TW202412558A - 度量衡及控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於一EUV輻射源中之一雷射光束之度量衡及控制系統(100，400，500)。該系統包含一光學拾取件(405，540，550)，該光學拾取件經組態以量測導向一目標部位(420，535)之一前向光束(410，510，520，530)及自該目標部位反射之一返回光束(415)。該系統亦包含可致動光學裝置(425，430，435，465，475，555，560，565)，該等可致動光學裝置可組態以將該前向光束引導並聚焦至該目標部位上且將該光學拾取件之一量測平面與該目標部位對準。該等可致動光學裝置在該前向光束之一路徑中安置於該光學拾取件之前及之後，且回應於藉由該光學拾取件對該前向光束及該返回光束之一量測而控制該等可致動光學裝置。

Description

度量衡及控制系統

本發明係關於一種用於EUV輻射源中之雷射光束之度量衡及控制系統，及一種控制用於微影設備之EUV輻射源中之雷射的相關聯方法。

微影設備為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影設備可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影設備可例如將圖案化裝置(例如遮罩)處之圖案投影至提供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，微影設備可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成於基板上之特徵的最小大小。相比於使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影設備，使用具有在4 nm至20 nm之範圍內之波長(例如6.7 nm或13.5 nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影設備可用於在基板上形成較小特徵。

EUV輻射源可產生EUV輻射，其中EUV輻射源可屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。在此類LPP源中，雷射系統可經配置以經由一或多個雷射光束將能量沈積至電漿形成區處之燃料中。雷射能量至燃料中之沈積可產生發射EUV輻射之電漿。

在一些實例中，雷射系統可經組態以將一或多個預脈衝及/或汽化脈衝提供至燃料，以在用於產生電漿之後續主脈衝之前分別使燃料變形及稀薄。此類預脈衝及汽化脈衝可提供在與後續主脈衝相互作用之前使燃料之質量密度及分佈最佳化的方式。

度量衡及控制工具可經實施以監測及控制雷射系統，以確保電漿產生之程序高效且最佳化。

然而，電漿形成區處之燃料之位置可隨著時間推移而變化，從而增加了將雷射系統之焦點直接維持在燃料上的複雜性。

此外，度量衡系統可需要經調適以適應由於燃料位置之此變動所致的相當大的量測範圍。在一些實例中，由於燃料位置之變化，度量衡系統之量測平面可能並不確切地匹配雷射系統聚焦至燃料上之部位。

因此，亦需要提供適合用於EUV輻射源中且能夠準確且精確地監測及控制一或多個雷射光束在電漿形成區處之燃料上之焦點的度量衡及控制解決方案。

因此，本發明之至少一個態樣之至少一個實施例的目標為消除或至少減輕先前技術之以上所識別之缺點中的至少一者。先前技術之其他實例如下。

根據本發明之一第一實施例，提供一種用於一EUV輻射源中之一雷射光束的度量衡及控制系統。該系統包含一光學拾取件，該光學拾取件經組態以量測導向一目標部位之一前向光束及自該目標部位反射之一返回光束。

該系統亦包含可致動光學裝置，該等可致動光學裝置可組態以將該前向光束引導並聚焦至該目標部位上且將該光學拾取件之一量測平面與該目標部位對準。

該等可致動光學裝置在該前向光束之一路徑中安置於該光學拾取件之前及之後，且回應於藉由該光學拾取件對該前向光束及該返回光束之一量測而控制該等可致動光學裝置。

有利地，所揭示系統，且特別地藉由在光學拾取件之前及之後實施可致動光學裝置，使得能夠將目標部位維持在系統之聚焦光學器件之背焦平面中，如下文更詳細地描述。

亦即，在光學拾取件之前的致動使得能夠將所有顯著光束屬性(諸如轉向、方向、光束大小/數值孔徑(NA)及光束曲率)控制至系統之聚焦部分中，使得光束之焦點最終恰好在透鏡之背焦平面中。

在光學拾取件之後的致動確保藉助於量測返回光束(例如，自目標部位處之燃料反射之輻射)而將目標部位確切地定位於聚焦光學器件之背焦平面中。

該等可致動光學裝置可包含用於控制該前向光束之一波前曲率及/或該前向光束之一直徑的至少一個裝置。

該至少一個裝置可在該前向光束之該路徑中安置於該光學拾取件之前。

有利地，經組態以在光學拾取件之前控制光束曲率及/或直徑的可致動光學裝置使得能夠將目標部位維持在背焦平面中，同時維持雷射聚焦於目標部位上。

每一可致動光學裝置可包含以下各者中之至少一者：一可變形鏡面；一位置可控制鏡面；一位置可控制透鏡。

藉由該光學拾取件對該前向光束及該返回光束之該量測可包含該前向光束及該返回光束之波前之一量測。藉由該光學拾取件對該前向光束及該返回光束之該量測可包含該前向光束及該返回光束之位置之一量測。

該光學拾取件可包含：一第一感測器，其用於量測該前向光束；一第二感測器，其用於量測該返回光束；一光束分裂裝置，其用於將該前向光束之一部分引導至該第一感測器上；及一表面，其用於將該返回光束引導至該第二感測器上。用於將該返回光束引導至該第二感測器上的該表面可為一反射表面，例如經組態以反射該返回光束的一表面。該表面可為該光束分裂裝置之一表面。該表面可為該光束分裂裝置之與在使用中該前向光束入射於其上的該光束分裂裝置之一另外表面的一表面。亦即，該表面可為該光束分裂裝置之一後表面。

