TWI580320B - 控制雷射光束的裝置及產生極端紫外線的設備 - Google Patents

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TWI580320B
TWI580320B TW102100553A TW102100553A TWI580320B TW I580320 B TWI580320 B TW I580320B TW 102100553 A TW102100553 A TW 102100553A TW 102100553 A TW102100553 A TW 102100553A TW I580320 B TWI580320 B TW I580320B
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極光先進雷射股份有限公司
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    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • H01S3/2316—Cascaded amplifiers

Description

控制雷射光束的裝置及產生極端紫外線的設備 〔相關申請案〕
本案和2012年1月11日提申的日本專利申請案第2012-003089號及2012年12月7日提申的日本專利申請案第2012-268262號有關。
本發明係有關於一種用於控制雷射光束的裝置及一種用於產生極端紫外線(EUV)設備。
在最近幾年，半導體製程已經變成能夠製造具有愈來愈細微的特徵尺寸的半導體裝置，因為光微影蝕刻(photolithography)已朝向更細微的製造快速地進展。在下一個世代的半導體製程中將需要特徵尺寸在60奈米至45奈米的微製造，甚至是特徵尺寸在32奈米或更小的微製造。為了要符合特徵尺寸在32奈米或更小的微製造的需求，例如需要一曝光設備，在該曝光設備中一用來產生約13奈米的波長的EUV光的系統和一縮小的投影反射光學系統結合。
大致上有三種用來產生EUV光的系統被知 悉，其包括雷射生成電漿(LPP)型系統，在此系統中電漿係藉由用雷射光束照射靶材來產生、放電生成電漿(DPP)型系統，在此系統中電漿係藉由電荷放電來產生、及同步加速器輻射(SR)型系統，在此系統中軌道輻射被用來產生電漿。
依據本發明的一個態樣，一種用於控制雷射光束的裝置可包括一第一波前調整器，其被設置在一從雷射設備輸出的雷射光束的光束路徑上、一光束傳送單元，其被設置在一來自該第一波前調整器的雷射光束的光束路徑上、一第二波前調整器，其被設置在一來自該光束傳送單元的雷射光束的光束路徑上、一光束監視器，其被設置在一來自該第二波前調整器的雷射光束的光束路徑上、及一控制器，其被建構來根據該光束監視器的偵測結果控制該第一及第二波前調整器。
依據本發明的另一個態樣，一種用於產生極端紫外線的設備可包括一雷射控制裝置，其包括一第一波前調整器，其被設置在一從雷射設備輸出的雷射光束的光束路徑上、一光束傳送單元，其被設置在一來自該第一波前調整器的雷射光束的光束路徑上、一第二波前調整器，其被設置在一來自該光束傳送單元的雷射光束的光束路徑上、一光束監視器，其被設置在一來自該第二波前調整器的雷射光束的光束路徑上、及一控制器，其被建構來根據 該光束監視器的偵測結果控制該第一及第二波前調整器、一設有一入口的室，用以允許來自該雷射光束控制裝置的雷射光束經由該入口進入該室、一標靶供應裝置，用來將靶材供應至該室內、及一雷射光束聚焦光學系統，用來將該室內的雷射光束聚焦。
1‧‧‧EUV光產生設備
2‧‧‧室
3‧‧‧雷射設備
11‧‧‧EVU光產生系統
26‧‧‧標靶供應裝置
32‧‧‧脈衝雷射光束
21‧‧‧窗口
23‧‧‧EUV聚光面鏡
25‧‧‧電漿產生區
292‧‧‧中間焦點(IF)區
6‧‧‧曝光設備
24‧‧‧穿孔
33‧‧‧脈衝雷射光束
4‧‧‧標靶感測器
27‧‧‧標靶
29‧‧‧連接部件
291‧‧‧壁
293‧‧‧孔洞
34‧‧‧雷射光束方向控制單元
22‧‧‧雷射光束聚焦面鏡
251‧‧‧光
252‧‧‧EUV光
310‧‧‧殼體
81‧‧‧第一波前調整器
82‧‧‧第二波前調整器
50‧‧‧光束傳送單元
500‧‧‧光路徑管
51‧‧‧高反射性面鏡
511‧‧‧面鏡固持器
10‧‧‧室參考件
9‧‧‧安裝機構
55‧‧‧光偵測器
58‧‧‧控制器
59‧‧‧高反射性面鏡
61‧‧‧高反射性面鏡
57‧‧‧第一光束監視器
56‧‧‧分束器
60‧‧‧面鏡殼體
66‧‧‧窗口
62‧‧‧平的面鏡
220‧‧‧雷射光束聚焦面鏡
F‧‧‧焦長
P‧‧‧光功率
D‧‧‧光束寬度
Dt‧‧‧目標光束寬度
P#1‧‧‧光功率
P1‧‧‧目標光功率
W‧‧‧波前曲率
Wt‧‧‧目標波前曲率
56‧‧‧分束器
P#2‧‧‧光功率
P2‧‧‧目標光功率
77‧‧‧高反射性面鏡
75‧‧‧移轉光系統
79‧‧‧移轉光系統
570‧‧‧光束仿形器
590‧‧‧光束仿形器
540‧‧‧光束仿形器
74‧‧‧聚焦光學系統
90‧‧‧夏克-哈特曼波前感測器
91‧‧‧微型透鏡陣列
93‧‧‧CCD相機
801‧‧‧凸面鏡
802‧‧‧凹面鏡
811‧‧‧平的面鏡
812‧‧‧平的面鏡
813‧‧‧偏軸拋物形凹面鏡
814‧‧‧偏軸拋物形凸面鏡
815‧‧‧面鏡固定板
822‧‧‧偏軸拋物形凹面鏡
821‧‧‧偏軸拋物形凸面鏡
823‧‧‧平的面鏡
824‧‧‧平的面鏡
825‧‧‧面鏡固定板
85‧‧‧可變半徑面鏡(VRM)
86‧‧‧平的面鏡
851‧‧‧壓力穴室
852‧‧‧反射器
853‧‧‧供應管
854‧‧‧排放管
855‧‧‧壓力調節器
87‧‧‧可變形的面鏡
88‧‧‧平的面鏡
871‧‧‧基材
872‧‧‧絕緣層
874‧‧‧壓電元件
873‧‧‧下電極
875‧‧‧上電極
876‧‧‧反射層
41‧‧‧雷射光束方向調整機構
44‧‧‧光束結合器
45‧‧‧光偵測器
48‧‧‧控制器
42‧‧‧高反射性面鏡
43‧‧‧高反射性面鏡
431‧‧‧面鏡固持器
432‧‧‧致動器
46‧‧‧光束取樣器
47‧‧‧第二光束監視器
422‧‧‧致動器
423‧‧‧致動器
52‧‧‧高反射性面鏡
53‧‧‧高反射性面鏡
521‧‧‧面鏡固持器
531‧‧‧面鏡固持器
522‧‧‧致動器
532‧‧‧致動器
59‧‧‧高反射性面鏡
71‧‧‧帶通濾波器
72‧‧‧帶通濾波器
78‧‧‧致動器
73‧‧‧分束器
300‧‧‧主振盪器
301‧‧‧放大器
302‧‧‧放大器
303‧‧‧放大器
304‧‧‧放大器
84‧‧‧導引雷射光束波前調整器
83‧‧‧第三波前調整器
50a‧‧‧光束傳送單元
59a‧‧‧高反射性面鏡
3a‧‧‧前置脈衝雷射設備
50b‧‧‧光束傳送單元
59b‧‧‧高反射性面鏡
3b‧‧‧主脈充雷射設備
100‧‧‧示範性環境
1000‧‧‧處理單元
1001‧‧‧中央處理器(CPU)
1002‧‧‧記憶體
1003‧‧‧計時器
1004‧‧‧圖形處理單元(GPU)
1005‧‧‧儲存單元
1010‧‧‧使用者界面
1020‧‧‧串聯輸入/輸出(I/O)控制器
1030‧‧‧並聯I/O控制器
1040‧‧‧類比對數位(A/D)及數位對類比(D/A)轉換器
在下文中，本發明之被選取的實施例將參考附圖予以描述。
圖1示意地例示一示範性的LPP-型EUV光產生系統的組態。
圖2為例示依據本發明的第一實施例的EUV光產生系統的示範性組態的部分剖面圖。
圖3A為用來討論波前調整器的功能的圖式。
圖3B為用來討論波前調整器的功能的另一圖式。
圖4A為討論波前如何被第一及第二波前調整器調整的圖式。
圖4B為討論波前如何被第一及第二波前調整器調整的另一圖式。
圖4C為討論波前如何被第一及第二波前調整器調整的又另一圖式。
圖5為一流程圖，其顯示第一實施例中控制器的示範性操作。
圖6A為一流程圖，其顯示用於控制圖5中的第一波前調整器的處理。
圖6B為一流程圖，其顯示用於控制圖6A中的第一波前調整器的處理的細節。
圖7A為一流程圖，其顯示用於控制圖5中的第二波前調整器的處理。
圖7B為一流程圖，其顯示用於控制圖7A中的第二波前調整器的處理的細節。
圖8A示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第一例子。
圖8B為用來討論當該光束監視器的第一例子被採用時光束輪廓是如何被偵測出來的圖式。
圖9示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第二例子。
圖10A為一流程圖，其顯示當該光束控制器的第二例子被採用時用來控制該第二波前調整器的處理。
圖10B為一流程圖，其顯示用於控制圖10A中的第二波前調整器的處理的細節。
圖10C為另一流程圖，其顯示用於控制圖10A中的第二波前調整器的處理的細節。
圖11A示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第三例子。
圖11B為用來討論當該光束監視器的第三例子被採用時光束輪廓是如何被偵測出來的圖式。
圖12示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第一例子。
圖13示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第二例子。
圖14A示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第三例子。
圖14B進一步示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第三例子。
圖15示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第四例子。
圖16A示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第五例子。
圖16B進一步示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第五例子。
圖16C又進一步示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第五例子。
圖17A示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第六例子。
圖17B進一步示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第六例子。
圖17C又進一步示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第六例子。
圖18為一局部剖面圖，其顯示一使用在波前調整器的第五及第六例子中的VRM的組態。
圖19示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第七例子。
