TWI574586B - 用以最佳化極紫外光生成作用之系統與方法 - Google Patents

用以最佳化極紫外光生成作用之系統與方法 Download PDF

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Description

用以最佳化極紫外光生成作用之系統與方法 參考相關申請案
本案請求美國臨時專利申請案第61/653,979號，申請日2012年5月31日，名稱「用以最佳化極紫外光生成作用之系統與方法」，代理人檔號PA1165PRV之優先權，及亦請求美國新型專利申請案第13/549,261號，申請日2012年7月13日，名稱「用以最佳化極紫外光生成作用之系統與方法」，代理人檔號PA1165US之優先權，二案全部內容係爰引於此並融入本說明書的揭示。
發明領域
本發明大致上係有關於極紫外(EUV)光生成作用之最佳化，更明確言之，係有關於光學元件設定點之閉合迴路調整以最佳化雷射束之對齊至一標靶小滴。
發明背景
半導體業界持續發展能夠印刷愈來愈小的積體電路尺寸的光刻技術。極紫外線(EUV)光(偶爾又稱軟x光)通常係定義為具有10奈米至110奈米(nm)波長的電磁射線。EUV光刻術大致上被視為包括於10-14奈米範圍波長的 EUV光，係用以在基體諸如矽晶圓產生極小特性件(例如次32奈米特性件)。此等系統須為高度可靠，及提供具有成本效益的產出量及合理的製程選擇自由度。
產生EUV光之方法包括但非必要僅限於將一種材料轉換成具有一或多個元素的電漿態(例如氙、鋰、錫、銦、鎢、碲、鋁等)，具有在該EUV範圍內的一或多個發射線。於一個此種方法中，俗稱雷射產生式電漿(LPP)，所需電漿可藉使用在LPP EUV來源電漿室內部的在一照射位置的雷射束照射一靶材而產生，諸如具有期望的線-發射元素的材料小滴、流、或簇。
該線-發射元素可呈純質形式或合金形式(例如於期望溫度為液體的合金)，或可混合或分散有另一種材料諸如液體的合金。同時遞送此靶材與雷射束至在LPP EUV來源電漿室內的一期望照射位置用於電漿起始，顯示某些時間與控制問題，原因在於需要適當撞擊標靶以獲得足量電漿來最大化EUV光生成。實際上，雷射束相對於小滴的位置部分決定該EUV光源的功率輸出。
如此，該雷射束須聚焦在靶材將通過的一焦點位置上，且須計時使得雷射束通過該點時交叉該靶材。於三度空間中，靶材沿x軸行進，雷射束沿z軸行進(y軸交叉x軸及z軸)。雷射束的焦點位置係由兩個分開的光學元件決定：一透鏡(「最終聚焦透鏡」或「FF透鏡」)及一控制反射鏡(「最終聚焦控制反射鏡」或「FF控制反射鏡」)。為了保持雷射束聚焦在該焦點位置上，一FF反射鏡(FFY)控制 迴路演算法導向該控制反射鏡的對齊以定位該雷射束沿該y軸，及一FF透鏡(FFZ)控制迴路演算法校準透鏡的對齊以定位該雷射束沿該z軸。
在本LPP EUV系統中，此等回授控制迴路係用以動態追蹤與調整FF透鏡及FF控制反射鏡的軸向定位以控制透鏡的對齊。一感測器(例如一回波診斷(RBD)相機)可決定一相對焦點位置，換言之，於該處該射束係相對於該小滴聚焦。如此，理論上能夠體現一回授控制迴路接收來自一相對焦點位置感測器的輸入以維持該雷射束聚焦在靶材(例如小滴)上。但使用RBD辦法的問題為其可獲得一偏移測量值，當實際上該相對射束對小滴的對齊為靜態時，該測量值可指示該對齊的移動。如此，根據來自一相對焦點位置感測器的輸入的控制演算法之用途有限。因此，需要有能夠準確地追蹤與調整各個光學元件位置的改良方式，因而能夠維持該雷射束聚焦在該小滴上。
發明概要
於一個實施例中，提出一種定位一光學元件以最佳化從一極紫外線(EUV)光源輸出的功率之方法包含：使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於該光學元件沿一軸的一目前位置；藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位；藉該計算裝置擷取該偏位已被去除的度量相對於該光學元件 的該位置之一梯度；藉該計算裝置決定該度量梯度之一平均梯度；藉該計算裝置根據該平均梯度而估計該光學元件沿該軸的一目前位置設定點；使用一抖動信號擴大該估計目前位置設定點以獲得一標靶設定點；及藉該計算裝置輸出用以調整一致動器的一控制信號，以改變該光學元件沿該軸的該位置從該目前位置設定點至該標靶設定點。