該光學拾取件可包含用於將該前向光束聚焦於該第一感測器上之一第一聚焦裝置。該光學拾取件可包含用於將該返回光束聚焦於該第二感測器上之一第二聚焦裝置。該第一聚焦裝置及該第二聚焦裝置可經組態以匹配用於將該前向光束聚焦至該目標部位上的該等可致動光學裝置中之至少一者的一光學焦距。

亦即，當目標部位恰好在背焦平面中時-如由在光學拾取件之後的可致動光學裝置實現-則第一聚焦裝置及第二聚焦裝置兩者可匹配前向光束焦距，且因此可判定光束之焦點相對於目標部位的部位。

有利地，藉由有效地將光學拾取件之光學屬性匹配為等效於聚焦光學器件，度量衡及控制系統可正確地量測尤其與聚焦光學器件相關之前向光束屬性。此可最小化雷射上之前向光束之光束位置誤差對燃料目標效能的串擾。

該等可致動光學裝置可包含在該前向光束之該路徑中安置於該光學拾取件之後且可組態以將該返回光束定中心於該第二感測器上的複數個裝置。

有利地，藉由將光束定中心於感測器上，可最小化所需之感測器範圍，此係因為感測器全部接近於範圍之中心而操作。此外，感測器可展現接近於量測範圍之中心的改良之線性回應。

該度量衡及控制系統可包含在該前向光束之該路徑中安置於該光學拾取件之前及之後的用於轉向該前向光束的可致動之位置可控制鏡面。

該度量衡及控制系統可包含複數個光學拾取件，每一光學拾取件經組態以量測導向一各別目標部位之一或多個前向光束及自該各別目標部位反射之一或多個各別返回光束。該度量衡及控制系統可包含可致動光學裝置，該等可致動光學裝置可組態以將每一前向光束引導並聚焦至該各別目標部位上且將該各別光學拾取件之一量測平面與該各別目標部位對準。該等可致動光學裝置可在每一前向光束之一路徑中安置於每一光學拾取件之前及之後，且可回應於藉由該各別光學拾取件對該一或多個前向光束及每一返回光束之一量測而控制該等可致動光學裝置。

根據本發明之一第二態樣，提供一種用於一EUV微影設備之輻射源，該輻射源包含：根據該第一態樣之該度量衡及控制系統；一燃料發射器，其用於在該目標部位處發射燃料；及一雷射，其經組態以產生待由該燃料反射作為該返回光束的該前向光束。

如上文所描述，該燃料可呈液體形式，且可例如呈沿著朝向電漿形成區之軌跡發射的液滴之形式。液滴之軌跡可在液滴之間稍微變化。有利地，所揭示輻射源，且特別地所揭示度量衡及控制系統，有效地使得能夠追蹤液滴之位置，例如用於聚焦前向光束之目標部位，且藉此可相應地調整前向光束之位置及焦點以最佳化電漿產生。

該輻射源可包含一第一雷射，其經組態以用於產生用於使該燃料變形之一預脈衝前向光束；一第二雷射，其用於產生用於使該燃料稀薄之一汽化脈衝前向光束；及一第三雷射，其經組態以產生用於自該燃料產生一EUV電漿之一主脈衝前向光束。該度量衡及控制系統可經組態以將每一前向光束引導並聚焦至一/該目標部位處之該燃料上且將一/該量測平面與該各別目標部位對準。

根據本發明之一第二態樣，提供一種控制用於一EUV微影設備之一輻射源中之一雷射的方法，該方法包含：組態可致動光學裝置以將該雷射之一前向光束引導並聚焦至一目標部位處之一燃料上且將一光學拾取件之一量測平面與該目標部位對準，其中該等可致動光學裝置在該前向光束之一路徑中安置於該光學拾取件之前及之後，且其中回應於藉由該光學拾取件進行的該前向光束及自該目標部位處之該燃料反射之一返回光束的一量測來控制該等光學裝置之致動。

該方法可包含致動至少一個可致動光學裝置以控制該前向光束之一波前曲率及/或該前向光束之一直徑的一步驟。

該前向光束包含以下各者中之至少一者：用於使該燃料變形之一預脈衝前向光束；用於使該燃料稀薄之一汽化脈衝前向光束；及/或用於自該燃料產生一EUV電漿之一主脈衝前向光束。

以上發明內容意欲僅為例示性而非限制性的。本發明包括單獨地或呈各種組合形式之一或多個對應態樣、實施例或特徵，無論是否以彼組合或單獨地特定陳述(包括主張)。應理解，上文根據本發明之任何態樣或下文關於本發明之任何特定實施例所界定的特徵可單獨或與任何其他態樣或實施例中之任何其他所界定特徵組合使用，或用於形成本發明之另一態樣或實施例。

圖1展示包含輻射源SO及微影設備LA之微影系統。輻射源SO經組態以產生EUV輻射光束B且將EUV輻射光束B供應至微影設備LA。微影設備LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化裝置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EUV輻射光束B入射於圖案化裝置MA上之前調節該EUV輻射光束B。另外，照明系統IL可包括琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11。琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11一起向EUV輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要強度分佈。除了琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11以外或代替琢面化場鏡面裝置10及琢面化光瞳鏡面裝置11，照明系統IL亦可包括其他鏡面或裝置。

在由此調節之後，EUV輻射光束B與圖案化裝置MA相互作用。作為此相互作用之結果，產生經圖案化EUV輻射光束B'。投影系統PS經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至基板W上。出於彼目的，投影系統PS可包含經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至由基板台WT固持之基板W上的複數個鏡面13、14。投影系統PS可將縮減因數應用於經圖案化EUV輻射光束B'，因此形成特徵小於圖案化裝置MA上之對應特徵的影像。舉例而言，可應用為4或8之縮減因數。儘管投影系統PS在圖1中被繪示為僅具有兩個鏡面13、14，但投影系統PS可包括不同數目個鏡面(例如，六個或八個鏡面)。