圖20A為一平面圖，其顯示一使用在該波前調整器的第一例子中的可變形鏡子的組態。
圖20B為圖20A中的該可變形鏡子的局部剖面圖。
圖21為部分剖面圖，其例示依據本發明的第二實施例的EUV光產生系統的示範性組態。
圖22A示意地例示在依據第二實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第一例子。
圖22B進一步示意地例示在依據第二實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第一例子。
圖23示意地例示在依據第二實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第二例子。
圖24示意地例示在依據第二實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第三例子。
圖25示意地例示一依據第二實施例的修改的雷射設備。
圖26為部分剖面圖，其例示依據本發明的第三實施例的EUV光產生系統的示範性組態。
圖27為一流程圖，其顯示在第三實施例中的一控制器的示範性操作。
圖28為部分剖面圖，其例示依據本發明的第四實施例的EUV光產生系統的示範性組態。
圖29為部分剖面圖，其例示依據本發明的第五實施例的EUV光產生系統的示範性組態。
圖30為部分剖面圖，其例示依據本發明的第六實施例的EUV光產生系統的示範性組態。
圖31為方塊圖，其示意地例示一控制器的示範性組態。
下文中，本發明之被選取的實施例將參考附圖詳細地被描述。將於下文中被描述的實施例只是示範性質且並不侷限本發明的範圍。又，描述於每一實施例中的組態及操作在實施本發明時並非全部都是必要的。應指出的是，相同的元件被標示相同的標號及字母，且其重復性的描述將於本文中被省略。
內容
1.概論
2. EUV光產生系統的概論
2.1組態
2.2操作
3.包括波前調整器的EUV光產生系統：第一實施例
3.1組態
3.2機構
3.3操作
3.3.1主流程
3.3.2第一波前調整器的控制(S100的細節)
3.3.3第二波前調整器的控制(S200的細節)
3.4光束監視器的例子
3.4.1在兩個不同的位置偵測光束寬度
3.4.2偵測光束寬度及光束光點寬度
3.4.3使用夏克-哈特曼(Shack-Hartmann)波前感測器
3.5波前調整器的例子
3.5.1凸面鏡和凹面鏡的組合
3.5.2凹面鏡和凸面鏡的組合
3.5.3兩個偏軸(off-axis)拋物形凹面鏡的組合
3.5.4偏軸拋物形凸面鏡和偏軸拋物形凹面鏡的組合
3.5.5使用VRM
3.5.6使用可變形的鏡子
4.包括導引雷射裝置的EUV光產生系統：第二實施例
4.1組態
4.2光束監視器的例子
4.2.1在兩個不同的位置偵測光束寬度
4.2.2偵測光束寬度及光束光點寬度
4.2.3使用夏克-哈特曼波前感測器
4.3操作
4.4雷射放大器的配置
5.導引雷射光束的波前被調整至雷射光束的波前的EUV光產生系統：第三實施例
5.1組態
5.2操作
6.雷射光束的波前被調整至導引雷射光束的波前的EUV光產生系統：第四實施例
7.雷射光束的波前及導引雷射光束的波前被調整的EUV光產生系統：第五實施例
8.包括前置脈衝(pre-pulse)雷射設備的EUV光產生系統：第六實施例
9.控制器的組態
1.概論
在LPP-型EUV光產生系統中，一被供應至一室中的靶材係用從一雷射設備輸出的雷射光束予以照射以將其轉變成電漿。然後，包括EUV光的光線可從該電漿中被射出。該被射出的EUV光可被設置在該室內部的EUV聚光面鏡收集，且被輸出至一外部的設備，譬如一曝光設備。
一光束傳送單元(其包括設置在從該雷射設備至該室的光束路徑上的光學元件)在該等光學元件吸收該雷射光束的能量之後會被加熱。因此，該等光學元件會變形且該雷射光束的波前會變動。然後，該雷射光束的光點大小或焦點位置亦會變動，且該EUV光會被不穩定地輸出至該外部設備。
依據本發明的一個態樣，波前調整器可分別被設置在光束傳送單元的上游及下游。一從該下游側的波 前調整器輸出的光束可被一監視器偵測到，且該等波前調整器可根據該偵測結果來加以控制。
2. EUV光產生系統的概論 2.1組態
圖1示意地例示一示範性的LPP-型EUV光產生系統的組態。一EUV光產生設備1可和至少一雷射設備3一起使用。在下文中，一包括該EUV光產生設備1及該雷射設備3的系統可被稱為一EUV光產生系統11。如圖1所示如下文中詳下描述地，該EUV光產生系統11可包括一室2及一標靶供應裝置26。該室2可被氣密地密封。該標靶供應裝置26可被安裝在該室2上以穿過該室2的一室壁。一將被該標靶供應裝置26供應的靶材可包括但不侷限於錫、鋱、釓、鋰、氙、或它們的組合。
室2可具有至少一個形成在其室壁上的穿孔或開口，及一脈衝雷射光束可穿過該穿孔/開口進入到該室2中。或者，該室2可具有一窗口21，該脈衝雷射光束32可經由該窗口進入該室2中。一具有類球體形的EUV聚光面鏡23可被設置在該室2內。該EUV聚光面鏡23可具有一多層式反射膜，其形成在其類球體形的表面上。該多層式反射膜可包括一鉬層及一矽層，它們係交替地層疊。該EUV聚光面鏡23可具有第一焦點及第二焦點，且可被設置成使得該第一焦點位在一電漿產生區25內及該第二焦點位在一由外部設備(譬如，曝光設備)的規 格所界定的中間焦點(IF)區292內。該EUV聚光面鏡23可具有一形成在其中心的穿孔24，及一脈衝雷射光束33可行進穿過該穿孔24朝向該電漿產生區25。
該EUV光產生系統11可進一步包括一EUV光產生控制器5及一標靶感測器4。該標靶感測器4可具有成像功能且偵測一標靶27的存在、軌跡、位置、及速度等的至少一種。
又，該EUV光產生系統11可包括一連接部件29，用來允許該室2的內部和該曝光設備6的內部聯通。一具有一孔洞293的壁291可被設置在該連接部件29內，且該壁291可被設置成使得該EUV聚光面鏡23的第二焦點位在形成在該壁291中的該孔洞293內。
該EUV光產生系統11亦可包括一雷射光束方向控制單元34、一雷射光束聚焦面鏡22、及一用來收集標靶27的標靶收集器28。該雷射光束方向控制單元34可包括一用來界定該脈衝雷射光束32行進方向的光學元件(未被分開地示出)及一用來調整該光學元件的位置及方位或姿態的致動器(未被分開地示出)。
2.2操作
持續參考圖1，一從該雷射設備3輸出的脈衝雷射光束31可通過該雷射光束方向控制單元34且在其方向被非必要地調整之後從該單元被輸出成為脈衝雷射光束32。該脈衝雷射光束32可行進穿過該窗口21並進入該室 2中。該脈衝雷射光束32可沿著至少一光束路徑行進於該室2中，從該雷射設備3開始、被該雷射光束聚焦面鏡22反射、然後擊射於至少一標靶27上成為脈衝雷射光束33。
該標靶供應裝置26可被建構來朝向該室2內的電漿產生區25輸出該標靶27。標靶27可被該脈衝雷射光束33的脈衝照射。當被該脈衝雷射光束33照射時，該標靶27可被轉變成電漿，且包含該EUV光的光線251的射線可從該電漿被射出。至少該被包括在該光線251中的EUV光被該EUV聚光面鏡23選擇性地反射。被該EUV聚光面鏡23反射的EUV光252可行進通過該中間焦點區292且被輸出至該曝光設備6。在此處，該標靶27可被包括在該脈衝雷射光束33內的多個脈衝照射。
該EUV光產生控制器5可被建構來整體地控制該EUV光產生系統11。該EUV光產生控制器5可被建構來處理被該標靶感測器4捕捉到的該標靶27的影像資料。又，該EUV光產生控制器5可被建構來控制該標靶27被輸出的時機及該標靶27被輸出的方向的至少一者。再者，該EUV光產生控制器5可被建構來控制該雷射設備3振盪的時機、該脈衝雷射光束31行進的方向、及該脈衝雷射光束33被聚焦的位置的至少一者。將被瞭解是，上面提到的各種控制只是舉例，其它的控制在必要時亦可被添加。
3.包括波前調整器的EUV光產生系統：第一實施例 3.1組態
圖2為例示依據本發明的第一實施例的EUV光產生系統的示範性組態的部分剖面圖。在第一實施例中，該室2可被安裝在一無塵室樓層內，且該雷射設備3可被安裝在附屬廠房(sub-fab)樓層內。該附屬廠房樓層可位在該無塵室樓層的樓下。該雷射光束方向控制單元34可橫跨該無塵室樓層及該附屬廠房樓層被設置以控制雷射光束從該雷射設備3行進至該室2的方向。該雷射設備3可被一固定裝置(未被分開地示出)固定在一殼體310內。該殼體310可透過多個空氣懸吊裝置320被安裝在該附屬廠房樓層上。
在該附屬廠房樓層中，該雷射光束方向控制單元34可包括第一波前調整器81。該第一波前調整器81可包括多個面鏡或多個透鏡。或者，該第一波前調整器81可包括一面鏡及一透鏡。該第一波前調整器81可被設置在一從該雷射設備3輸出的雷射光束的光束路徑上。
在一橫跨該附屬廠房樓層及該無塵室樓層的區域中，該雷射光束方向控制單元34可包括一光束傳送單元50。該光束傳送單元50可包括中空的光路徑管500。每一光路徑管500可以是一真空管、或乾空氣或鈍態氣體可被導入該等光路徑管500內。該光束傳送單元50可包括多個高反射性面鏡51，且該等高反射性面鏡51可被配置成使得一來自第一波前調整器81的雷射光束被 導引至該無塵室樓層中。該等高反射性面鏡51可被個別的面鏡固持器511所支撐。
該室2可被固定至一在該無塵室樓層內的室參考件10上。該室參考件10可透過一安裝機構9而被固定至該無塵室樓層的樓板上。構成該雷射光束方向控制單元34的一部分的光學元件被容納在該室參考件10內。
在該無塵室樓層中，該雷射光束方向控制單元34可包括一第二波前調整器82、一光偵測器55、一控制器58、及高反射性面鏡59及61。該光偵測器55及該等高反射性面鏡59及61可被容納在該室參考件10內。
該第二波前調整器82可包括多個面鏡或多個透鏡。或者，該第二波前調整器82可包括一面鏡及一透鏡。該第二波前調整器82可被設置在一經由該光束傳送單元50被導引進入該無塵室樓層的雷射光束的光束路徑上。
該高反射性面鏡59可被設置來將一來自該第二波前調整器82的雷射光束反射朝向該光偵測器55。該光偵測器55可包括一分束器56及一第一光束監視器57。該分束器56可被建構及設置來將一雷射光束從該高反射性面鏡59朝向該高反射性面鏡61高透射率地透射並將一雷射光束的一部分從該高反射性面鏡59朝向該第一光束監視器57反射作為一樣本光束。該第一光束監視器57可被設置成使得一樣本光束入射至其光敏表面上。該第一光束監視器57可被建構來獲得用於計算在其光敏表 面上的樣本光束的光束寬度及波前曲率的參數並輸出偵測結果至該控制器58。
該控制器58可根據從該第一光束監視器57接收到的偵測結果計算出該樣本光束的光束寬度及波前曲率。然後，該控制器58可根據計算結果對該第一波前調整器81及該第二波前調整器82實施回饋控制，使得一後續的樣本光束將具有分別落入到該第一光束監視器57的光敏表面的預定的範圍內的光束寬度及波前曲率。該控制的細節將於稍後被描述。
該高反射性面鏡61可被設置來將一來自該分束器56的雷射光束朝向該面鏡殼體60反射。一窗口66可被設置在該面鏡殼體60上，且一來自該高反射性面鏡61的雷射光束可被高透射率地透射穿過該窗子66。一已進入該面鏡殼體60內的雷射光束可被一平的面鏡62高反射率地反射、被一雷射光束聚焦面鏡220高反射率地反射、且被聚焦在一被供應至該電漿產生區25的標靶上。