於另一個實施例中，提出一種定位二光學元件以最佳化從一極紫外線(EUV)光源輸出的功率之方法包含：使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於該第一光學元件沿一第一軸的一第一目前位置，及該第二光學元件沿一第二軸的一第二目前位置；藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位；藉該計算裝置擷取該偏位已被去除的度量相對於該第一光學元件的該位置之一第一梯度，及該度量相對於該第二光學元件的該位置之一第二梯度；藉該計算裝置決定該度量第一梯度之一第一梯度平均及該度量第二梯度之一第二梯度平均；藉該計算裝置根據該第一梯度平均梯度而估計該第一光學元件沿該第一軸的一第一目前位置設定點，及根據該第二梯度平均梯度而估計該第二光學元件沿該第二軸的一第二目前位置設定點；使用一第一抖動信號擴大針對該第一光學元件的該估計第一目前位置設定點以獲得一第一標靶設定點，及使用一第二抖動信號擴大針對該第二光學元件的該估計第二目前位置設定點以獲得一第 二標靶設定點；及藉該計算裝置輸出用以調整一第一致動器的一第一控制信號以改變該第一光學元件沿該第一軸的該位置從該第一目前位置設定點至該第一標靶設定點，及用以調整一第二致動器的一第二控制信號以改變該第二光學元件沿該第二軸的該位置從該第二目前位置設定點至該第二標靶設定點。
一種定位一光學元件以最佳化從一極紫外線(EUV)光源輸出的功率之系統包含：一或多個感測器係經組配以以量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於該光學元件沿一軸的一位置；及一計算裝置係經組配以從該度量去除DC偏位；擷取關於該光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一梯度；決定該度量之一平均梯度；根據該平均梯度估計對各個光學元件之一位置設定點；使用一抖動信號以擴大該位置設定點估值而獲得一標靶設定點；及輸出一控制信號以調整一致動器以改變該光學元件沿該軸的位置至該標靶設定點。
一種具有計算指令儲存其上的非過渡電腦可讀取媒體其係包含：一碼段以使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於該光學元件沿一軸的一目前位置；一碼段以藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位；一碼段以藉該計算 裝置擷取關於該光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一梯度；一碼段以藉該計算裝置決定該度量梯度之一平均梯度；一碼段以藉該計算裝置根據該平均梯度而估計該光學元件沿該軸的一目前位置設定點；一碼段以使用一抖動信號擴大該估計目前位置設定點以獲得一標靶設定點；及一碼段以藉該計算裝置輸出用以調整一致動器的一控制信號，以改變該光學元件沿該軸的該位置從該目前位置設定點至該標靶設定點。
一種具有計算指令儲存其上的非過渡電腦可讀取媒體其係包含：一碼段以使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於該第一光學元件沿一第一軸的一第一目前位置，及該第二光學元件沿一第二軸的一第二目前位置；一碼段以藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位；一碼段以藉該計算裝置擷取關於該第一光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一第一梯度，及關於該第二光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一第二梯度；一碼段以藉該計算裝置決定該度量第一梯度之一第一梯度平均及該度量第二梯度之一第二梯度平均；一碼段以藉該計算裝置根據該第一梯度平均梯度而估計該第一光學元件沿該第一軸的一第一目前位置設定點，及根據該第二梯度平均梯度而估計該第二光學元件沿該第二軸的一第二目前位置設定點；一碼段以使用一第一抖動信號擴大針對該第一光學元件的該 估計第一目前位置設定點以獲得一第一標靶設定點，及使用一第二抖動信號擴大針對該第二光學元件的該估計第二目前位置設定點以獲得一第二標靶設定點；及一碼段以藉該計算裝置輸出用以調整一第一致動器的一第一控制信號以改變該第一光學元件沿該第一軸的該位置從該第一目前位置設定點至該第一標靶設定點，及用以調整一第二致動器的一第二控制信號以改變該第二光學元件沿該第二軸的該位置從該第二目前位置設定點至該第二標靶設定點。
100‧‧‧LPP EUV系統
101‧‧‧驅動雷射
102‧‧‧雷射束
103‧‧‧射束傳遞系統
104‧‧‧聚焦光學元件
105‧‧‧主焦點
106‧‧‧小滴產生器
107‧‧‧小滴