基板W可包括先前形成之圖案。在此種狀況下，微影設備LA將由經圖案化EUV輻射光束B'形成之影像與先前形成於基板W上之圖案對準。

可在輻射源SO中、在照明系統IL中及/或在投影系統PS中提供相對真空，亦即，處於充分地低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如氫氣)。

圖1所展示之輻射源SO例如屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。可例如包括CO ₂雷射之雷射系統1經配置以經由雷射光束2將能量沈積至自例如燃料發射器3提供之諸如錫(Sn)的燃料中。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可包含一噴嘴，該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡而引導例如呈液滴之形式的錫。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之去激發及再結合期間自電漿7發射包括EUV輻射之輻射。

來自電漿之EUV輻射係由收集器5收集及聚焦。收集器5包含例如近正入射輻射收集器5 (有時更通常被稱作正入射輻射收集器)。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。該等焦點中之第一焦點可處於電漿形成區4處，且該等焦點中之第二焦點可處於中間焦點6處，如下文所論述。

雷射系統1可與輻射源SO在空間上分離。在此種狀況下，雷射光束2可憑藉包含例如合適導向鏡及/或光束擴展器及/或其他光學器件之光束遞送系統(圖中未繪示)自雷射系統1傳遞至輻射源SO。雷射系統1、輻射源SO及光束遞送系統可一起被認為係輻射系統。

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經配置以使得中間焦點6位於輻射源SO之圍封結構9中之開口8處或附近。

儘管圖1將輻射源SO描繪為雷射產生電漿(LPP)源，但諸如放電產生電漿(DPP)源或自由電子雷射(FEL)之任何合適之源可用以產生EUV輻射。

圖1中亦描繪度量衡及控制系統100，該度量衡及控制系統用於分析自燃料發射器3提供的諸如錫(Sn)之燃料且用於控制雷射系統1以經由雷射光束2將能量沈積至燃料中，如下文參考圖4及圖5之實例實施例更詳細地描述。

圖2描繪在先前技術度量衡系統中使用之光學拾取件200的實例。圖2中亦展示用於將前向光束210聚焦至目標部位225上之光學裝置220，如下文更詳細地描述。

光學拾取件200包含用於經由第一聚焦裝置235將前向光束210之一部分引導至第一感測器215上之第一光束分裂裝置205，該第一聚焦裝置用於將前向光束210聚焦於第一感測器215上。

在圖2之實例中，第一聚焦裝置235表示為凸透鏡，但應瞭解，在其他實例中，第一聚焦裝置235可包含複數個透鏡及/或光學元件。

前向光束210可為來自雷射之光束，諸如經組態以將預脈衝提供至目標部位225處之燃料的雷射。

第一感測器215可包含複數個像素，例如可為至少四像素設計。因而，第一感測器215可為可組態的以判定入射光束前向光束210之相對位置及/或大小及/或強度。舉例而言，藉由比較入射於第一感測器215之每一像素上的輻射之強度，可判定前向光束210在第一感測器215上之焦點的相對位置及大小。

前向光束210之另一部分繼續通過光束分裂裝置205朝向光學裝置220，該光學裝置用於將前向光束210聚焦至目標部位225上。

在此實例中，光學裝置220表示為凸透鏡，但應瞭解，在其他實例中，光學裝置220可包含複數個透鏡及/或光學元件。

在使用中，諸如錫液滴之燃料可處於目標部位225處。前向光束210之至少一部分可由目標部位225處之燃料反射作為返回光束230。

返回光束230藉由光學裝置220(例如，一或多個透鏡)準直，且接著入射於光學拾取件200之反射表面上。在圖2之實例中，反射表面為第一光束分裂裝置205之表面，但在其他實例中，反射表面可實施為分開之裝置。

反射表面經由用於將前向光束210聚焦於第一感測器215上之第二聚焦裝置245將返回光束230反射至第二感測器240上。

在圖2之實例中，第二聚焦裝置245亦表示為凸透鏡，但應瞭解，在其他實例中，第二聚焦裝置245可包含複數個透鏡及/或光學元件。

第二感測器240可與第一感測器215實質上相同。亦即，在實例中，第二感測器240可包含複數個像素，例如，可為至少四像素設計。因而，第二感測器240可為可組態的以判定入射返回光束230之相對位置及/或大小及/或強度。舉例而言，藉由比較入射於第一感測器之每一像素上的返回光束230之輻射之強度，可判定返回光束230在第二感測器240上之焦點的相對位置及大小。

第二光束分裂器250亦設置於由第一光束分裂裝置205導向第一感測器215的前向光束210之部分的路徑中。第二光束250分裂器可將前向光束210之一部分引導至第三感測器255上。

在使用中，如藉由第一感測器215量測的前向光束210在第一感測器215上之位置可指示前向光束210在主焦點處(例如在目標部位225處)的焦點位置。

在使用中，如藉由第二感測器240所量測的返回光束230在第二感測器240上之位置可指示在主焦點(例如，目標部位225)處之燃料(例如，錫液滴)之位置。

因而，若由第一感測器215量測的前向光束210之位置匹配由第二感測器240量測的返回光束230之位置，則前向光束210聚焦於目標部位225處之燃料上。

第三感測器255可給出前向光束210之x-y位置之指示。

在使用中，若由第一感測器215量測的前向光束210之位置並不匹配由第二感測器240量測的返回光束230之位置，則可致動光學裝置可經致動以調整前向光束以使前向光束210之焦點與目標部位225處之燃料對準。