3.2機構
圖3A及3B為用於討論波前調整器功能的圖式。該第一波前調整器81及該第二波前調整器82的每一者可以是一光學元件，用以調整雷射光束的波前。在圖3A中，該第一波前調整器81或該第二波前調整器82將一具有平面波前的雷射光束轉換成為一具有內凹波前的雷射光束。在圖3B中，該第一波前調整器81或該第二波前 調整器82將一具有平面波前的雷射光束轉換成為一具有外凸波前的雷射光束。
亦即，該第一波前調整器81及該第二波前調整器82的每一者可以是一能夠將雷射光束的波前轉換成如圖3A或如圖3B所示的光學元件。又，該第一波前調整器81及該第二波前調整器82的每一者能夠將一具有一給定的曲率的波前轉換成一具有另一給定的曲率的波前。
當一波前調整器具有焦距長度F時，光功率P的波前調整器可用下面的式子來表示。
P=1/F當F為正時，一被準直的雷射光束可被轉換成具有內凹波前的雷射光束，其在該雷射光束的行進方向被聚焦在離該波前調整器的主點(principle point)該焦距長度的位置點(參見圖3A)。當F為負時，一被準直的雷射光束可被轉變成具有外凸波前的雷射光束，其等同於從一位在和該雷射光束的行進方向相反的方向上離該波前調整器的主點該焦距長度的位置上的點光源發出的光的波前(參見圖3B)。
圖4A至4C為用來討論波前是如何被第一及第二波前調整器調整的圖式。一來自該雷射設備3的雷射光束可行進穿過該光束傳送單元50進入該室2。從該光束傳送單元50的輸入端到輸出端的光路徑的長度可以長至數十公尺，且該光束傳送單元50可包括多個高反射性 面鏡51。
當該等高反射性面鏡51因吸收該雷射光束的能量而被加熱而變形時，該雷射光束的波前的失真會沿著介於該光束傳送單元50的輸入端至輸出端之間的光路徑累積。雖然當熱負荷很低時，一雷射光束可具有如圖4A的虛線所示的光束路徑及波前，但當熱負荷很高時，一雷射光束則會具有如圖4A的實線所示的光束路徑及波前。當波前如圖4A中所示地改變時，該光束寬度會隨著該雷射光束的行進而改變。
因此，如圖4B所示，藉由根據在該第一光束監視器57的光敏表面處的光束寬度偵測結果來控制該第一波前調整器81，在該第一光束監視器57的光敏表面處的下一個雷射光束可被調整至所想要的寬度。
又，如圖4C所示，藉由根據在該第一光束監視器57的光敏表面處的光束寬度偵測結果來控制該第二波前調整器82，在該第一光束監視器57的光敏表面處的下一個雷射光束可被調整至所想要的寬度。
以此方式，在該第一光束監視器57的光敏表面的光束寬度及波前可分別被調整至所想要的寬度及波前。因此，不只是產生在該光束傳送單元50內的波前的失真可被調整，產生在該光束傳送單元50的上游的一光束路徑上的失真亦可被調整。在此處，一第二光束監視器(未被分開地示出)可被設置在一介於該光束傳送單元50和該第二波前調整器82之間的光束路徑上，用以偵測一 來自該光束傳送單元50的雷射光束的光束寬度。亦即，波前曲率可根據該第一光束監視器57的偵測結果計算出來，且光束寬度可根據該第二光束監視器的偵測結果計算出來。
3.3操作 3.3.1主要流程
圖5是一流程圖，其顯示第一實施例中控制器的示範性操作。該控制器58可如下文所述地控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82，使得具有所想要的光束寬度及所想要的波前的雷射光束的樣本光束入射到該第一光束監視器57的該光敏表面上。
該控制器58可從該第一光束監視器57的偵測結果先計算出一雷射光束的光束寬度，及根據計算結果來控制該第一波前調整器81(步驟S100)。該控制器58然後可從該第一光束監視器57的偵測結果先計算出一雷射光束的波前曲率，及根據計算結果來控制該第二波前調整器82(步驟S200)。
之後，該控制器58可接受一來自該EUV光產生控制器5的訊號以決定在此流程圖中的控制是否應被終止(步驟S300)。當一指出該控制應終止的訊號從該EUV光產生控制器5處被接收到時(步驟S300；是)，該控制可被終止。當沒有接收到一指出該控制應終止的訊號時(步驟S300；否)，該控制器58可回到步驟S100並重復 後續的步驟。
3.3.2第一波前調整器的控制(S100的細節)
圖6A為一流程圖，其顯示用於控制圖5中的第一波前調整器的處理。示於圖6A中的處理可如圖5的步驟S100的副常式般地被該控制器58實施。
該控制器58可首先接收一來自該EUV光產生控制器5的訊號並決定一雷射光束是否已從該雷射設備3被輸出(步驟S110)。當雷射光束尚未被輸出時(步驟S110；否)，該控制器58可待命直到一雷射光束從該雷射設備3被輸出為止。當雷射光束已被輸出時(步驟S110；是)，該控制器58可前進至步驟S120。
在步驟S120，該控制器58可從一接收自該第一光束監視器57的偵測結果來計算一雷射光束的光束寬度D。然後，該控制器可透過下面的式子計算該光束寬度D和一目標光束寬度Dt之間的差值△D(步驟S130)。
△D=D-Dt
然後，該控制器58可決定該差值△D的絕對值是否等於或小於一所想要的門檻值△Dr(步驟S140)。當該差值△D的絕對值大於該門檻值△Dr時(步驟S140；否)，該控制器58可前進至步驟S150以控制該第一波前調整器81，使得該差值△D的後續情況趨近0。當該差值 △D的絕對值等於或小於該所想要的門檻值△Dr時(步驟S140；是)，此流程圖中的操作可被終止。
圖6B為一流程圖，其顯示用於控制圖6A中的第一波前調整器的處理的細節。示於圖6B中的處理可如圖6A的步驟S150的副常式般地被該控制器58實施。
該控制器58首先把該差值△D的當前情況和0作比較(步驟S151)。在步驟S151中，當該差值△D的當前情況等於0(△D=0)時，該控制器58可前進至步驟S152。在步驟S152中，設定於該第一波前調整器81中的光功率P#1的當前情況可被設定為一目標光功率P1。
在步驟S151中，當該差值△D的當前情況小於0(△D<0)時，該控制器58可前進至步驟S153。在步驟S153中，一個藉由將一預定的常數△P#1從一被設定在該第一波前調整器81中之光功率P#1的當前情況中減掉而獲得的數值可被設定為一目標光功率P1。
在步驟S151中，當該差值△D的當前情況大於0(△D>0)時，該控制器58可前進至步驟S154。在步驟S154中，一個藉由將一預定的常數△P#1加至一被設定在該第一波前調整器81中之光功率P#1的當前情況中而獲得的數值可被設定為一目標光功率P1。該預定的常數△P#1可以是一正值。
之後，該控制器58可輸出一控制訊號至該第一波前調整器81，使得一設定在該第一波前調整器81內的光功率驅近該目標光功率P1(步驟S155)，並終止在此 流程圖中的操作。
3.3.3第二波前調整器的控制(S200的細節)
圖7A為一流程圖，其顯示用於控制圖5中的第二波前調整器的處理。示於圖7A中的處理可如圖5的步驟S200的副常式般地被該控制器58實施。
該控制器58可首先接收一來自該EUV光產生控制器5的訊號並決定一雷射光束是否已從該雷射設備3被輸出(步驟S210)。當雷射光束尚未被輸出時(步驟S210；否)，該控制器58可待命直到一雷射光束從該雷射設備3被輸出為止。當雷射光束已被輸出時(步驟S210；是)，該控制器58可前進至步驟S220。
在步驟S220，該控制器58可從一接收自該第一光束監視器57的偵測結果來計算一雷射光束的波前曲率W。然後，該控制器58可透過下面的式子計算該波前曲率W和一雷射光束的目標波前曲率Wt之間的差值△W(步驟S230)。
△W=W-Wt
然後，該控制器58可決定該差值△W的絕對值是否等於或小於一所想要的門檻值△Wr(步驟S240)。當該差值△W的絕對值大於該門檻值△Wr時(步驟S240；否)，該控制器58可前進至步驟S250以控制該第 二波前調整器82，使得該差值△W的後續情況趨近0。當該差值△W的絕對值等於或小於該所想要的門檻值△Wr時(步驟S240；是)，此流程圖中的操作可被終止。
圖7B為一流程圖，其顯示用於控制圖7A中的第二波前調整器的處理的細節。示於圖7B中的處理可如圖7A的步驟S250的副常式般地被該控制器58實施。
該控制器58首先把該差值△W的當前情況和0作比較(步驟S251)。在步驟S251中，當該差值△W的當前情況等於0(△W=0)時，該控制器58可前進至步驟S252。在步驟S252中，設定於該第二波前調整器82中的光功率P#2的當前情況可被設定為一目標光功率P2。
在步驟S251中，當該差值△W的當前情況小於0(△W<0)時，該控制器58可前進至步驟S253。在步驟S253中，一個藉由將一預定的常數△P#2從一被設定在該第二波前調整器82中之光功率P#2的當前情況中減掉而獲得的數值可被設定為一目標光功率P2。
在步驟S251中，當該差值△W的當前情況大於0(△W>0)時，該控制器58可前進至步驟S254。在步驟S254中，一個藉由將一預定的常數△P#2加至一被設定在該第二波前調整器82中之光功率P#2的當前情況中而獲得的數值可被設定為一目標光功率P2。該預定的常數△P#2可以是一正值。
之後，該控制器58可輸出一控制訊號至該第二波前調整器82，使得一設定在該第二波前調整器82內 的光功率驅近該目標光功率P2(步驟S255)，並終止在此流程圖中的操作。
3.4光束監視器的例子 3.4.1在兩個不同的位置偵測光束寬度
圖8A示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第一例子。圖8B為用來討論當該光束監視器的第一例子被採用時光束輪廓是如何被偵測出來的圖式。在第一例子中，一樣本光束首先被一分束器73分束。然後，該樣本光束之被透射穿過該分束器73的部分及該樣本光束被該分束器73反射的部分可分別在兩個不同的位置被偵測，使得該樣本光束的這兩個部分具有不同的光路徑長度。以此方式，可獲得在該樣本光束的行進方向上兩個不同位置的光束輪廓。
如圖8A所示，該第一光束監視器57可包括該分束器73、一高反射性面鏡77、移轉光學系統75及79、及光束仿形器(profiler)570及590。光束仿形器570及590的每一者例如可以是一直線感測器或一電荷耦合裝置(CCD)相機。
該分束器73可被建構及設置來將該樣本光束的一部分朝向該移轉光學系統75透射並將該樣本光束的其餘部分朝向該高反射性面鏡77反射。該高反射性面鏡77可被設置成將來自該分束器73的樣本光束朝向該移轉光學系統79高反射率地反射。
該移轉光學系統75可將該樣本光束在一沿著其介於該分束器56(參見圖2)和該分束器73之間的光束路徑上的給定位置A1的光束輪廓移轉至該光束仿形器570的光敏表面上。該移轉光學系統79可將該樣本光束在沿著其光束路徑的另一給定位置A2的光束輪廓移轉至該光束仿形器590的光敏表面上。一從位置A1至光敏表面的光路徑長度可等於從位置A2至該光束仿形器590的光敏表面的光路徑長度。光束仿形器570及590的每一者可輸出一關於被獲得的光束輪廓的資料至該控制器58。