108‧‧‧橢圓鏡、收集器
109‧‧‧焦點
110‧‧‧LPP EUV來源電漿室
201‧‧‧最後聚焦(FF)透鏡
202‧‧‧最後聚焦(FF)鏡
602‧‧‧感測器
603‧‧‧光學元件控制器
603y‧‧‧FF反射鏡控制器、FFY反射鏡控制器
603z‧‧‧FF透鏡控制器、FFZ透鏡控制器
604y‧‧‧yc至FF反射鏡致動器、FFY反射鏡致動器
604z‧‧‧zc至FF透鏡致動器、FFZ透鏡致動器
701-707‧‧‧步驟
802-806‧‧‧方塊
807‧‧‧解調器信號、解調信號
808‧‧‧調變信號
圖1為典型LPP EUV系統100之組件中之部分的示意圖說明圖。
圖2為略圖描繪依據一個實施例涉及EUV輸出之最佳化的EUV系統組件。
圖3顯示一三維EUV能量對映圖，其中平均積分叢發能量係呈(y-,z-)軸向位置的函數作圖。
圖4顯示一代理函數之一三維EUV能量對映圖，其中叢發長度係呈(y-,z-)軸向位置的函數作圖。
圖5顯示於該yz平面上一代理輸出函數(叢發長度)的一三維輪廓對映圖對齊於該yz平面上叢發能量的一三維輪廓對映圖。
圖6為方塊圖提供依據一個實施例一回授控制迴路以最佳化該光學元件的軸向定位之一綜論。
圖7為流程圖詳細說明依據一個實施例最佳化該光學元件沿一軸的軸向定位之方法。
圖8為方塊圖詳細說明依據一個實施例用以最佳化該光學元件的軸向定位之控制演算法。
圖9顯示於平均脈衝數呈(y-,z-)軸向位置的函數之一輪廓圖中之資料實例，具有調整至FF透鏡與FF反射鏡位置重疊之一軌跡。
較佳實施例之詳細說明
圖1例示說明典型LPP EUV系統100的若干組件。驅動雷射101諸如二氧化碳雷射產生通過射束傳遞系統103及通過聚焦光學元件104(包含透鏡及控制反射鏡)的雷射束102。聚焦光學元件104具有在一LPP EUV來源電漿室110內部的在一照射位置的一主焦點105。一小滴產生器106產生適當靶材的小滴107，該小滴當在照射位置被雷射束102撞擊時，產生照射EUV光的電漿。一橢圓鏡(「收集器」)108將來自電漿的EUV光聚焦在一焦點109(又稱中間焦點位置)用以傳遞所產生的EUV光至例如光刻術掃描器系統。焦點109典型地將在含有欲暴露於該EUV光的晶圓的舟皿之一掃描器(圖中未顯示)內部，目前正在被照射的含晶圓的舟皿部分係位在焦點109。於若干實施例中，有多個驅動雷射101，射束全部皆收歛至聚焦光學元件104上。一型LPP EUV光源可使用二氧化碳雷射及具有抗反射塗層及約6吋至8吋的通光孔徑之硒化鋅(ZnSe)透鏡。
於典型LPP EUV系統內部的聚焦光學元件104之放大示意圖係顯示於圖2。聚焦光學元件104包含一FF透鏡 201，其設定點(「FF透鏡設定點」)係與主焦點105沿z軸的定位相關，及一FF反射鏡202，其設定點(「FF控制反射鏡設定點」)係與主焦點105沿y軸的定位相關。小滴產生器106的設定點決定主焦點105沿x軸的定位。如此，雷射聚焦的(x,y,z)位置(「焦點設定點」)包含FF透鏡設定點、FF控制反射鏡設定點、及小滴產生器設定點。控制沿x軸的焦點設定點不再於此處進一步討論，且為了此處進一步討論目的將被視為常數。
從LPP EUV系統輸出的能量係根據雷射束102的位置(由焦點設定點決定)可被聚焦且可維持焦點在主焦點105上而改變。藉量測於yx-參數空間網格中的各個網格位置的EUV能量(亦即藉測量於每個(y,z)位置的EUV能量)可產生一三維能量對映圖，其顯示能量輸出(例如叢發能量)呈主焦點105沿y軸及z軸的定位之函數。顯示積分叢發能量呈(y-,z-)軸向位置之函數作圖的EUV能量對映圖實例係顯示於圖3。如箭頭指示，能夠識別最佳焦點設定點，於該處達成最大能量。
實時最大化LPP EUV輸出及/或維持該雷射束與該小滴的相對排齊困難，原因在於在光源的起始既不知能量對映圖，也不知最佳FF透鏡及FF反射鏡位置。LPP EUV系統可決定該雷射束相對於該小滴的相對焦距位置，及此測量值理論上可用在回授迴路以控制實時焦點設定點的定位。但實際上，量測相對焦點位置的感測器無法可靠地達到焦點設定點，因而不適用於實時焦點位置的控制。
此處描述的系統及方法藉由使用閉合迴路梯度最佳化方法以追蹤與微調焦點設定點，且藉此維持驅動雷射實時對準至小滴位置上而最佳化LPP EUV輸出。由於閉合迴路能量對映圖為平坦(及因而提供極少梯度資訊)，故使用容易量測的代理輸出能量函數來替代實際能量輸出。代理函數係為與EUV輸出相關的輸出函數(例如每個叢發之脈衝數(「叢發長度」)、脈衝能量、或射頻(RF))，故代理函數具有與最大EUV輸出相關的極值(最大值或最小值)。代理函數(叢發長度)實例的三維輪廓圖係顯示於圖4。如箭頭指示，最佳(y,z)設定點獲得(此處為最小化)叢發長度。由於圖4的代理函數係與EUV能量對映圖排齊，故如圖5可知，最小叢發長度必然對應於最大EUV輸出。