然而，度量衡系統中之此光學拾取件200之實施可能不足以量測及補償入射於作為目標部位225之燃料上的前向光束中之各種自由度，特別是由於在使用中之目標部位255之位置的變化。

圖3中繪示此類自由度，該圖3描繪經引導通過光學裝置320之前向光束中之自由度的各種實例，該光學裝置320等效於圖2之光學裝置220。

描繪平面305，其可表示目標待定位所在之平面。平面305正交於光學裝置320之光軸315。

在第一實例中，可將前向光束310a引導通過光學裝置320。出於實例之目的，光學裝置320表示為凸透鏡，但應瞭解，在其他實例中，光學裝置320可包含一或多個透鏡及/或光學元件。

在第一實例中，前向光束310a相對於光學裝置320之光軸315在x-y平面中傾斜。因而，由於光學裝置320所致的前向光束310a之焦點自平面305偏移，例如在+x方向上偏移。

在所描繪之實例使用狀況下，前向光束310a在其接近光學裝置320時的此傾斜使得前向光束310a在+x方向上自平面305偏移。在用於EUV輻射源中之預脈衝雷射光束之度量衡及控制系統中時，此偏移可使燃料目標非理想地變形及/或定向。舉例而言，理想地燃料液滴可經均勻地變形以增加用於後續汽化及/或主脈衝之可用表面積。然而，入射於燃料上之預脈衝中的此偏移可使得燃料液滴不均勻地變形及/或定向。

在第二實例中，可將前向光束310b引導通過光學裝置320。

在第二實例中，前向光束310b在x-y平面中自光學裝置320之光軸315偏移。在特定實例中，前向光束310b在+x方向上偏移。因而，由於光學裝置320所致的前向光束310b之焦平面可相對於平面305傾斜。

在用於EUV輻射源中之預脈衝雷射光束之度量衡及控制系統中時，前向光束310b之焦點之此偏移可使燃料目標非理想地變形及/或定向。

在第三實例中，可將前向光束310c引導通過光學裝置320。

在第三實例中，前向光束310c之波前相對於光學裝置320係彎曲的。亦即，前向光束310c為非理想準直之前向光束320c。因而，由於光學裝置320所致的前向光束310c之焦點可在-z方向上自平面305偏移。

在所描繪之實例使用狀況下，前向光束310c之波前之曲率使得前向光束310c之焦點在-z方向上自目標部位偏移。在用於EUV輻射源中之預脈衝雷射光束之度量衡及控制系統中，焦點之此偏移可致使燃料目標非理想地變形及/或定向。特定言之，此偏移可影響經變形燃料目標之大小。

最後，在第四實例中，可將前向光束310d引導通過光學裝置320。

在第四實例中，前向光束310d之等效於數值孔徑之寬度(例如，光束腰)過大。諸如光學裝置320之光學元件通常可展現朝向光學表面之周邊的較不良光學效能，且展現朝向與光軸315對準之光學表面之中心的較佳光學效能。因而，過度寬之前向光束310d亦可影響平面305處之聚焦深度及/或光束腰，藉此導致在使用中燃料目標之非理想變形及/或定向。

根據本發明之一實施例的用於EUV輻射源中之雷射光束之度量衡及控制系統可補償前向光束310a至310d中之上述自由度，如下文參考圖4及圖5所描述。

圖4描繪根據本發明之一實施例的度量衡及控制系統400之實例。在實例中，度量衡及控制系統400可實施為圖1之度量衡及控制系統100。

度量衡及控制系統400包含光學拾取件405。光學拾取件405經組態以量測導向目標部位420之前向光束410及自目標部位420反射之返回光束415。

度量衡及控制系統400包含複數個可致動光學裝置425、430、435、465、475，該等可致動光學裝置可組態以將前向光束410引導並聚焦至目標部位420上且將光學拾取件405之量測平面與目標部位420對準，如下文更詳細地描述。特定言之，可致動光學裝置425、430、435、465、475在前向光束410之路徑中安置於光學拾取件405之前及之後，且回應於藉由光學拾取件405對前向光束410及返回光束415之量測來控制該等可致動光學裝置。

實例度量衡及控制系統400包含經組態以提供前向光束410之雷射495。僅出於非限制性實例之目的，雷射495經組態以提供前向光束410，該前向光束適合用作預脈衝以用於在與後續一或多個汽化及/或主脈衝相互作用之前最佳化EUV輻射源中之燃料的質量密度及/或分佈。應理解，所描述之實例度量衡及控制系統400可適於與上述汽化脈衝或主脈衝一起使用。此外，體現所揭示發明之度量衡及控制系統可適於與預脈衝、汽化脈衝或主脈衝中之多於一者一起使用，如下文參考圖5之實例度量衡及控制系統500更詳細地描述。

圖4之實例度量衡及控制系統400包含第一可致動光學裝置425。第一可致動光學裝置425在前向光束410之路徑中安置於光學拾取件405之前。第一可致動光學裝置425受第一可致動光學裝置控制器480控制。

第一可致動光學裝置425可經組態以用於控制前向光束410之波前之曲率。在實例中，第一可致動光學裝置425可另外或替代地經組態以控制前向光束410之直徑。

因而，第一可致動光學裝置控制器480在圖4中被表示為「光束空間d, c控制器」，其中「d」係指前向光束410之寬度且「c」係指前向光束410之波前之曲率。

第一可致動光學裝置425可包含複數個裝置，諸如一或多個透鏡。第一可致動光學裝置425之位置及/或屬性可為可組態的，例如可致動的。亦即，形成第一可致動光學裝置425之複數個裝置中之一或多者的位置及/或屬性可為可組態的。