該控制器58可從接收自該光束仿形器570的資料計算出該樣本光束在位置A1的光束寬度Da1。在本文中“光束寬度”一詞係指在一光束輪廓中光束強度等於或大於光束強度分佈中的峰值強度的1/e2的一個區域的寬度。
又，該控制器58可從接收自該光束仿形器570及590的資料計算出該樣本光束的波前曲率。例如，該控制器58可從來自該光束仿形器590的資料計算出該樣本光束在位置A2的光束寬度Da2，及從該樣本光束的光束寬度Da1和光束寬度Da2之間的差值計算出波前曲率。為了要計算該光束樣本的波前曲率，一散度(divergence)θ可經由下面的式子計算出來。
θ=tan-1{(Da2-Da1)/2L} 其中，L是沿著該樣本光束的光束路徑介於位置A1及位置A2之間的距離。
根據上述的計算結果，該控制器58可控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82。在此例子中，該控制器58可實施和圖5、6A、6B、7A、及7B的流程圖所示的處理相同的處理。在該情形中，圖6A中的光束寬度D可被光束寬度Da1取代，及圖7A中的波前曲率W及目標波前曲率Wt可分別被光束散度θ及目標光束散度θ t取代。
3.4.2偵測光束寬度及光束光點寬度
圖9示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第二例子。在此第二例子中，樣本光束首先被該分束器73分束，且該樣本光束的光束輪廓及光束光點寬度可被偵測。
如圖9所示，該第一光束監視器57可包括分束器73、聚焦光學系統74、該移轉光學系統75、及光束仿形器540及570。該分束器73可被建構及設置來將該樣本光束的一部分朝向該移轉光學系統75透射並將該樣本光束的其餘部分朝向該聚焦光學系統74反射。
該移轉光學系統75可被設置成將一樣本光束在沿著該樣本光束的光束路徑的位置A1處的光束輪廓移轉至該光束仿形器570的光敏表面上。該聚焦光學系統74可被設置成將來自該分束器73的樣本光束聚焦在該光 束仿形器540的光敏表面上。該光束仿形器540可被設置在一離該聚焦光學系統74預定的距離X的位置處。
該預定的距離X可根據一進入該聚焦光學系統74內的樣本光束的波前曲率來決定。當一具有平面波前的樣本光束進入到該聚焦光學系統74內時，該預定的距離X可等於該聚焦光學系統74的焦距長度。當一具有內凹波前的雷射光束進入該聚焦光學系統74中時，該預定的距離X可小於該聚焦光學系統74的焦距長度。該光束仿形器540及570可輸出關於該等分別被成像及移轉至該光敏表面上的光束輪廓的資料至該控制器58。
該控制器58可從接收自該光束仿形器570的資料計並計算出該樣本光束在位置A1的光束寬度D。又，該控制器58可從接收自該光束仿形器540的資料並計算出該樣本光束的波前曲率。為了要計算出該波前曲率，該樣本光束的光束光點寬度Sd可被計算出來。
根據上述計算結果，該控制器58可控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82。該控制器58可實施和圖5、6A、6B的流程圖中的操作相同的操作。在此處，為了要控制該第二波前調整器82，可實施下面的操作來取代圖7A及7B中所示的操作。
圖10A為一流程圖，其顯示當該光束控制器的第二例子被採用時用來控制該第二波前調整器的處理。圖10A所示的處理可如圖5的步驟S200的副常式般地被控制器58實施。
該控制器58首先可接收一來自該EUV光產生控制器5的訊號並決定一雷射光束是否已從該雷射設備3被輸出(步驟S260)。當雷射光束尚未被輸出時(步驟S260；否)，該控制器58可待命直到一雷射光束從該雷射設備3被輸出為止。當雷射光束已被輸出時(步驟S260；是)，該控制器58可前進至步驟S270。
在步驟S270，該控制器58可從一接收自該光束仿形器540的資料來計算該樣本光束的光束光點寬度Sd。然後，該控制器58可控制該第二波前調整器82使得該光束光點寬度Sd的一後續的情形小於該光束光點寬度Sd當前的情形(步驟S280)。接下來，該控制器58可決定該光束光點寬度Sd是否是最小值(步驟S290)。在此處，該光束光點寬度Sd是最小值意謂著該光束光點寬度Sd是在其焦距深度內被捕捉到。用來作出此決定的特殊方法將於稍後被描述。當該光束光點寬度Sd不是最小值時(步驟S290；否)，該控制器58可回到步驟S260並重復後續的步驟。相反地，當該光束光點寬度Sd是最小值時(步驟S290；是)，則在此流程圖中的操作可被終止。
圖10B及10C為流程圖，其顯示用於控制圖10A中的第二波前調整器的處理的細節。示於圖10B中的處理可如圖10A的步驟S280中的副常式般地被該控制器58實施。示於圖10C中的處理可如圖10A的步驟S290中的副常式般地被該控制器58實施。
如圖10B所示，該控制器58首先決定資料是 否呈現光束光點寬度Spd的前一個情形(步驟S280a)。當該光束光點寬度Spd是零時(步驟S280a；否)，該光束光點寬度Sd的當前情形可被設定成該光束光點寬度Spd(步驟S280b)，且該控制器58可前進至步驟S286。之後的操作將稍後加以描述。或者，該控制器58可從步驟S280b前進至步驟S285，而不是步驟S286。在步驟S280a中，當該光束光點寬度Spd不是零時(步驟S280a；是)，該控制器58可前進至步驟S281。
在步驟S281中，該控制器58可將該光束光點寬度Sd的當前情形和該光束光點寬度Spd的前一個情形相比較。當該光束光點寬度Sd的當前情形比該光束光點寬度Spd的前一個情形小的時候(Sd<Spd)，該控制器58決定一被設定在一旗標Flgp中的數值(步驟S282)。在此處，一數值可如下文所述地已被設定在該旗標Flgp中。當該第二波前調整器82的光功率已在前一個情形中被增加時，一第一數值(譬如，+1)可被設定。當該第二波前調整器82的光功率已在前一個情形中被減小時，一第二數值(譬如，-1)可被設定。
在步驟S282中，當該第一數值被設定在該旗標Flgp中時(Flgp=+1)，該第二波前調整器82的光功率可進一步被增加。亦即，一藉由將一預定的常數△P#2加至被設定在該第二波前調整器82中的光功率P#2而獲得的數值可被設定作為目標光功率P2(步驟S286)。該預定的常數△P#2可以是正值。
在另一方面，當該第二數值在步驟S282中被設定在該旗標Flgp中時(Flgp=-1)，該第二波前調整器82的光功率可進一步被減小。亦即，一藉由將一預定的常數△P#2從被設定在該第二波前調整器82中的光功率P#2扣減掉而獲得的數值可被設定作為目標光功率P2(步驟S285)。
在步驟S281中，當該光束光點寬度Sd的當前情形比該光束光點寬度Spd的前一個情形大的時候(Sd>Spd)，該控制器58決定一被設定在一旗標Flgp中的數值(步驟S283)。
在步驟S283中，當該第一數值被設定在該旗標Flgp中時(Flgp=+1)，該控制器58可前進至步驟S285，這在上面已被描述。
相反地，當該第二數值在步驟283中被設定在該旗標Flgp中時(Flgp=-1)，該控制器58可前進至步驟S286，這在上面已被描述。
在該第二波前調整器82的目標光功率在步驟S286中被增加之後，該第一數值可被設定在一旗標Flag的當前情形中(步驟S286a)，且該控制器58可前進至步驟S287。
在該第二波前調整器82的目標光功率在步驟S285中被減小之後，該第二數值可被設定在一旗標Flag的當前情形中(步驟S285a)，且該控制器58可前進至步驟S287。
在步驟S281中，當該光束光點寬度Sd的當前情形等於該光束光點寬度Spd的前一個情形大的時候(Sd=Spd)，該控制器58可將光功率P#2的當前情形設定在該第二波前調整器82中作為目標光功率P2(步驟S284)。然後，該控制器58可設定一第三數值(即，0)於該旗標Flg中(步驟S284a)，並前進至步驟S287。
在步驟S287中，該控制器58可輸出一控制訊號至該第二波前調整器82，使得該第二波前調整器82的光功率被設定至該目標光功率P2，並終止圖10B所示的操作。
參考圖10C，該控制器58可決定被設定在該旗標Flg中的數值是否和設定在旗標Flgp中的數值不一樣(步驟S291)。在步驟S291中，當設定在該旗標Flg中的數值等於設定在旗標Flgp中的數值、或設定在該旗標Flg中的數值不是0時(步驟S291；否)，該控制器58可判定該光束光點寬度Sd尚未到達該最小值(步驟S292)，並前進至步驟S294。
在步驟S291中，當設定在該旗標Flg中的數值和設定在旗標Flgp中的數值不相同、或設定在該旗標Flg中的數值為0時(步驟S291；是)，該控制器58判定該光束光點寬度Sd以達到該最小值(步驟S293)，並終止此流程圖中的操作。
在步驟S294中，該控制器58可用該光束光點寬度Sd的當前情形來蓋寫(overwrite)該光束光點寬度 Spd的前一個情形，及用旗標Flg來蓋寫旗標Flgp。之後，該控制器58可回返至步驟S260並重復後續步驟。
3.4.3使用夏克-哈特曼波前感測器
圖11A示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第三例子。圖11B為用來討論當該光束監視器的第三例子被採用時光束輪廓是如何被偵測出來的圖式。在第三實施例中，夏克-哈特曼波前感測器可被用來獲得一樣本光束的光束寬度及波前曲率。
如圖11A所示，一作為光束監視器用的夏克-哈特曼波前感測器90可包括一微型透鏡陣列91及一CCD相機93。
該微型透鏡陣列91可以是一光學元件，在該光學元件內有多個微小的凸透鏡及凹透鏡被二維度地配置。該CCD相機93可被設置來捕捉一被該微型透鏡陣列91聚焦的雷射光束的影像。
該控制器58可從該CCD相機93的輸出計算出該樣本光束的光束寬度及波前曲率。透過該微型透鏡陣列91所產生的該焦點影像的形狀(譬如，在該光束強度中的峰值的間距)和雷射光束的波長及波前曲率有關。因此，當該樣本光束的波長是已知時，該樣本光束的波前曲率可從該焦點影像的形狀計算出來。
又，藉由偵測在示於圖11B的微型透鏡陣列91所產生的焦點影像(focus image)內的光束強度分布的封 包函數(envelop)，可獲得沿著該樣本光束的光束輪廓的光束強度分布的近似曲線。然後，該樣本光束的光束寬度D可從上述的封包函數中計算出來。
根據上述的計算結果，該控制器58可控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82。該控制器58可實施和圖5、6A、6B、7A、及7B的流程圖中的操作相同的操作。
3.5波前調整器的例子 3.5.1凸面鏡和凹面鏡的組合
圖12示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第一例子。在此第一例子中，該波前調整器可包括一凸面鏡801、一凹面鏡802、及一驅動機構(未被分開地示出)。該凸面鏡801及該凹面鏡802的每一者的反射表面的形狀可以是球面的。在此例子中，雷射光束的光束強度可以是實質的高斯分布。描述於此處的該波前調整器的第一例子可被挑選作為該第一波前調整器81或該第二波前調整器82。