本發明關注的控制演算法仰賴抖動FF透鏡及/或FF反射鏡以確保透鏡與鏡保持定位，因而實時達成最佳EUV能量。根據光學元件的抖動做回授控制，由於兩項問題故過去史上即為較不佳的辦法。第一問題涉及EUV功率。二氧化碳雷射能量乃EUV光生成中的限制因素。由於在LPP EUV系統內部可用的二氧化碳有限量，故透過FF透鏡(或FF反射鏡)的抖動而導入額外EUV微擾，遭致額外的(非期望的)EUV生成量誤差，該誤差須藉對二氧化碳能量誘生變化加以因應。第二問題涉及量測穩定性。除了在雷射的起始不知能量對映圖外，在雷射發射期間，能量對映圖的漂移快速。如此，足夠快速地量測及致動以估計該能量對映圖的移動位置困難。在此處描述的解決方案發明之前 尚未知小滴與透鏡及鏡定位軌跡可足夠快速地使用抖動辦法追蹤。
此處描述的梯度法許可光學元件控制器根據從代理函數獲得的回授(例如每一叢發的脈衝數)，迭代重複地抖動FF透鏡及/或FF反射鏡的位置，直到代理函數及因而直到輸出能量被最佳化為止。藉由對透鏡及/或鏡的位置施加微擾，針對該梯度法的各次迭代重複，使用來自空間上環繞電漿室(亦即代理函數的一個度量)分布的數個感測器，可測定代理函數相對於最佳化參數(例如FF透鏡位置及/或FF反射鏡位置)的平均梯度。然後，透鏡及/或鏡位置可經調整以驅使該代理函數的平均梯度朝向一預定偏移量(典型為0)。閉合迴路梯度法的連續迭代重複，使得平均梯度連續地朝向該預定偏移量前進。當平均梯度到達該預定偏移量時，該代理函數及LPP EUV輸出為最佳化。
因此，該方法提供對目前使用的根據RBD相機回授焦點控制的替代之道。此外，最佳化處理可結合前饋機制用以補償因熱交應對FF透鏡及FF反射鏡造成的設定點位置的已知漂移。
依據一個實施例用以最佳化該(等)光學元件(例如FF透鏡及/或FF反射鏡)位置的回授控制迴路的綜論之方塊圖係顯示於圖6。如前文就圖1討論，LPP EUV系統100在LPP EUV來源電漿室110內部產生EUV光。一或多個感測器602(在LPP EUV來源電漿室110內部或外部)感測所產生的EUV光之一或多個性質(例如每個叢發之脈衝數(「叢發長 度」)、脈衝能量、或射頻(RF))。然後所感測的性質(亦即輸出代理函數的「度量」)J係發送至一或多個光學元件控制器603欲用於FF透鏡及/或FF反射鏡位置的最佳化。
光學元件控制器603可為FF透鏡控制器603z及/或FF反射鏡控制器603y。光學元件控制器603使用梯度最佳化法(如本文詳述)決定光學元件(針對FF透鏡沿z軸及/或針對FF反射鏡沿y軸)的新穎軸向位置。然後光學元件控制器603通訊一指令給光學元件致動器，諸如步進馬達(zc至FF透鏡致動器604z及/或yc至FF反射鏡致動器604y)以致動FF透鏡沿z軸移動至該新位置(z)及/或FF反射鏡沿y軸移動至該新位置(y)。然後EUV系統100可再度發射雷射，本次針對FF透鏡及/或FF反射鏡的指令位置具有重新定位的焦點設定點。FF透鏡的回授控制定位及FF反射鏡的回授控制定位可同時進行或獨立進行。
此處實施之方法使用某些假設。第一假設是FF透鏡及/或FF反射鏡的初設定點(例如在雷射起始)係建立在最佳設定點的關注區域(RoA)內部。關注區域(RoA)係取決於最佳空間的形狀(亦即軸向定位可被最佳化的侷限區)。若該初設定點係對齊RoA外部，則可能發生收歛至本地(且不正確的)極值。第二假設是FF透鏡及/或FF反射鏡的設定點可維持在RoA內部(例如透過前饋補償)。第三假設是由於熱效應所致之FF透鏡及/或FF反射鏡的最佳設定點漂移可依據推定的漂移軌跡而被抵消。此等假設有用的理由有二。第一，0 EUV能量的生成乃能量對映圖的一固定點(亦即極 值)。如此，除非產生某些EUV，否則此處討論的抖動處理將不會移動焦點設定點。第二，雖然焦距極值係存在於能量對映圖上的小區域，但全部該等本地極值不會導致期望的EUV生成性質。因此，要緊地係在可調整至最佳化位置的一位置而開始該抖動方法。
依據一個實施例，用以最佳化光學元件(FF透鏡或FF反射鏡)位置的梯度迴路係詳細說明於圖7的簡化流程圖及圖8的數學方塊圖二者。圖7的步驟與圖8的方塊係作相對應編號(例如圖7立步驟702係相對應於圖8之方塊802)，使得圖7的討論可繼續參考圖8。