在一實例中，第一可致動光學裝置425可包含一或多個透鏡，其中該一或多個透鏡之位置可經調整。亦即，第一可致動光學裝置425可包含一或多個位置可控制透鏡。諸如伺服馬達之致動器可為可組態的以控制一或多個透鏡之位置。

在另一實例中，第一可致動光學裝置425可另外或替代地包含一或多個可變形透鏡。在一實例中，此可變形透鏡之光學屬性可藉由用於控制施加至可變形透鏡之一或多個組件(諸如，透鏡之光學表面或用於調整透鏡中之張力之組件)之流體中的壓力之構件予以調整。

在使用中，第一可致動光學裝置425可經組態以補償前向光束410之波前之曲率，如上文參考導向平面305之前向光束310c的第三實例所描述。亦即，可回應於藉由光學拾取件405對前向光束410及返回光束415之量測來控制第一可致動光學裝置425之致動以控制前向光束410之波前曲率。

類似地，第一可致動光學裝置425可經組態以調整前向光束310之寬度，例如，減小數值孔徑，如上文參考導向平面305之前向光束310d的第四實例所描述。亦即，可回應於藉由光學拾取件405對前向光束410及返回光束415之量測來控制第一可致動光學裝置425之致動以控制前向光束310之寬度。

實例度量衡及控制系統400包含第二可致動光學裝置430。第二可致動光學裝置430在前向光束410之路徑中安置於光學拾取件405之前。第二可致動光學裝置430在前向光束410之路徑中安置於第一可致動光學裝置425之後。第二可致動光學裝置430受第二可致動光學裝置控制器485控制。

第二可致動光學裝置430係鏡面，例如，適合於反射具有前向光束410之波長之輻射的反射表面。

在實例中，第二可致動光學裝置430係位置可控制鏡面。亦即，第二可致動光學裝置430之傾斜可由諸如伺服馬達或其類似者之致動器調整。

在其他實例中，第二可致動光學裝置430可包含可變形鏡面。此可變形鏡面之光學屬性可藉由用於控制施加至可變形鏡面之一或多個組件(諸如可變形鏡面之後表面)之流體中的壓力之構件予以調整。

在使用中，第二可致動光學裝置430可經組態以補償前向光束410相對於第二可致動光學裝置430之光軸的偏移，如上文參考導向平面305之前向光束310b之第二實例所描述。亦即，可回應於藉由光學拾取件405對前向光束410及返回光束415之量測來控制第二可致動光學裝置430之致動以控制前向光束410之偏移，其中藉由光學拾取件405對前向光束410及返回光束415之量測可包含前向光束410及返回光束415之波前及/或位置的量測。

因而，第二可致動光學裝置控制器485在圖4中表示為「光束位置X-Y控制器」，其中控制器185組態第二可致動光學裝置430以調整前向光束410在X-Y平面中之位置(如圖3中所表示)以補償前向光束410之偏移。

實例度量衡及控制系統400包含第三可致動光學裝置435。第三可致動光學裝置435在前向光束410之路徑中安置於光學拾取件405之前。第三可致動光學裝置435受第三可致動光學裝置控制器490控制。

第三可致動光學裝置435為用於反射前向光束410之鏡面。在實例中，第三可致動光學裝置435係位置可控制鏡面。亦即，第三可致動光學裝置435之傾斜可由諸如伺服馬達或其類似者之致動器調整。在其他實例中，第三可致動光學裝置435可包含可變形鏡面。

在使用中，第三可致動光學裝置435可經組態以補償前向光束410相對於光軸之傾斜，如上文參考導向平面305之前向光束310a的第一實例所描述。亦即，可回應於藉由光學拾取件405對前向光束410及返回光束415之量測來控制第三可致動光學裝置435之致動以補償前向光束410之傾斜效應。

因而，第二可致動光學裝置430及第三可致動光學裝置435可有效地用於轉向前向光束410。

第三可致動光學裝置控制器490在圖4中表示為「光束傾斜Rx, Ry控制器」，其中該第三可致動光學裝置控制器490組態第三可致動光學裝置435以補償前向光束410之傾斜。

儘管在前向光束410之路徑中在光學拾取件405之前僅描繪三個可致動裝置425、430、435，但應瞭解，此僅出於實例之目的，且在屬於本發明之範疇的其他實例中，可在前向光束410之路徑中在光學拾取件405之前實施一或多個其他可致動裝置以用於控制前向光束410之傾斜及/或位置及/或寬度及/或曲率。

光學拾取件405包含用於量測前向光束410之第一感測器440、用於量測返回光束415之第二感測器445、用於將前向光束410之一部分引導至第一感測器440上之光束分裂裝置450，及用於將返回光束415引導至第二感測器445上之反射表面。光學拾取件405亦包含用於將前向光束410聚焦於第一感測器440上之第一聚焦裝置455及用於將返回光束415聚焦於第二感測器455上之第二聚焦裝置460。

第一感測器440、第二感測器445、光束分裂裝置450、反射表面、第一聚焦裝置455及第二聚焦裝置460大體上對應於圖2之拾取件200的第一感測器215、第二感測器240、光束分裂裝置205、反射表面、第一聚焦裝置235及第二聚焦裝置245，且因此出於簡潔目的不予以進一步詳細地描述。