在此第一例子中，該第一波前調整器81的該凸面鏡801可被一面鏡固持器(未被分開地示出)所固持，用以被設置成使得一從該雷射設備3(參見圖2)輸出的雷射束被入射於其上。來自該雷射設備3的雷射光束可被該凸面鏡801朝向該凹面鏡802反射。該凹面鏡802可被一面鏡固持器(未被分開地示出)及前述的驅動機構(未被分開 地示出)支撐，使得該凹面鏡802可沿著被該凸面鏡801反射的雷射光束的光束路徑移動。該凹面鏡802可被定向，用以將來自該凸面鏡801的雷射光束朝向該光束傳送單元50(參見圖2)反射。該第二波前調整器82的凸面鏡801可被一鏡面固持器(未被分開地示出)固持用以被設置成使得一來自該光束傳送單元50的雷射光束入射於其上。該第二波前調整器82的該凸面鏡801的功能及該凹面鏡802的配置及功能可和上文所述的第一波前調整器81實質相同。
前述的驅動機構可將該凹面鏡802沿著被該凸面鏡801反射的雷射光束的光束路徑移動於箭頭Y所示的方向上，藉以調整介於該凸面鏡801和該凹面鏡802之間的距離。藉由調整介於該凸面鏡801和該凹面鏡802之間的距離，被該凹面鏡802反射的該雷射光束的波前即可被調整。
3.5.2凹面鏡和凸面鏡的組合
圖13示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第二例子。在此第二例子中，該波前調整器可包括該凹面鏡802、該凸面鏡801、及一驅動機構(其未被分開地示出)。
該第二例子的該第一波前調整器81的該凹面鏡802可被一面鏡固持器(未被分開地示出)所固持，用以被設置成使得一從該雷射設備3(參見圖2)輸出的雷射束 被入射於其上。來自該雷射設備3的雷射光束可被該凹面鏡802朝向該凸面鏡801反射。該凸面鏡801可被一面鏡固持器(未被分開地示出)及前述的驅動機構(未被分開地示出)支撐，使得該凸面鏡801可沿著被該凹面鏡802反射的雷射光束的光束路徑移動。該凸面鏡801可被定向，用以將來自該凹面鏡802的雷射光束朝向該光束傳送單元50(參見圖2)反射。該第二波前調整器82的凹面鏡802可被一鏡面固持器(未被分開地示出)固持用以被設置成使得一來自該光束傳送單元50的雷射光束入射於其上。該第二波前調整器82的該凸面鏡801的功能及該凹面鏡802的配置及功能可和上文所述的第一波前調整器81實質相同。
前述的驅動機構可將該凸面鏡801沿著被該凹面鏡802反射的雷射光束的光束路徑移動於箭頭Y所示的方向上，藉以調整介於該凹面鏡802和該凸面鏡801之間的距離。藉由調整介於該凹面鏡802和該凸面鏡801之間的距離，被該凸面鏡801反射的該雷射光束的波前即可被調整。
3.5.3兩個偏軸拋物形凹面鏡的組合
圖14A及14B示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第三例子。在此第三例子中，該波前調整器包括兩個平的面鏡811及812、兩個偏軸拋物形面鏡813及814、一面鏡固定板815、及一 驅動機構(其未被分開地示出)。
該第三實施例的該第一波前調整器81的平的面鏡811可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置成使得一從該雷射設備3(參見圖2)輸出的雷射光束入射於其上。該來自該雷射設備3的雷射光束可被該平的面鏡811朝向該平的面鏡812反射。
該平的面鏡812可透過一面鏡固持器(其未被分開地示出)而被固定至該面鏡固定板815。該平的面鏡812可被定向，用以將來自該平的面鏡811的雷射光束朝向該偏軸拋物形凹面鏡813反射。
該偏軸拋物形凹面鏡813可透過另一面鏡固持器(其未被分開地示出)而被固定至該面鏡固定板815。該偏軸拋物形凹面鏡813可被定向，用以將來自該平的面鏡812的雷射光束朝向該偏軸拋物形凸面鏡814反射。該雷射光束可被聚焦於該偏軸拋物形凹面鏡813和該偏軸拋物形凸面鏡814之間一次。
該偏軸拋物形凸面鏡814可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置成使得一來自該偏軸拋物形凹面鏡813的雷射光束入射於其上。該偏軸拋物形凸面鏡814可被定向，用以將來自該偏軸拋物形凹面鏡813的雷射光束朝向該光束傳送單元50(參見圖2)反射。
該面鏡固定板815可被前述的驅動機構移動於圖14B中的箭頭Y所示的方向上。然後，一從該面鏡固定板815到該平的面鏡811及該偏軸拋物形凸面鏡814 的距離可被調整。該雷射光束的波前可藉由調整從該面鏡固定板815到該平的面鏡811及該偏軸拋物形凸面鏡814的距離而被調整。在此第三例子中的該第二波前調整器82的組態及功能可和上文所述的第一波前調整器81實質相同。
3.5.4偏軸拋物形凸面鏡和偏軸拋物形凹面鏡的組合
圖15示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第四例子。在此第四例子中，該波前調整器包括一偏軸拋物形凸面鏡821、一偏軸拋物形凹面鏡822、兩個平的面鏡823及824、一面鏡固定板825、及一驅動機構(其未被分開地示出)。
在此第四例子中的該第一波前調整器81的該偏軸拋物形凸面鏡821可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置成使得一從該雷射設備3(參見圖2)輸出的雷射光束入射於其上。來自該雷射設備3的雷射光束可被該偏軸拋物形凸面鏡821朝向該偏軸拋物形凹面鏡822反射。
該偏軸拋物形凹面鏡822可透過一面鏡固持器(其未被分開地示出)被固定至該面鏡固定板825。該偏軸拋物形凹面鏡822可被定向，用以將來自該偏軸拋物形凸面鏡821的雷射光束朝向該平的面鏡823反射。
該平的面鏡823可透過另一面鏡固持器(其未被分開地示出)而被固定至該面鏡固定板825。該平的面鏡 823可被定向，用以將來自該偏軸拋物形凹面鏡822的雷射光束朝向該平的面鏡824反射。
該平的面鏡824可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置成被該平的面鏡823反射的雷射光束入射於其上。該平的面鏡824可被定向，用以將來自該平的面鏡823的雷射光束朝向該光束傳送單元50(參見圖2)反射。
該面鏡固定板825可被前述的驅動機構移動於箭頭Y所示的方向上，使得一從該面鏡固定板825到該偏軸拋物形凸面鏡821及該平的面鏡824的距離可被調整。該雷射光束的波前可藉由調整從該面鏡固定板825到該偏軸拋物形凸面鏡821及該平的面鏡824的距離而被調整。在此第四例子中的該第二波前調整器82的組態及功能可和上文所述的第一波前調整器81實質相同。
3.5.5使用VRM
圖16A至16C示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第五例子。在此第五例子中，該波前調整器可包括一可變半徑的面鏡(VRM)85。
該VRM 85可以是一面鏡，其反射表面的曲率可被改變。該VRM 85可被變形成具有平的反射表面(如圖16A所示)、一具有+F焦長(focal length)的內凹形反射表面(如圖16B所示)、或一具有-F焦長的外凸形反射表 面(如圖16C所示)。因此，該雷射光束的波前可使用該VRM 85來調整。
圖17A至17C示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第六例子。在此第六例子中，該波前調整器包括該VRM 85及一平的面鏡86。
該VRM 85可和上述的第五例子的VRM 85相同。在此第六例子中的該第一波前調整器81的該VRM 85可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置成使得一從該雷射設備3(參見圖2)輸出的雷射光束入射於其上。來自該雷射設備3的雷射光束可被該VRM 85朝向該平的面鏡86反射。
該平的面鏡86可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置在被該VRM 85反射的雷射光束的光束路徑上。該平的面鏡86可被定向，用以將來自該VRM 85的雷射光束朝向該光束傳送單元50(參見圖2)反射。
在上述的組態中，藉由調整該VRM 85的反射表面的曲率，被其反射的雷射光束的波前可被調整。
圖18為一局部剖面圖，其顯示一使用在波前調整器的第五及第六例子中的VRM的組態。該VRM 85可包括一壓力穴室851、一反射器852、一供應管853、一排放管854、及一壓力調節器855。
該壓力穴室851可以是一硬質的容器，一液體(譬如，水)被儲存於其內。該反射器852可以是塑膠且 被嵌設在該壓力穴室851的一開口內。一反射層可被形成在該反射器852的一表面上，其以高反射率反射一雷射光束，且此表面可被曝露在該壓力穴室851的外面以作為反射表面。
該供應管853及該排放管854的每一者的第一端可被連接至該壓力穴室851，該供應管853及該排放管854的每一者的第二端可被連接至該壓力調節器855。
該壓力調節器855可根據來自該控制器58的控制訊號經由該供應管853供應液體至該壓力穴室851中或經由該排放管854將液體從該壓力穴室851中排出，用以升高或降低該壓力穴室851內部的壓力。藉由升高或降低該壓力穴室851內部的壓力，該反射層的曲率半鏡可被改變，被該反射層反射的雷射光束的波前曲率可因而被調整。
3.5.6使用可變形的面鏡
圖19示意地例示在依據第一實施例的EUV產生系統中的波前調整器的第七例子。在此第七例子中，該波前調整器可包括一可變形的面鏡87。
該第七例子的該第一波前調整器81的該可變形的面鏡87可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置在從該雷射設備3(參見圖2)輸出的雷射光束的光束路徑上。該可變形的面鏡87能夠藉由控制其反射表面的形狀來高精密度地補償一具有球形波前的雷射 光束的波前曲率。
該第七例子的波前調整器可進一步包括一平的面鏡88。該可變形的面鏡87可被定向，用以將來自該雷射設備3的雷射光束朝向該平的面鏡88反射。
該平的面鏡88可被一面鏡固持器(其未被分開地示出)固持，用以被設置在被該可變形的面鏡87反射的雷射光束的光束路徑上。該平的面鏡88可被定向，用以將來自該可變形的面鏡87的雷射光束朝向該光束傳送單元50(參見圖2)反射。
圖20A為一平面圖，其顯示一使用在該波前調整器的第一例子中的可變形鏡子的組態。圖20B為圖20A中的該可變形鏡子的局部剖面圖。該可變形的面鏡87可包括一基板871、一絕緣層872、多個下電極873、多個壓電元件874、一上電極875、及一反射層876。
該基板871可作為該可變形的面鏡87的基底。該絕緣層872可被形成在該基板871上。該等多個下電極873可被形成在該絕緣層872上以彼此間隔開。該等多個壓電元件874可被形成在各下電極873上。該上電極875可被形成為橫跨該等多個壓電元件874以作為一共用電極。該反射層876可被形成在該上電極875上。該反射層876可被建構來以高反射率反射雷射光束。