於步驟701，針對總EUV能量輸出的代理函數之一度量(圖8中以符號J表示)係藉雷射系統內部的感測器量測，及通訊給光學元件控制器603。舉例言之，針對給定的FFY及FFZ設定點(例如y1及z1)，在一叢發內部的脈衝數可經感測以獲得度量「每個叢發之脈衝數」(或「叢發長度」)。該度量可為任何EUV輸出度量，其具有與最大EUV生成(例如每個叢發之脈衝數(「叢發長度」)、射頻、平均脈衝能量、叢發長度及/或叢發能量)相關的一極值(最大值或最小值)。
於步驟702，光學元件控制器603從欲被最佳化的該度量波形中去除DC偏位(恆定成分)。去除DC偏位的效果係設定度量波形的平均至0。如方塊802所示，DC偏位係藉使用高通(洗出)濾波過濾該度量波形而被去除，諸如由如下方程式定義者 其中z為離散z變換變數，，ω為微擾頻率，hp為高通濾波截止頻率，及Ts為取樣時間。高通濾波可為已知的標準濾波結構(例如第一級巴特沃斯濾波)，或於其它實施例中，可為更一般的高通濾波。
於步驟703，光學元件控制器603就得自步驟702/方塊802的該經高通濾波的度量波形的最佳參數(例如度量波形呈FF透鏡位置或FF反射鏡位置之函數而改變)擷取一估算的梯度。如方塊803所示，估算的梯度係例如藉將該高通濾波輸出乘以解調器信號807而解調該高通濾波的輸出而擷取。解調器信號807可為正弦曲線諸如sin(ωt)其中ω為微擾頻率及t為離散時間指數。解調器信號807可為正弦曲線或其它(例如藉使用標準隨機數字產生器所產生的白雜訊或頻帶限制白雜訊)。
於步驟704，光學元件控制器603藉使用低通濾波諸如於方塊804中藉如下方程式定義者，濾波步驟703/方塊803獲得的估算梯度而決定平均梯度 其中z為離散z變換變數，ω為微擾頻率，lp為低通濾波截止頻率，及Ts為取樣時間。低通濾波衰減估 算梯度內部的過度振盪(例如高頻成分)，及藉此減少與該光學元件不相關的高頻雜訊。
於步驟705，光學元件控制器603更進一步衰減得自步驟704/方塊804的在該經低通濾波之梯度平均內部的高頻項，及透過離散積分器(或「累加器」)的使用而針對該光學元件產生估計位置設定點，該積分器可為(如方塊805所示)但非必要為正弦曲線諸如 其中z為離散z變換變數及為該積分器的低通濾波截止值。要言之，積分器係作用以驅動其輸入(平均梯度)至預先界定的偏位(典型為0)。該積分器輸出光學元件之估計位置設定點。若步驟704/方塊804的平均梯度係不等於零，則從該積分器所得的輸出光學元件之估計位置設定點係從前次迭代重複通過該梯度迴路的估計位置設定點改變。當圖7及圖8闡釋的處理程序迭代重複時，步驟704/方塊804的平均梯度係趨近於0，且該積分器輸出與針對該光學元件的緊接前一個位置設定點改變的遞減變小的幅值梯級。當步驟704/方塊804的平均梯度係等於0時，該光學元件已經最佳化，使得積分器關閉(亦即不輸出估計的位置設定點)。
估計位置設定點大致上為平均梯度加目前位置偏位x的幅值。舉例言之，若該平均梯度為1，則該積分器輸出一估計位置設定點，其將移動該光學元件至一新位置，該新位置係從前一個位置偏位x+1單位。
由於該積分器為一線性方塊，故若步驟704/方塊804的平均梯度係為正，則針對該光學元件之估計位置設定點係將使得該光學元件以該梯度迴路的前次迭代重複期間的相同方向移動；但若步驟704/方塊804的平均梯度係為負，則針對該光學元件之估計位置設定點係將使得該光學元件以該梯度迴路的前次迭代重複的不同方向移動。
由於步驟705/方塊805的積分器係具有記憶體及該光學元件的軌跡，故欲從步驟705/方塊805輸出的估計位置設定點可為絕對位置設定點(例如線性座標)或輸出調整(例如移動設定點+0.2微米)。
於步驟706，光學元件控制器603以抖動信號擴大估計位置設定點(於步驟705/方塊805產生)。以抖動信號擴大估計位置設定點的交應係微擾先前設定點位置(於步驟705/方塊805估計)，及藉此獲得針對該光學元件的(新)標靶設定點。用以影響此微擾的調變信號808可為但非必要為正弦曲線諸如，a sin(ωt)其中α為微擾幅值(亦即振幅)，ω為微擾頻率，及t為離散時間指數。標靶設定點收歛至理想設定點的鄰近，鄰近的大小係與微擾頻率成反比而與微擾幅值成正比。
於步驟707，光學元件控制器603輸出一標靶設定點指令給光學元件致動器(例如FF透鏡或FF反射鏡的步進馬達)。光學元件致動器轉而沿其軸平移該光學元件至針對該光學元件的標靶設定點(圖中未顯示)。
當該來源產生EUV而其焦點係根據該標靶設定點時，回授控制迴路返回步驟701，及針對該度量的另一種情況(亦即從調整該光學元件至該標靶設定點所得度量)重新迭代重複該梯度法。
一般而言，通過該梯度迴路的連續迭代重複提供本地收歛結果(亦即藉微調在一關注區域內的的光學元件定位而最佳化能量輸出)，但針對足夠凹面及具有單一最大值(或凸面且具有單一最小值)的能量輸出對映圖，能夠獲得半球形收歛結果(亦即在較寬區域內部藉巨觀調整光學元件定位而最佳化能量輸出)。