實例度量衡及控制系統400亦包含第四可致動光學裝置465。第四可致動光學裝置465在前向光束410之路徑中安置於光學拾取件405之後。第四可致動光學裝置465安置於返回光束415之路徑中。

第四可致動光學裝置465為用於反射前向光束410及返回光束415之鏡面。在實例中，第四可致動光學裝置465係位置可控制鏡面。亦即，第四可致動光學裝置465之傾斜可由諸如伺服馬達或其類似者之致動器調整。在其他實例中，第四可致動光學裝置465可包含可變形鏡面。

因而，第四可致動光學裝置465連同第二可致動光學裝置430及第三可致動光學裝置435可有效地用於轉向前向光束410。

此外，第四可致動光學裝置465可經組態以使返回光束415定中心於光學拾取件405之第二感測器445上。藉由使返回光束415定中心於第二感測器445上，可最小化第二感測器445所需之範圍，且可接近可用範圍之中心且在展現相對較高線性回應之感測器區內操作第二感測器445。

亦描繪在前向光束410及返回光束415之路徑中的另外光學裝置470，其中出於實例之目的，該另外光學裝置470係鏡面。在其他實例中，另外光學裝置470可為可致動光學裝置470。

實例度量衡及控制系統400亦包含第五可致動光學裝置475。第五可致動光學裝置475在前向光束410之路徑中安置於光學拾取件405之後。第五可致動光學裝置475安置於返回光束415之路徑中。

儘管在前向光束410及返回光束415之路徑中在光學拾取件405之後僅描繪兩個可致動裝置465、475，但應瞭解，此僅出於實例之目的，且在屬於本發明之範疇的其他實例中，可在前向光束410之路徑中在光學拾取件405之後實施一或多個另外可致動裝置以用於控制前向光束410在目標部位420上之傾斜及/或位置及/或寬度及/或曲率且用於將返回光束導向第二感測器445且使返回光束定中心於第二感測器445上。

第五可致動光學裝置475在前向光束410及返回光束415之路徑中安置於光學拾取件405之後。在實例中，第五可致動光學裝置475在前向光束410之路徑中安置於第四可致動光學裝置465之後。

實例第五可致動光學裝置475包含可致動透鏡。在使用中，可致動第五可致動光學裝置475以將前向光束410聚焦於目標部位410處之燃料上，藉此亦確保光學拾取件405之量測平面與目標部位410對準。

此外，第五可致動光學裝置475之光學焦距經組態以匹配光學拾取件405之第一聚焦裝置455及第二聚焦裝置460之光學焦距。因而，藉由致動第五可致動光學裝置475以將前向光束410聚焦於目標部位410處之燃料上，例如確保目標部位410確切地處於背焦平面中，則第一聚焦裝置455及第二聚焦裝置460兩者(其匹配前向光束410焦距)可提供前向光束410之焦點之部位確切地處於目標部位420處之指示。

第四可致動光學裝置465及第五可致動光學裝置475受第四可致動光學裝置控制器499控制。第四可致動光學裝置控制器499在圖4中表示為「雷射至液滴X,Y,Z控制器」，此係因為第四控制器499可致動第四可致動光學裝置465及第五可致動光學裝置475以控制前向光束410之焦點在x、y及z方向上的轉向及定位，如圖3中所表示。

亦即，第四可致動光學裝置465及第五可致動光學裝置475可控制前向光束410之焦點在x、y及z方向上之位置，以確保前向光束410精確地入射於目標部位處之燃料上以最佳化EUV輻射源中之EUV電漿產生程序。藉由如此控制前向光束410之焦點，第四可致動光學裝置465及第五可致動光學裝置475亦確保由目標部位420處之燃料反射之返回光束415可經導向第二感測器445之中心。

圖5描繪根據本發明之另一實施例之度量衡及控制系統500的實例。包括圖5以提供應用於EUV輻射源中之複數個雷射光束的圖4之度量衡及控制系統400之實例。在實例中，度量衡及控制系統500可實施為圖1之度量衡及控制系統100。

該實例度量衡及控制500系統包含：第一雷射505，其經組態以用於產生用於使燃料變形之預脈衝前向光束510；第二雷射515，其用於產生用於使燃料稀薄之汽化脈衝前向光束520；及第三雷射525，其經組態以產生用於自燃料產生EUV電漿之主脈衝前向光束530。

度量衡及控制系統500經組態以將每一前向光束510、520、530引導並聚焦至目標部位535處之燃料上且將量測平面與目標部位535對準。

應瞭解，在使用中，可按順序提供預脈衝前向光束510、汽化脈衝前向光束520及主脈衝前向光束530，其中每一光束包含一或多個脈衝。

在使用中，每一前向光束510、520、530經導向可處於運動中之動態燃料目標。因而，應理解，目標部位535可變化，例如前向光束510、520、530中之每一者的目標部位535可不同。

第一光學拾取件540經組態以量測導向目標部位535處之燃料液滴之預脈衝前向光束510，及自目標部位535反射之預脈衝返回光束。

第一光學拾取件540亦經組態以隨後量測導向目標部位535處之燃料液滴的汽化脈衝前向光束520，及自目標部位535反射之汽化脈衝返回光束。

第二光學拾取件550經組態以量測導向目標部位535處之燃料液滴之主脈衝前向光束530，及自目標部位535反射之主脈衝返回光束。

描繪複數個可致動光學裝置，其中該等可致動光學裝置可組態以將每一前向光束510、520、530引導並聚焦至各別目標部位535上且將各別光學拾取件540、550之量測平面與各別目標部位535對準。