藉由上述的組態，一共用電位V0可被施加至該上電極875及電位V1至V7可透過電位控制電路(未被分開地示出)被施加至各個下電極873。因此，每一壓電元 件874可獨立地變形，且該反射層876的形狀可被改變。
4.包括導引雷射裝置的EUV光產生系統：第二實施例 4.1組態
圖21為部分剖面圖，其例示依據本發明的第二實施例的EUV光產生系統的示範性組態。依據第二實施例的該EUV光產生系統可包括一雷射光束方向調整機構41、一光束結合器44、及一光偵測器45，它們係依照此順序沿著一從該附屬廠房樓層上的該雷射設備3到該光束傳送單元50的光束路徑被配置。該導引雷射裝置40可進一步被設置，且該光束結合器44可被設置成使得一來自該導引雷射裝置40的導引雷射光束入射到該光束結合器44上。一控制器48可進一步被設置。在此處，如果該控制器58可達成該控制器48的功能的話，則該控制器48可被省略掉。在此情形中，每一個被連接至該控制器48的構件可被連接至該控制器58。
該導引雷射裝置40可被建構來輸出一連續波(CW)雷射光束或一以預定的重復率產生的脈衝式雷射光束。該導引雷射光束的平均能量可低於來自該雷射設備3的雷射光束的平均能量。該導引雷射光束的波長可不同於來自該雷射設備3的雷射光束的的波長。
該雷射光束方向調整機構41可包括高反射性面鏡42及43。該高反射性面鏡42可被一面鏡固持器421所固持，且該面鏡固持器421可被設置一致動器422，其 調整該高反射性面鏡42的位置及姿態。相類似地，該高反射性面鏡43可被一面鏡固持器431所固持，且該面鏡固持器431可被設置一致動器432，其調整該高反射性面鏡43的位置及姿態。隨著該高反射性面鏡42及高反射性面鏡43的位置及姿態被調整，來自該雷射設備3的雷射光束行進的方向可被調整。
該光束結合器44可包括一分光鏡。該光束結合器44可被設置成使得來自該雷射設備3的雷射光束入射至該光束結合器44的第一表面上及來自該導引雷射裝置40的導引雷射光束入射至該光束結合器44的第二表面上。該光束結合器44可被建構成可讓該入射至該第一表面上的雷射光束透射且可將該入射至該第二表面上的導引雷射光束反射。該光束結合器44可以相對於該導引雷射光束及該雷射光束的光束路徑一預定角度被配置，使得被透射穿過該光束結合器44的雷射光束的光束路徑及該被反射的導引雷射光束的光束路徑彼此實質地重合。
該光偵測器45可包括一光束取樣器46及一第二光束監視器47。該光束取樣器46可讓來自該雷射設備3的雷射光束以及來該導引雷射裝置40的導引雷射光束兩者以高透射率透射且反射該雷射光束的一部分及該導引雷射光束的一部分作為樣本光束。該等樣本光束然後可入射至該第二光束監視器47的光敏表面上。該第二光束監視器47可被建構來偵測該等樣本光束入射在其光敏表面上的位置並輸出偵測結果。
該控制器48可接收一來自該EUV光產生控制器5的控制訊號並如下所述地操作。該控制器48可根據該第二光束監視器47對該等個別的樣本光束的偵測結果而獲得一介於該被透射穿過該光束結合器44的雷射光束行進的方向和被該光束結合器44反射的導引雷射光束行進的方向之間的差值(如果有的話)。該差值可從該雷射光束和該導引雷射光束入射至該第二光束監視器47的光敏表面上的位置的差異來獲得。該控制器48可控制該雷射光束方向調整機構41以減小該雷射光束和該導引雷射光束在方向上的差值(如果有的話)。在該雷射光束方向調整機構41中，一致動器驅動器(未被分開地示出)可接收一來自該控制器48的控制訊號並驅動致動器422及423，藉以調整來自該雷射設備3的雷射光束的行進方向。此外，該控制器48可送一控制訊號至該導引雷射裝置40以控制該導引雷射光束的輸出。
在此第二實施例中，該光束傳送單元50可包括高反射性面鏡52及53。該高反射性面鏡52可被一面鏡固持器521固持，且該面鏡固持器521可被設置一致動器522，其可調整該高反射性面鏡52的位置及姿態。相類似地，該高反射性面鏡53可被一面鏡固持器531固持，且該面鏡固持器531可被設置一致動器532，其可調整該高反射性面鏡53的位置及姿態。隨著該高反射性面鏡52及53的位置及姿態被調整，該雷射光束及該導引雷射光束行進的方向可被調整。
該高反射性面鏡59可被設置來經由該光束傳送單元50朝向該分束器56將該雷射光束及該導引雷射光束反射進入到該無塵室樓層中。該分束器56可被建構及設置來以高透射率將該雷射光束從該高反射性面鏡59朝向該高反射性面鏡61透射。該分束器56亦可被建構及設置來以高反射率將該導引雷射光束從該高反射性面鏡59朝向該第一光束監視器57反射。該第一光束監視器57可被建構來獲得光束寬度、波前、及該樣本導引光束在其光敏表面上的位置並輸出偵測結果至該控制器58。
該控制器58可根據該第一光束監視器57偵測到之該樣本導引光束的位置來控制該光束傳送單元50，使得該雷射光束被聚焦在該電漿產生區25內。在該光束傳送單元50中，一致動器驅動器(未被分開地示出)可接收一來自該控制器58的控制訊號並驅動致動器522及532，藉以調整該雷射光束及該導引雷射光束行進的方向。
依據該第二實施例，該樣本導引光束可被該第一光束監視器57偵測，且該控制器58可據此控制該光束傳送單元50。因此，該雷射光束的行進方向可被穩定。此外，即使是該雷射光束沒有從該雷射設備3被輸出的時候，該控制器58都能夠根據該導引雷射光束的偵測結果來控制該光束傳送單元50。因此，該雷射光束的行進方向可從該雷射光束的輸出的一開始即被控制在一預先界定的方向上，因此撞擊該室內的該靶材的該雷射光束的 焦點位置可被穩定。
此外，依據此第二實施例，即使是該雷射光束沒有從該雷射設備3被輸出的時候，該控制器58都能夠根據該第一光束監視器57偵測到之該導引雷射光束的波長來控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82。因此，該雷射光束的光束寬度及波長可在該雷射光束的一開始輸出時即被控制以落入到預定的範圍內，撞擊在該室內的該靶材上雷射光束的焦點位置因而可被穩定。
或者，該分束器56亦可將該雷射光束的一部分朝向該第一光束監視器57反射作為一樣本光束。然後，該第一光束監視器57可接收該雷射光束及該被該分束器56反射的雷射光束兩者並輸出偵測結果。在此情況中，該雷射光束方向調整機構41可根據來自該第一光束監視器57的偵測結果被控制。又，該導引雷射光束及該雷射光束兩者的光束寬度及波前曲率可從該第一光束監視器57的偵測結果計算出來。
4.2光束監視器的例子 4.2.1在兩個不同的位置偵測光束寬度
圖22A及22B示意地例示在依據第二實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第一例子。在此第一例子中，能夠接收該雷射光束及該導引雷射光束兩者的該第一或第二光束監視器47或57可包括帶通濾波器71及72。
該等帶通濾波器71及72可經由一致動器78移動。該致動器78可被控制器48或58控制。該帶通濾波器71可被建構來以高透射率透射來自該雷射設備3的雷射光束並弱化或阻擋其它波長的光線。該帶通濾波器72可被建構來透射該雷射光束並弱化或阻擋其它波長的光線。
如圖22A所示，當致動器78將該帶通濾波器71移動至該樣本光束的光束路徑上時，該雷射光束成分(components)會到達該分束器73。因此，該雷射光束的位置、方向、光束寬度、及波前曲率會被控制器48或58獲得。
如圖22B所示，當致動器78將該帶通濾波器72移動至該樣本光束的光束路徑上時，該導引雷射光束成分會到達該分束器73。因此，該導引雷射光束的位置、方向、光束寬度、及波前曲率會被控制器48或58獲得。
在此處，該移轉光學系統75及79可較佳地具有補償該雷射光束及該導引雷射光束兩者的波長的色像差的功能。例如，移轉光學系統75及79的每一者可包括一消色差的透鏡。又，該移轉光學系統75或79可較佳地被建構成使得色像差原則上很小。
根據此第一例子，同一類型的該光束仿形器570及590可被用來偵測該雷射光束及該導引雷射光束兩者，因此，該雷射光束及該導引雷射光束行進方向的差異 可被高精確度地偵測出來。
4.2.2偵測光束寬度及光束光點寬度
圖23示意地例示在依據第二實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第二例子。在此第二例子中，能夠接收該雷射光束及該導引雷射光束兩者的該第一或第二光束監視器47或57可包括帶通濾波器71及72。
該等帶通濾波器71及72可經由一致動器78移動。該致動器78可被控制器48或58控制。該帶通濾波器71可被建構來以高透射率透射來自該雷射設備3的雷射光束並弱化或阻擋其它波長的光線。該帶通濾波器72可被建構來透射該雷射光束並弱化或阻擋其它波長的光線。
當致動器78將該帶通濾波器71移動至該樣本光束的光束路徑上時，該雷射光束成分會到達該分束器73。因此，該雷射光束的位置、方向、光束寬度、及波前曲率會被控制器48或58獲得。
當致動器78將該帶通濾波器72移動至該樣本光束的光束路徑上時，該導引雷射光束成分會到達該分束器73。因此，該導引雷射光束的位置、方向、光束寬度、及波前曲率會被控制器48或58獲得。
在此處，該聚焦光學系統74及該移轉光學系統75可較佳地具有補償該雷射光束及該導引雷射光束兩者的波長的色像差的功能。例如，該聚焦光學系統74及 該移轉光學系統75的每一者可包括一消色差的透鏡。又，該聚焦光學系統74及該移轉光學系統75可較佳地被建構成使得色像差原則上很小。
根據此第二例子，同一類型的該光束仿形器540及570可被用來偵測該雷射光束及該導引雷射光束兩者，因此，該雷射光束及該導引雷射光束行進方向的差異可被高精確度地偵測出來。
4.2.3使用夏克-哈特曼波前感測器
圖24示意地例示在依據第二實施例的EUV產生系統中的光束監視器的第三例子。在此第三例子中，能夠接收該雷射光束及該導引雷射光束兩者的該第一或第二光束監視器47或57可包括帶通濾波器71及72。又，在該夏克-哈特曼波前感測器90中，一具有數個針孔的屏幕92可被用來取代該微型透鏡陣列91。
該等帶通濾波器71及72可經由一致動器78移動。該致動器78可被控制器48或58控制。該帶通濾波器71可被建構來以高透射率透射來自該雷射設備3的雷射光束並弱化或阻擋其它波長的光線。該帶通濾波器72可被建構來透射該雷射光束並弱化或阻擋其它波長的光線。
當致動器78將該帶通濾波器71移動至該樣本光束的光束路徑上時，該雷射光束成分會到達該夏克-哈特曼波前感測器90。因此，該雷射光束的位置、方 向、光束寬度、及波前曲率會被控制器48或58獲得。
當致動器78將該帶通濾波器72移動至該樣本光束的光束路徑上時，該導引雷射光束成分會到達該夏克-哈特曼波前感測器90。因此，該導引雷射光束的位置、方向、光束寬度、及波前曲率會被控制器48或58獲得。
根據該第三例子，該夏克-哈特曼波前感測器90可被用來偵測該雷射光束及該導引雷射光束兩者，因此，雷射光束及該導引雷射光束行進方向的差異可被高精確度地偵測出來。
4.3操作
在如此被建構的該EUV光產生系統的第二實施例中，該控制器58可控制該第一光束監視器57以接收該樣本導引光束並獲得該導引雷射光束的光束寬度及波前曲率以藉此控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82。該控制器58可實施和圖5、6A、6B、7A、及7B的流程圖中的操作相同的操作。