多變量實施例：使用回授控制迴路也可達成二維最佳化(亦即沿z軸及y軸)。針對二維最佳化做二假設，亦即●由致動器動力學所導入的任何相位為可忽略；因而==0；及●若正弦曲線係用作為抖動信號，則正弦頻率ωy≠ωz。
由於正弦波與餘弦波的正交性，第二假設可鬆弛，若有一個迴路採用正弦波，而另一迴路採用餘弦波，則任二梯度迴路可利用相同的微擾頻率ω。但任何未經補償的相位效應將減低效能，故使用相同的微擾頻率並不佳。
當體現多變量實施例時，一旦做感測器度量，則在FFZ與FFY回授控制迴路間存在有耦合。假設藉忽略該耦合所遭致的誤差夠小而在此處描述的處理程序為可忽略。如此，梯度迴路可以不同更新速率操作，且可使用信號(正弦或其它)而頻率係只受其個別致動器所限。
體現指南：梯度迴路的參數平衡數項折衷，特別包括收歛速率相對於收歛鄰近的大小。
於又另一個實施例中，於方塊707的標靶設定點輸出變成(在藉一帶通濾波器濾波之後)針對下次迭代重複通過該光學元件控制迴路603的解調信號807。該帶通濾波器係經選擇以衰減在效能度量測量及光學元件位置測量二者上的雜訊。當使用高通濾波器(如此處討論)時可進行收歛分析，可找到相同平均誤差系統。本實施例的效益為無虞未經補償相位效應的影響。對本效益所支付的代價是額外雜訊注入光學元件控制器603，可能需增加額外濾波器以衰減此項額外雜訊。於本實施例中帶通濾波器的截止頻率須經選擇而等於調變信號的頻率，亦即等於ω。額外解說可參考S.Van der Meulen等人，「組合極值尋求對高效能CVT操作的控制及追蹤控制」，於IEEE決策與控制會議議事錄，喬治亞州亞特蘭大，2010年12月3668-3673頁，全文爰引於此並融入本說明書的揭示。
於本辦法的模擬測試情況中，FFZ透鏡控制器603z係用以定位FF透鏡，及FFY反射鏡控制器603y係用以定位FF反射鏡，使得每個叢發的平均脈衝數為最小化。
在梯度迴路的各次迭代重複，計算自前次迭代重複算起在叢發上的每個叢發的平均脈衝數。作為(y,z)-位置之函數，每個叢發的平均脈衝數之輪廓圖係顯示於圖9。FFZ透鏡及FFY控制反射鏡沿其個別軸的初設定點係以打點標示。梯度迴路之連續迭代重複FFZ透鏡及FFY控制反射鏡標 靶設定點的軌跡係重疊於輪廓圖上。如圖可知，沿y軸及z軸的標靶設定點係透過梯度迴路之連續迭代重複調整，以將軸向設定點連續地朝向靠近最佳化(y,z)-位置，在該處每個叢發的平均脈衝數為最小化。由於每個叢發的最小脈衝數係與最大能量輸出具相關性，故FFZ透鏡沿z軸及FFY控制反射鏡沿y軸的最佳化定位，指示組合標靶設定點獲得產生最大EUV能量的焦點設定點。
為了避免冗長地討論系統上的熱效應(造成最佳化對映圖漂移)及針對此等效應的前饋補償，此項模擬係使用固定最佳化對映圖進行。但當模擬包括最佳化對映圖的漂移時獲得模擬結果。含括針對透鏡步進馬達的量化效應，如同針對FFY及FFZ回授控制迴路二者的飽和極限般。目前，模擬並不支援針對FFY及FFZ回授控制迴路的獨立更新速率；否則可提高FFY回授控制迴路的更新速率及微擾頻率，原因在於致動並不如在FFZ回授控制迴路中般具有限制性。
熟諳技藝人士將瞭解此處描述的系統及方法可藉梯度參數於連續時間而非分開時間使用適當類比電路體現。
前文已經參考若干實施例解釋所揭示的方法及裝置。鑑於本文揭示，其它實施例將為熟諳技藝人士所顯然易知。所描述的方法及裝置之某些面向可使用前述實施例所描述者以外的組態體現，或結合前述元件以外的元件體現。舉例言之，可使用不同的演算法及/或邏輯電路，或 許比此處描述者更複雜，以及可能使用不同型驅動雷射及/或聚焦透鏡。
又復，也須瞭解所述的方法及裝置可以多種方式體現，包括處理程序、裝置、或系統。此處描述的方法可藉程式指令用以指示一處理器執行此等方法而予體現，此等指令係記錄在電腦可讀取儲存媒體上，諸如硬碟機、軟碟、光碟諸如光碟片(CD)或數位影音碟(DVD)、快閃記憶體等，或電腦網路其中該等程式指令係透過光學或電子通訊鏈路發送。須注意此處描述的方法步驟之順序可變更而仍係落入於本文揭示之範圍。
須瞭解給定的實例係僅用於例示說明目的，而可使用不同習慣及技術擴充至其它體現及實施例。雖然描述多個實施例，但非意圖限制揭示內容於此處揭示的實施例。相反地，意圖涵蓋對熟諳技藝人士顯然易知的全部替代例、修改例、及相當例。
於前文說明書中，本發明係參考其特定實施例作說明，但熟諳技藝人士將瞭解本發明並非囿限於此等實施例。前述發明的各項特徵及面向可個別或聯合使用。又復，可不悖離本文說明書的廣義精髓及範圍，可利用本發明於超越此處描述者以外任何數目的環境及應用。據此，說明書及圖式將被視為例示說明而非限制性。須瞭解如此處使用，「包含」、「包括」及「具有」等詞係指特別讀取意圖作為技藝界的開放式術語。