如上文參考圖4之實例系統所描述，複數個可致動光學裝置可包含例如一或多個可變形鏡面、位置可控制鏡面及/或位置可控制透鏡。

可致動光學裝置在每一各別前向光束510、520、530之路徑中安置於第一光學拾取件540及第二光學拾取件550之前及之後，且回應於藉由各別光學拾取件540、550對前向光束510、520、530中之每一者及每一返回光束的一或多個量測來控制該等可致動光學裝置，如上文參考圖4之實例度量衡及控制系統400所描述。

特定言之，提供可包含一或多個可致動光學元件的第一可致動裝置555以用於控制預脈衝前向光束510之波前曲率及/或預脈衝前向光束510之直徑，其中該第一可致動裝置555在預脈衝前向光束510之路徑中安置於第一光學拾取件540之前。又，提供可包含一或多個可致動光學元件的第二可致動裝置560以用於控制汽化脈衝前向光束520之波前曲率及/或汽化脈衝前向光束520之直徑，其中該第二可致動裝置560在汽化脈衝前向光束510之路徑中安置於第一光學拾取件540之前。又，提供可各自包含一或多個可致動光學元件的一或多個第三可致動裝置565以用於控制主脈衝前向光束530之波前曲率及/或主脈衝前向光束530之直徑，其中該一或多個第三可致動裝置565在主脈衝前向光束510之路徑中安置於第二光學拾取件545之前。

如上文參考圖4所描述，各種另外可致動光學裝置經提供以控制針對每一前向光束510、520、530之傾斜及位置。

儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影設備之使用，但應理解，本文中所描述之微影設備可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。

儘管可在本文中特定地參考在微影設備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設備中。本發明之實施例可形成遮罩檢測設備、度量衡設備或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或遮罩(或其他圖案化裝置)之物件之任何設備之部分。此等設備通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。

儘管上文可特定地參考在光學微影之內容背景中對本發明之實施例之使用，但應瞭解，本發明在內容背景允許之情況下不限於光學微影且可用於例如壓印微影之其他應用中。

在內容背景允許之情況下，本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合來實施。本發明之實施例亦可被實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸以可由機器(例如計算裝置)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁性儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；電形式、光形式、聲形式或其他形式之傳播信號(例如載波、紅外線信號、數位信號等)，及其他者。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而，應瞭解，此類描述僅係出於方便起見，且此等動作事實上起因於計算裝置、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等且在執行此操作時可使致動器或其他裝置與實體世界相互作用之其他裝置。

雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為繪示性，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申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。

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:琢面化場鏡面裝置 11:琢面化光瞳鏡面裝置 13:鏡面 14:鏡面 100:度量衡及控制系統 200:光學拾取件 205:第一光束分裂裝置 210:前向光束 215:第一感測器 220:光學裝置 225:目標部位 230:返回光束 235:第一聚焦裝置 240:第二感測器 245:第二聚焦裝置 250:第二光束分裂器 255:目標部位 305:平面 310a:前向光束 310b:前向光束 310c:前向光束 310d:前向光束 315:光軸 320:光學裝置 405:光學拾取件 410:前向光束 415:返回光束 420:目標部位 425:第一可致動光學裝置 430:第二可致動光學裝置 435:第三可致動光學裝置 445:第二感測器 450:光束分裂裝置 455:第一聚焦裝置 460:第二聚焦裝置 465:第四可致動光學裝置 470:另外光學裝置/可致動光學裝置 475:第五可致動光學裝置 480:第一可致動光學裝置控制器 485:第二可致動光學裝置控制器 490:第三可致動光學裝置控制器 495:雷射 499:第四可致動光學裝置控制器 500:度量衡及控制系統 505:第一雷射 510:預脈衝前向光束 515:第二雷射 520:汽化脈衝前向光束 525:第三雷射 530:主脈衝前向光束 535:目標部位 540:第一光學拾取件 550:第二光學拾取件 555:第一可致動裝置 560:第二可致動裝置 565:第三可致動裝置 B:EUV輻射光束 B':經圖案化EUV輻射光束 IL:照明系統 LA:微影設備 MA:圖案化裝置 MT:支撐結構 PS:投影系統 SO:輻射源 W:基板 WT:基板台

現在將僅作為實例參看隨附示意性圖式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設備及輻射源且實施度量衡及控制系統的微影系統； -  圖2描繪在先前技術度量衡系統中使用之光學拾取件的實例； - 圖3描繪前向光束中之自由度之各種實例； - 圖4描繪根據本發明之一實施例的度量衡及控制系統之實例；且 - 圖5描繪根據本發明之另一實施例之度量衡及控制系統的實例。

405:光學拾取件

410:前向光束

415:返回光束

420:目標部位

425:第一可致動光學裝置

430:第二可致動光學裝置

435:第三可致動光學裝置

445:第二感測器

450:光束分裂裝置

455:第一聚焦裝置

460:第二聚焦裝置

465:第四可致動光學裝置

470:另外光學裝置/可致動光學裝置

475:第五可致動光學裝置

480:第一可致動光學裝置控制器

485:第二可致動光學裝置控制器

490:第三可致動光學裝置控制器

495:雷射

499:第四可致動光學裝置控制器

Claims (15)