又，下面的兩個步驟可被添加至該操作，用以控制圖6A中所示的該第一波前調整器81。第一步驟，該帶通濾波器72可被設置在該樣本光束的光束路徑上以允許該導引雷射光束分量通過。然後，一控制訊號可被送至該控制器48以控制該導引雷射裝置40以輸出該導引雷射光束。之後，步驟S110至S150的操作可被實施。
4.4雷射放大器的配置
圖25示意地例示一依據第二實施例的修改的雷射設備，放大器被進一步設置在該EUV光產生系統中。在此修改中，該雷射設備3可包括一主振盪器300及放大器301至304。又，該雷射光束方向調整機構41、該光束結合器44、及該導引雷射裝置40可被包括在該雷射設備3中。該雷射光束方向調整機構41及該光束結合器44可被設置在該放大器302和放大器303之間。
該主振盪器300可輸出一雷射光束的種子光束。該放大器301可放大來自該主振盪器300的種子光束，及放大器302可進一步放大來自該放大器301之該被放大的雷射光束。該被放大的雷射光束然後可行進通過該雷射光束方向調整機構41以進入該光束結合器44。
放大器303可放大來自該光束結合器44的該雷射光束及該導引雷射光束的至少該雷射光束。放大器304可進一步放大來自放大器303的該雷射光束及該導引雷射光束的至少該雷射光束。從該放大器304輸出的該雷射光束及該導引雷射光束然後可進入該光偵測器45，如參考圖21所描述者。
在一EUV光產生系統中，要有一高能雷射光束撞擊一標靶以輸出具有所想要的能量的EUV光。隨著該雷射光束的能量增加，設置在其光束路徑上的光學元件會接受到高的熱負荷且會變形。然後，該雷射光束行進的 方向會被改變。詳言之，當多個放大器被使用時，該雷射光束的能量會朝向下游側的放大器變得愈來愈強。因此，該雷射光束的波前的改變會朝向下游側的放大器變得愈來愈大。
依據圖25所示的組態，該光束結合器44可被設置在放大器302及303之間，且當雷射光束的方向或波前的改變還很小的時候該雷射光束及該導引雷射光束的光束路徑可被調整以彼此重合。因此，該雷射光束的方向或波前和該導引雷射光束的方向或波前之間的差異可相對容易地被減小，且該雷射光束的方向或波前可高精確度地被調整。
5.導引雷射光束的波前被調整至雷射光束的波前的EUV光產生系統：第三實施例 5.1組態
圖26為部分剖面圖，其例示依據本發明的第三實施例的EUV光產生系統的示範性組態。依據本發明的第三實施例的EUV光產生系統可包括一設置在該附屬廠房樓層內的該導引雷射裝置40和該光束結合器44之間的導引雷射光束波前調整器84。該導引雷射光束波前調整器84的組態可和上述的該第一波前調整器81或該第二波前調整器82的組態類似。
在此第三實施例中，該光偵測器45可包括該帶通濾波器71及72及該致動器78。該帶通濾波器71及 72及該致動器78的組態及操作可類似於上文所述。該光偵測器45可輸出一偵測結果至該控制器48，且該控制器48可從接收到的偵測結果計算出該雷射光束的波前曲率及該導引雷射光束的波前曲率。該控制器48然後可控制該導引雷射光束波前調整器84，使得該雷射光束的波前曲率及該導引雷射光束的波前曲率之間的差異(如果有的話)可減小。
依據此第三實施例中，介於該雷射光束的波前曲率及該導引雷射光束的波前曲率之間的差異可在該光偵測器45被減小。因此，藉由根據該光偵測器45偵測到的該導引雷射光束的波前控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82，要進入該光偵測器45的該雷射光束的波前可被高精密度地控制。
5.2操作
圖27為一流程圖，其顯示在第三實施例中的控制器的示範性操作。該控制器48可實施下面的操作以控制該導引雷射光束波前調整器84。
該控制器48首先可送一控制訊號至該導引雷射裝置40以控制該導引雷射裝置40使其開始輸出該導引雷射光束(步驟S401)。然後，該控制器48可從該第二光束監視器47接收該導引雷射光束的一偵測訊號(步驟S402)。該控制器48可從接收到的該偵測訊號計算出該導引雷射光束的波前曲率Wg並將該波前曲率Wg儲存在一 儲存單元內(步驟S403)。
然後，該控制器48可接收一來自該EUV光產生控制器5的訊號並決定一雷射光束是否已從該雷射設備3輸出(步驟S404)。當雷射光束尚未從該雷射設備3輸出時(步驟S404；否)，該控制器48可回到步驟S402。
相反地，當雷射光束已從該雷射設備3輸出時(步驟S404；是)，該控制器48可接收一來自該第二光束監視器47的偵測訊號(步驟S405)。該控制器48然後可從該接收到的偵測訊號計算出該雷射光束的波前曲率Wd並將該波前曲率Wd儲存在一儲存單元內(步驟S406)。
接下來，該控制器48可藉由下面的式子計算該導引雷射光束的波前曲率Wg和該雷射光束的波前曲率Wd之間的差異△Wdg(步驟407)。
△Wdg=Wd-Wg
然後，該控制器48可決定該差異△Wdg的絕對值|△Wdg |是否等於或小於一預定的門檻值△Wdgl(步驟S408)。
當該差異△Wdg的絕對值|△Wdg |等於或小於一預定的門檻值△Wdg1(步驟S408；是)時，該控制器48可前進至步驟S409)。在步驟S409，該控制器408可送一控制訊號至該導引雷射光束波前調整器84，使得該差異△Wdg的後續情形趨近0。之後，該控制器48可 接收一來自該EUV光產生控制器5的訊號並決定在此流程圖中的操作是否要被終止的訊號(步驟S410)。當從該EUV光產生控制器5接收到指示該控制終止的訊號時(步驟S410；是)，該操作可被終止。當指示該控制的終止的訊號沒有被接收到時(步驟S410；否)，該控制器48可回到步驟S402並重復後續的步驟。
當該絕對值|△Wdg |超過該門檻值△Wdg1時(步驟S408；否)，該控值器48可前進至步驟S411。在步驟S411，該控制器48可送出一指出對準錯誤的訊號至該EUV光產生控制器5。然後該控制器48可送出一控制訊號至該導引雷射光束波前調整器84，使得該差異△Wdg的一接下來的情形趨近0(步驟S412)。之後，該控制器48可回到步驟S402並重復後續的步驟。
6.雷射光束的波前被調整至導引雷射光束的波前的EUV光產生系統：第四實施例
圖28為部分剖面圖，其例示依據本發明的第四實施例的EUV光產生系統的示範性組態。依據第四實施例的該EUV光產生系統可包括一第三波前調整器83，其被設置在從該附屬廠房樓層內的該雷射設備3的雷射光束的光束路徑上。該第三波前調整器83的組態可類似於該第一波前調整器81或該第二波前調整器82的組態。
在第四實施例中，該光偵測器45可包括該帶通濾波器71及72及該致動器78。該光偵測器45可輸出 一偵測結果至該控制器48，且該控制器48可從接收到的偵測結果計算出該雷射光束的波前曲率及該導引雷射光束的波前曲率。該控制器48然後可控制該第三波前調整器83，使得該雷射光束的波前曲率及該導引雷射光束的波前曲率之間的差異(如果有的話)可減小。
依據此第四實施例中，將進入該光偵測器45之介於該雷射光束的波前及該導引雷射光束的波前之間的差異可被減小。因此，藉由根據該光偵測器55偵測到的該導引雷射光束的波前控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82，將進入該光偵測器55的該雷射光束的波前可被高精密度地控制。
該控制器48在第四實施例中的操作可類似於該控制器48在第三實施例中的操作，在第四實施例中該控制器48可控制該第三波前調整器83，而不是控制該導引雷射光束波前調整器84。
7.雷射光束的波前及導引雷射光束的波前被調整的EUV光產生系統：第五實施例
圖29為部分剖面圖，其例示依據本發明的第五實施例的EUV光產生系統的示範性組態。依據第五實施例的該EUV光產生系統可包括一設置在該附屬廠房樓層內的該導引雷射裝置40和該光束結合器44之間的導引雷射光束波前調整器84。又，該第一波前調整器81可被設置在該雷射光束方向調整機構41在一從該雷射設備3 離開的雷射光束的光束路徑上的上游處。
在第五實施例中，該光偵測器45可包括該帶通濾波器71及72及該致動器78。該光偵測器45可輸出該雷射光束的波前及該導引雷射光束的波前的偵測結果至該控制器48。
該控制器48然後可將接收到的偵測結果送至該控制器58。控制器48及58中的一者從該接收到的偵測結果計算出該雷射光束的波前曲率及該導引雷射光束的波前曲率。當該控制器48已計算出該雷射光束的波前曲率及該導引雷射光束的波前曲率時，該控制器48可將計算結果送至控制器58。
該控制器58然後可控制該導引雷射光束波前調整器84，使得該雷射光束的波前和該導引雷射光束的波前之間的差異(如果有的話)可減小。該導引雷射光束波前調整器84的控制可類似於參考圖27的描述的控制。
依據第五實施例，將進入該光偵測器45之介於該雷射光束的波前及該導引雷射光束的波前之間的差異可被減小。因此，藉由根據該光偵測器55偵測到的該導引雷射光束的波前控制該第一波前調整器81及該第二波前調整器82，將進入該光偵測器55的該雷射光束的波前可被高精密度地控制。
8.包括預脈衝(pre-pulse)雷射設備的EUV光產生系統：第六實施例
圖30為部分剖面圖，其例示依據本發明的第六實施例的EUV光產生系統的示範性組態。在第六實例中，一標靶可首先用一前置脈衝(pre-pulse)雷射光束加以照射藉以被擴散，且此一被擴散的標靶然後用以主脈衝雷射光束予以照射藉以被轉變成電漿。例如，釔鋁榴石(YAG)雷射設備可被用來輸出1.06微米波長的前置脈衝雷射光束，及二氧化碳(CO2)雷射設備可被用來輸出10.6微米波長的主脈衝雷射光束。
如圖30所示，一前置脈衝雷射設備3a及一主脈衝雷射設備3b可被設置在該附屬廠房樓層。
在一橫跨該附屬廠房樓層和該無塵室樓層的區域中，該雷射光束方向控制單元34可包括一光束傳送單元50a。該光束傳送單元50a的組態及操作可類似於第一實施例中的光束傳送單元50的組態及操作。在該無塵室樓層中，該雷射光束方向控制單元34可包括一高反射性面鏡59a。該光束傳送單元50a及該高反射性面鏡59a可被設置來控制來自該前置脈衝雷射設備3a的該前置脈衝雷射光束的前進方向。
在一橫跨該附屬廠房樓層和該無塵室樓層的區域中，該雷射光束方向控制單元34可進一步包括一光束傳送單元50b。該光束傳送單元50b的組態及操作可類似於第一實施例中的該光束傳送單元50的組態及操作。在該無塵室樓層中，該雷射光束方向控制單元34可包括一高反射性面鏡59b。該光束傳送單元50b及該高反射性 面鏡59b可被設置來控制來自該主脈衝雷射設備3b的該主脈衝雷射光束的前進方向。
該高反射性面鏡59a可被建構來高反射率地反射該前置脈衝雷射光束。該高反射性面鏡59b可被建構來高反射率地反射該主脈衝雷射光束。被該高反射性面鏡59a反射的該前置脈衝雷射光束可入射到該分束器56的第一表面上。被該高反射性面鏡59b反射的該主脈衝雷射光束可入射到該分束器56的第二表面上。
該分束器56可被設置來將入射至其第一表面上的該前置脈衝雷射光束朝向該高反射性面鏡61高反射率地反射並將入射至其第一表面上的該前置脈衝雷射光束的一部分朝向該第一光束監視器57高透射率地透射。