701-707‧‧‧步驟

Claims (20)

  1. 一種定位一光學元件以最佳化來自一極紫外線(EUV)光源的功率輸出之方法，該方法係包含：(a)使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值(extremum)的一代理函數(proxy function)的一度量(metric)，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材(target material)的一焦點設定點(focal setpoint)，該焦點設定點係取決於該光學元件沿一軸的一目前位置；(b)藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位(DC bias)；(c)藉該計算裝置擷取關於該光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一梯度；(d)藉該計算裝置決定該度量梯度之一平均梯度；(e)藉該計算裝置根據該平均梯度而估計該光學元件沿該軸的一目前位置設定點；(f)使用一抖動(dither)信號擴大(augmenting)該估計目前位置設定點以獲得一標靶設定點；及(g)藉該計算裝置輸出用以調整一致動器的一控制信號，以改變該光學元件沿該軸的該位置從該目前位置設定點至該標靶設定點。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該度量係為每叢發之一脈衝數、叢發長度、平均脈衝能量、或射頻。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟(a)、(b)、(c)、 (d)、(e)、(f)、及(g)係重複直到該度量為最佳化。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中當與最大EUV生成相關的該極值達成時該代理函數係經最佳化。
  5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該最佳化度量係經最大化。
  6. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該最佳化度量係經最小化。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該光學元件係為一最終聚焦透鏡及該軸係為一z軸。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該光學元件係為一最終聚焦控制反射鏡及該軸係為一y軸。
  9. 一種定位二光學元件以最佳化來自一極紫外線(EUV)光源的功率輸出之方法，該方法係包含：(a)使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於一第一光學元件沿一第一軸的一第一目前位置，及一第二光學元件沿一第二軸的一第二目前位置；(b)藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位；(c)藉該計算裝置擷取關於該第一光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一第一梯度，及關於該第二光學元件的該位置該度量之一第二梯度；(d)藉該計算裝置決定該度量第一梯度之一第一梯度平均及該度量第二梯度之一第二梯度平均； (e)藉該計算裝置根據該第一梯度平均梯度而估計該第一光學元件沿該第一軸的一第一目前位置設定點，及根據該第二梯度平均梯度而估計該第二光學元件沿該第二軸的一第二目前位置設定點；(f)使用一第一抖動信號擴大針對該第一光學元件的該估計第一目前位置設定點以獲得一第一標靶設定點，及使用一第二抖動信號擴大針對該第二光學元件的該估計第二目前位置設定點以獲得一第二標靶設定點；及(g)藉該計算裝置輸出用以調整一第一致動器的一第一控制信號以改變該第一光學元件沿該第一軸的該位置從該第一目前位置設定點至該第一標靶設定點，及用以調整一第二致動器的一第二控制信號以改變該第二光學元件沿該第二軸的該位置從該第二目前位置設定點至該第二標靶設定點。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第一光學元件係為一最終聚焦透鏡及該第一軸係為一z軸。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第二光學元件係為一最終聚焦控制反射鏡及該第二軸係為一y軸。