1. 一種用於一EUV輻射源中之一雷射光束之度量衡及控制系統(100，400，500)，該系統包含： 一光學拾取件(405，540，550)，其經組態以量測導向一目標部位(420，535)之一前向光束(410，510，520，530)及自該目標部位反射之一返回光束(415)；及 可致動光學裝置(425，430，435，465，475，555，560，565)，其可組態以將該前向光束引導並聚焦至該目標部位上且將該光學拾取件之一量測平面與該目標部位對準， 其中該等可致動光學裝置在該前向光束之一路徑中安置於該光學拾取件之前及之後，且回應於藉由該光學拾取件對該前向光束及該返回光束之一量測而控制該等可致動光學裝置。
2. 如請求項1之度量衡及控制系統(100，400，500)，其中該等可致動光學裝置包含用於控制該前向光束(410，510，520，530)之一波前曲率及/或該前向光束之一直徑的至少一個裝置(425，555，560，565)。
3. 如請求項2之度量衡及控制系統(100，400，500)，其中該至少一個裝置(425，555，560，565)在該前向光束之該路徑中安置於該光學拾取件(405，540，550)之前。
4. 如請求項1或2之度量衡及控制系統(100，400，500)，其中每一可致動光學裝置(425，430，435，465，475，555，560，565)包含以下各者中之至少一者： 一可變形鏡面； 一位置可控制鏡面； 一位置可控制透鏡。
5. 如請求項1或2之度量衡及控制系統(100，400，500)，其中藉由該光學拾取件(405，540，550)對該前向光束(410，510，520，530)及該返回光束(415)之該量測包含對該前向光束及該返回光束之波前及/或位置之一量測。
6. 如請求項1或2之度量衡及控制系統(100，400，500)，其中該光學拾取件(405，540，550)包含： 一第一感測器(440)，其用於量測該前向光束(410)； 一第二感測器(445)，其用於量測該返回光束(415)； 一光束分裂裝置(450)，其用於將該前向光束之一部分引導至該第一感測器上；及 一表面，其用於將該返回光束引導至該第二感測器上。
7. 如請求項6之度量衡及控制系統(100，400，500)，其中該光學拾取件(405，540，550)包含用於將該前向光束(410)聚焦於該第一感測器(440)上之一第一聚焦裝置(455)及用於將該返回光束(415)聚焦於該第二感測器(445)上之一第二聚焦裝置(460)，且其中該第一聚焦裝置及該第二聚焦裝置經組態以匹配用於將該前向光束聚焦至該目標部位(420)上的該等可致動光學裝置(475)中之至少一者的一光學焦距。
8. 如請求項6之度量衡及控制系統(100，400，500)，其中該等可致動光學裝置(425，430，435，465，475，555，560，565)包含在該前向光束(410，510，520，530)之該路徑中安置於該光學拾取件(405，540，550)之後且可組態以將該返回光束(415)定中心於該第二感測器(445)上的複數個裝置(465，475)。
9. 如請求項1或2之度量衡及控制系統(100，400，500)，其包含在該前向光束(410，510，520，530)之該路徑中安置於該光學拾取件(405，540，550)之前及之後的用於轉向該前向光束的可致動之位置可控制鏡面(430，435，465)。
10. 如請求項1或2之度量衡及控制系統(500)，其包含： 複數個光學拾取件(540，550)，每一光學拾取件經組態以量測導向一各別目標部位(535)之一或多個前向光束(510，520，530)及自該各別目標部位反射之一或多個各別返回光束；及 可致動光學裝置(555，560，565)，其可組態以將每一前向光束引導並聚焦至該各別目標部位上且將該各別光學拾取件之一量測平面與該各別目標部位對準， 其中該等可致動光學裝置在每一前向光束之一路徑中安置於每一光學拾取件之前及之後，且回應於藉由該各別光學拾取件對該一或多個前向光束及每一返回光束之一量測而控制該等可致動光學裝置。
11. 一種用於一EUV微影設備(LA)之輻射源(SO)，該輻射源包含： 如請求項1至10中任一項之度量衡及控制系統(100，400，500)； 一燃料發射器(3)，其用於在該目標部位處發射燃料；及 一雷射(1)，其經組態以產生待由該燃料反射作為該返回光束的該前向光束。
12. 如請求項11之輻射源(SO)，其包含： 一第一雷射(505)，其經組態以用於產生用於使該燃料變形之一預脈衝前向光束(510)；一第二雷射(515)，其用於產生用於使該燃料稀薄之一汽化脈衝前向光束(520)；及一第三雷射(525)，其經組態以產生用於自該燃料產生一EUV電漿之一主脈衝前向光束(530)， 且其中該度量衡及控制系統(100，500)經組態以將每一前向光束引導並聚焦至一/該目標部位(535)處之該燃料上且將一/該量測平面與該各別目標部位對準。
13. 一種控制用於一EUV微影設備(LA)之一輻射源(SO)中之一雷射的方法，該方法包含： 組態可致動光學裝置(425，430，435，465，475，555，560，565)以將該雷射之一前向光束(410，510，520，530)引導並聚焦至一目標部位(420，535)處之一燃料上且將一光學拾取件(405，540，550)之一量測平面與該目標部位對準， 其中該等可致動光學裝置在該前向光束之一路徑中安置於該光學拾取件之前及之後，且其中回應於藉由該光學拾取件進行的該前向光束及自該目標部位處之該燃料反射之一返回光束的一量測來控制該等光學裝置之致動。
14. 如請求項13之方法，其包含致動至少一個可致動光學裝置(425，555，560，565)以控制該前向光束(410，510，520，530)之一波前曲率及/或該前向光束之一直徑的一步驟。
15. 如請求項13或14之方法，其中該前向光束包含以下各者中之至少一者： 用於使該燃料變形之一預脈衝前向光束(510)； 用於使該燃料稀薄之一汽化脈衝前向光束(520)；及/或 用於自該燃料產生一EUV電漿之一主脈衝前向光束(530)。