產生一第一脈衝式雷射輻射光束，且該第二雷射腔室模組經調適以在該第一脈衝式雷射輻射光束之脈衝之間產生一第二脈衝式雷射輻射光束，且其中該致動器經調適以在該第一脈衝式雷射輻射光束之一脈衝期間將該鏡面置放於該第一位置中且在該第二脈衝式雷射輻射光束之一脈衝期間將該鏡面置放於該第二位置中。
  13. 一種在一微影裝置中組合一第一脈衝式雷射光束及一第二脈衝式雷射光束之方法，該方法包含以下步驟： 將一鏡面置放於一第一狀態中，在該第一狀態中，照射到該鏡面的該第一脈衝式雷射光束之一脈衝在准許使用該脈衝之一方向上被反射； 產生該第一雷射輻射光束之一或多個脈衝； 將該鏡面置放於一第二狀態中，在該第二狀態中，照射到該鏡面的該第二脈衝式雷射光束之一脈衝在准許使用該脈衝之一方向上被反射；及 產生該第二雷射輻射光束之一或多個脈衝， 其中在一給定重複率下將第一脈衝式雷射光束之該脈衝及該第二雷射輻射光束之該脈衝激發為交替脈衝，且其中在相同重複率下使該鏡面抖動。
  14. 如請求項13之方法，其中將該鏡面置放於一第一狀態中之該步驟包含將該鏡面置放於一第一旋轉位置中，在該第一狀態中，該第一脈衝式雷射光束之一脈衝將在准許使用該脈衝之一方向上傳播，且其中將該鏡面置放於一第二狀態中之該步驟包含將該鏡面置放於一第二旋轉位置中，在該第二狀態中，該第二脈衝式雷射光束之一脈衝將在准許使用該脈衝之一方向上傳播。
  15. 如請求項13之方法，其中該第一脈衝式雷射光束及該第二脈衝式雷射光束相對於彼此以一角度θ照射到該鏡面，且其中該第一旋轉位置及該第二旋轉位置相對於彼此成一角度θ。
  16. 一種光束組合器，其經配置以接收一第一光束及一第二光束，且經調適以致使該第一光束及該第二光束在一共同方向上傳播該第一光束，該光束組合器包含一鏡面，該鏡面具有一反射表面及與該反射表面形成一銳角之一傾斜邊緣，該鏡面經配置成使得該第一雷射輻射光束在該共同方向上自該反射表面反射且該第二雷射輻射光束在該共同方向上緊鄰該銳角傳播。
  17. 如請求項16之光束組合器，其中該第一光束係由一第一雷射腔室模組產生且該第二光束係由一第二雷射腔室模組產生。
TW111123803A 2019-11-29 2020-11-16 氣體放電雷射系統、在微影裝置中組合脈衝式雷射光束之方法及光束組合器 TWI838777B (zh)

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