  12. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第一光學元件係為一最終聚焦透鏡及該第二光學元件係為一最終聚焦控制反射鏡。
  13. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該度量係為每叢發之一脈衝數、叢發長度、平均脈衝能量、或射頻。
  14. 如申請專利範圍第9項之方法，其中步驟(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、及(g)係重複直到該度量為最佳化。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中當與最大EUV生成相關的該極值達成時該代理函數係經最佳化。
  16. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該最佳化度量係經最大化。
  17. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該最佳化度量係經最小化。
  18. 一種定位一光學元件以最佳化來自一極紫外線(EUV)光源的功率輸出之系統，該系統係包含：一或多個感測器係經組配以量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於該光學元件沿一軸的一位置；及一計算裝置係經組配以從該度量去除DC偏位；擷取關於該光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一梯度；決定該度量之一平均梯度；根據該平均梯度估計對各個光學元件之一位置設定點；使用一抖動信號以擴大該位置設定點估值而獲得一標靶設定點；及 輸出一控制信號以調整一致動器以改變該光學元件沿該軸的位置至該標靶設定點。
  19. 一種具有計算指令儲存其上的非過渡電腦可讀取媒體其係包含：一碼段以使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於該光學元件沿一軸的一目前位置；一碼段以藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位；一碼段以藉該計算裝置擷取關於該光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一梯度；一碼段以藉該計算裝置決定該度量梯度之一平均梯度；一碼段以藉該計算裝置根據該平均梯度而估計該光學元件沿該軸的一目前位置設定點；一碼段以使用一抖動信號擴大該估計目前位置設定點以獲得一標靶設定點；及一碼段以藉該計算裝置輸出用以調整一致動器的一控制信號，以改變該光學元件沿該軸的該位置從該目前位置設定點至該標靶設定點。
  20. 一種具有計算指令儲存其上的非過渡電腦可讀取媒體其係包含：一碼段以使用一感測器量測具有與最大EUV生成相關的一極值的一代理函數的一度量，該度量係源自該 EUV光源相對於一靶材的一焦點設定點，該焦點設定點係取決於一第一光學元件沿一第一軸的一第一目前位置，及一第二光學元件沿一第二軸的一第二目前位置；一碼段以藉一計算裝置從該度量中去除DC偏位；一碼段以藉該計算裝置擷取關於該第一光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一第一梯度，及關於該第二光學元件的該位置該偏位已被去除的度量之一第二梯度；一碼段以藉該計算裝置決定該度量第一梯度之一第一梯度平均及該度量第二梯度之一第二梯度平均；一碼段以藉該計算裝置根據該第一梯度平均梯度而估計該第一光學元件沿該第一軸的一第一目前位置設定點，及根據該第二梯度平均梯度而估計該第二光學元件沿該第二軸的一第二目前位置設定點；一碼段以使用一第一抖動信號擴大針對該第一光學元件的該估計第一目前位置設定點以獲得一第一標靶設定點，及使用一第二抖動信號擴大針對該第二光學元件的該估計第二目前位置設定點以獲得一第二標靶設定點；及一碼段以藉該計算裝置輸出用以調整一第一致動器的一第一控制信號以改變該第一光學元件沿該第一軸的該位置從該第一目前位置設定點至該第一標靶設定點，及用以調整一第二致動器的一第二控制信號以改 變該第二光學元件沿該第二軸的該位置從該第二目前位置設定點至該第二標靶設定點。
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