又，該分束器56可被設置來將入射至其第二表面上的該主脈衝雷射光束朝向該高反射器61高反射率地反射並將入射至其第二表面上的該主脈衝雷射光束的一部分朝向該第一光束監視器57高透射率地透射。
該第一光束監視器的光敏表面可具有對該前置脈衝雷射光束及該主脈衝雷射光束兩者敏感的表面。
該分束器56可作為光束結合器，用來控制該前置脈衝雷射光束行進的方向及該主脈衝雷射光束行進的方向，用以將它們彼此重合。該分束器56可用鑚石製成。
該高反射性面鏡61可高反射率地反射來自該分束器56的該前置脈衝雷射光束及該主脈衝雷射光束。
被該高反射性面鏡61依據地反射的該前置脈衝雷射光束及該主脈衝雷射光束可被高透射率地透射穿過該窗口66且被該平的面鏡62高反射率地反射。之後，該前置脈衝雷射光束及該主脈衝雷射光束可被該雷射光束聚焦面鏡220反射並聚焦在該電漿產生區25內。
依據第六實施例，即使是在該前置脈衝雷射設備3a及該主脈衝雷射設備3b被使用的情形中，該前置脈衝雷射光束及該主脈衝雷射光束可根據一光束監視器的偵測結果被各別地控制。
第一及第二導引雷射裝置可進一步被設置來分別輸出用於該前置脈衝雷射光束及該主脈衝雷射光束之第一及第二導引雷射光束。使用一導引雷射光束之該波前調整器的控制可類似於上文所描述的。
9.控制器的組態
熟習此技藝者將會瞭解的是，描述於本文中的發明主體可用一般用途的電腦或可程式的控制器結合程式模組或軟體應用程式來實施。大體上，程式模組包括可實施描述於本發明中的處理的常式(routine)、程式、構件(component)、資料結構、及其它等等。
圖31為方塊圖，其顯示被揭示的發明主體可被實施的一示範性硬體環境。在圖31中，一示範性環境100可包括但不侷限於一處理單元1000、一儲存單元1005、一使用者界面1010、一並聯輸入/輸出(I/O控制器 1020、一串聯I/O控制器1030、及一類比對數位(A/D)及數位對類比(D/A)轉換器1040。
該處理單元1000可包括一中央處理單元(CPU)1001、一記憶體1002、一計時器1003、及一圖形處理單元(GPU)1004。該記憶體1002可包括一隨機存取記憶體(RAM)及一唯讀記憶體(ROM)。該CPU1001可以是任何各式市售處理器。雙微型處理器及其它多處理器架構亦可被用作為CPU1001。
在圖31中的構件可彼此互連以實施描述於本揭示內容中的處理。
在操作時，該處理單元1000可將儲存在該處理單元1005中的程式載入以執行它們、依據該等程式從該儲存單元1005中讀取資料、及將資料寫入該儲存單元1005中。該CPU 1001可執行該等從該儲存單元1005被載入的程式。該記憶體1002可以是一工作區，用來暫時儲存將被該CPU 1001執行的程式及將在該CPU 1001的操作使用到的資料。該計時器1003可測量時間間距以跟據該程式的執行提供該CPU 1001一被測量的結果。該GPU 1004可處理影像資料並依據一將從該儲存單元1005被載入的程式提供CPU 1001處理結果。
該並聯I/O控制器1020可被耦合至可和該處理單元1000溝通之並聯I/O裝置，譬如該第一及第二光束監視器47及57及EUV光產生控制器5，並控制該處理單元1000和這些並聯I/O構件之間的溝通。該串聯I/O 控制器1030可被耦合至可和該處理單元1000溝通之串聯I/O裝置，譬如該導引雷射裝置40、該雷射光束方向調整機構41、該第一及第二光束監視器47及57、該光束傳送單元50、該第一至第三波前調整器81至83、及該導引雷射光束波前調整器84，並控制該處理單元1000和該等串聯I/O構件之間的溝通。該A/D及D/A轉換器1040可透過類比埠被耦合至類比裝置，譬如溫度感測器、壓力感測器、及真空計。
該使用者界面1010可顯示該處理單元1000執行該等程式的進度給操作者看，使得該操作者可指示該處理單元1000停止該等程式的執行或執行一中斷常式。
該示範性環境100可被用來實施本揭示內容中的EUV光產生控制器5及控制器48及58。熟習此技藝者將瞭解的是，該等控制器可被實施於分散的運算環境中，其中工作是由透過任何類型的通信網絡相連結的處理單元來執行。如在本揭示內容中所討論的，該EUV光產生控制器5及控制器48及58可透過一通信網絡(譬如，乙太網路)彼此相連。在一分散的運算環境中，程式模組可位在本地及遠端記憶體儲存裝置中。
上述的實施例及其變化只是實施本發明的例子，本發明並不侷限於此。依據規格書或類此者所作的各式變化係在本發明的範圍內，且其它各式實施例可能在發明的範圍內。例如，為了該等實施例的特定實施例而被例示的變化亦可被應用至其它實施例(包括被描述於本文中 的其它實施例在內)。
使用於此說明書及申請專利範圍中的用詞應被解讀為是“非限制性”的用詞。例如，“包括”及“被包括”應被解讀為“包括被陳述的元件但不侷限於被陳述的元件”。“具有”應被解讀為“具有被陳述的元件但不侷限於被陳述的元件”。此外，“一個(一)”應被解讀為“至少一個”或“一或多個”。
2‧‧‧室
3‧‧‧雷射設備
5‧‧‧EUV光產生控制器
9‧‧‧安裝機構
10‧‧‧室參考件
23‧‧‧EUV聚光面鏡
25‧‧‧電漿產生區
29‧‧‧連接部件
34‧‧‧雷射光束方向控制單元
50‧‧‧光束傳送單元
51‧‧‧高反射性面鏡
55‧‧‧光偵測器
56‧‧‧分束器
57‧‧‧第一光束監視器
58‧‧‧控制器
59‧‧‧高反射性面鏡
60‧‧‧面鏡殼體
61‧‧‧高反射性面鏡
62‧‧‧平的面鏡
66‧‧‧窗口
81‧‧‧第一波前調整器
82‧‧‧第二波前調整器
220‧‧‧雷射光束聚焦面鏡
292‧‧‧中間焦點區
310‧‧‧殼體
320‧‧‧空氣懸吊裝置
500‧‧‧光路徑管
511‧‧‧面鏡固持器

Claims (17)

  1. 一種用來控制雷射光束的裝置，包含：一第一波前調整器，其被設置在一從雷射設備輸出的雷射光束的光束路徑上；一光束傳送單元，其被設置在來自該第一波前調整器的該雷射光束的光束路徑上；一第二波前調整器，其被設置在來自該光束傳送單元的該雷射光束的光束路徑上；一光束監視器，其被設置在來自該第二波前調整器的該雷射光束的光束路徑上，該光束監視器被建構來輸出偵測結果；及一控制器，其被建構來根據一光束寬度計算來控制該第一波前調整器以及根據一光束光點寬度計算來控制該第二波前調整器，其中每一計算係根據該光束監視器的該偵測結果。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其更包含：一導引雷射裝置，其被建構來輸出一導引雷射光束；及一光束結合器，其被設置在該雷射設備和該第一波前調整器之間的雷射光束的光束路徑上，用以控制該導引雷射光束的行進方向及該雷射光束的行進方向的至少一者，用以讓它們彼此實質地重合。
  3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其更包含：一第三波前調整器，其被設置在該雷射設備和該光束 結合器之間的雷射光束的光束路徑上，其中該控制器被建構來根據該光束監視器的偵測結果控制該第三波前調整器。
  4. 如申請專利範圍第2項之裝置，其更包含：一第三波前調整器，其被設置在該導引雷射裝置和該光束結合器之間且被建構來調整該導引雷射光束的波前；及一第二光束監視器，其被設置在該光束結合器和該第一波前調整器之間且被建構來接收一來至該第一波前調整器的雷射光束的一部分並輸出該被接收到的雷射光束的偵測結果，其中該控制器被建構來根據該第二光束監視器的偵測結果控制該第三波前調整器。
  5. 如申請專利範圍第2項之裝置，其更包含：一放大器，其被設置在該光束結合器和該光束傳送單元之間。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該控制器根據該光束監視器偵測到之該雷射光束的波前曲率來控制該第二波前調整器。
  7. 一種用來產生極端紫外線的設備，包含：一依據申請專利範圍第1項的雷射光束控制裝置；一設有一入口的室，用以允許來自該雷射光束控制裝置的雷射光束經由該入口進入該室；一標靶供應裝置，用來將靶材供應至該室內；及 一雷射光束聚焦光學系統，用來將該室內的雷射光束聚焦。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該光束監視器包括：一分束器，其被建構來將該雷射光束分成第一光束和第二光束；一第一光束仿形器，其被設置在該第一光束的光束路徑上；一第二光束仿形器，其被設置在該第二光束的光束路徑上；一轉移光系統，其被設置在該分束器和該第一光束仿形器之間；及一聚焦光學系統，其被設置在該分束器和該第二光束仿形器之間。
  9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該光束監視器被建構來根據該第一光束仿形器的輸出測量該光束寬度。
  10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中該控制器被建構來該第一波前調整器，使得一後續發生之介於該光束監視器所測得的光束寬度和一目標光束寬度之間的差異接近於0。
  11. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該光束監視器被建構來根據該第二仿形器的輸出聚焦測量被該聚焦光學系統聚焦的該光束光點寬度。
  12. 如申請專利範圍第11之裝置，其中該控制器被建 構來控制該第二波前調整器，使得一後續發生之該光束監視器所測得的光束光點寬度變得比目前的光束光點寬度小。
  13. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該光束監視器包括：一分束器，其被建構來將該雷射光束分成第一光束和第二光束；一第一光束仿形器，其被設置在該第一光束的光束路徑上；一第二光束仿形器，其被設置在該第二光束的光束路徑上；一第一轉移光系統，其被設置在該分束器和該第一光束仿形器之間；及一第二轉移光系統，其被設置在該分束器和該第二光束仿形器之間。
  14. 如申請專利範圍第13之裝置，其中該控制器被建構來根據該第一光束仿形器的輸出來控制該第一波前調整器及根據該第二光束仿形器的輸出來控制該第二波前調整器。
  15. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該光束監視器包括一夏克-哈特曼(Shack-Hartmann)波前感測器。
  16. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該光束監視器包括可移動的帶通濾波器。
  17. 如申請專利範圍第1項之裝置，其更包含： 一導引雷射裝置，其被建構來輸出一導引雷射光束；及一光束結合器，其被設置在介於該第一波前調整器和該第二波前調整器之間的該雷射光束的一光束路徑中，用以控制該導引雷射光束的行進方向和該雷射光束的行進方向的至少一者，用以讓它們彼此實質地重合。
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