TWI590297B - 雷射支持之含水之電漿泡 - Google Patents

Description

雷射支持之含水之電漿泡 [相關申請案之交叉參考]

本專利申請案係根據35 U.S.C.§119規定主張2012年8月8日申請之名為「Water-Containing Bulbs For Reduced Bulb Degradation In Laser-Sustained Plasma Sources」的美國臨時專利申請案序號第61/680,786號之優先權，該案之標的以引用的方式併入本文中。

所描述之實施例係關於用於顯微術之光學度量衡及檢驗系統，且更特定言之，係關於涉及雷射支持之電漿輻射源之光學度量衡及檢驗系統。

半導體器件(諸如邏輯及記憶體器件)通常由施加至一試樣之一序列處理步驟製造。半導體器件之多種特徵及多個結構級由此等處理步驟形成。例如，除了別的以外，微影係涉及在一半導體晶圓上產生一圖案之一半導體製造程序。半導體製造程序之額外實例包含(但不限於)化學機械拋光、蝕刻、沈積及離子植入。多個半導體器件可製造於一單個半導體晶圓上且接著分成個別半導體器件。

檢驗程序在一半導體製造程序期間之多種步驟下使用以偵測晶圓上之缺陷來促進較高良率。當使用檢驗鏡面或準鏡面表面(諸如半導體晶圓明場(BF)及暗場(DF)模態)時，兩者執行圖案化晶圓檢驗及缺陷檢視。在BF檢驗系統中，收集光學器件經定位，使得收集光學 器件捕捉由受檢驗之表面鏡面反射之光之一實質上部分。在DF檢驗系統中，收集光學器件定位於鏡面反射光之路徑之外，使得收集光學器件捕捉正檢驗之表面上之物件(諸如微電路圖案或晶圓表面上之污染物)散射之光。可行之檢驗系統(特定言之，BF檢驗系統)要求高輻射亮度照明及一高數值孔徑(NA)以最大化系統之缺陷敏感度。

當前晶圓檢驗系統通常在一高數值孔徑(NA)下採用具有短至260奈米之深紫外線(DUV)輻射之照明源。一般而言，一檢驗系統之缺陷敏感度與照明光之波長除以物鏡之NA成比例。在NA無進一步改進下，當前檢驗工具之整體缺陷敏感度受照明源之波長限制。

在BF檢驗系統之一些實例中，照明光可由一弧光燈提供。例如，基於電極之較高強度之放電弧光燈在檢驗系統中使用。但是，此等光源具有許多缺點。例如，基於電極之較高強度放電弧光燈具有由於對來自電極之電流密度之靜電限制，作為黑體發射器之氣體之有限發射率所致之輻射亮度限制及功率限制，由於陰極處較大電流密度之存在及不能在所需發射電流下控制摻雜物(其可降低耐熔陰極之操作溫度)較長時段所致之由耐熔材料製成之電極之較快腐蝕。

為了避免基於電極之照明源之限制，已開發由雷射泵送之非相干光源(例如，雷射支持之電漿)。例示性雷射支持之電漿系統描述於讓渡給KLA-Tencor公司之美國專利案第7,705,331號中，該案如同完全在本文中提出般，以引用的方式併入。雷射支持之電漿在由比雷射電漿低之溫度下之一工作氣體圍繞之高壓泡中產生。利用雷射支持之電漿獲得實質上之輻射亮度改進。當使用連續波長或脈衝泵源時，此等電漿中之原子及離子發射產生包含比200nm短的所有光譜區域中之波長。對於171nm之波長發射(例如，氙氣準分子發射)，準分子發射亦可配置於雷射支持之電漿中。因此，一高壓泡中之一簡單氣體混合物能夠支持具有足夠輻射亮度及平均功率之深紫外線(DUV)波長下之 波長涵蓋以支援高通量、高解析度BF晶圓檢驗。

由於與包含氣體混合物之泡之降解有關之可靠性問題而妨礙雷射支持之電漿之開發。雷射支持之光源之傳統電漿泡由熔融之矽石玻璃形成。熔融玻璃吸收比大約170nm短之波長之光。此等小波長之光之吸收導致電漿泡之迅速損害，此繼而減少190nm至260nm範圍中之光之光學透射。在一些實例中，真空紫外線範圍(VUV)中之輻射之實質上發射引起泡材料降解。具有超過6.5eV(~190nm)之光子能量之VUV光對用於建構LSP燈室之材料且最重要的是，對泡材料自身引起迅速損害。熔融矽石玻璃經歷迅速曝曬、透射損耗、壓緊-稀疏及相關應力、微穿隧及導致減少之源輸出、結構完整性之損失(例如，爆炸)、過熱、熔化及其他不利結果之其他損害。

圖1繪示根據多種泡組態及操作分析藍本之波長描繪由泡壁吸收之電漿發射之百分比之一標繪圖10。標繪線15繪示一未曝光之泡之吸收。標繪線14繪示在五千瓦輸出功率下操作了一個小時，在四千瓦輸出功率下操作了五個小時及在三千瓦輸出功率下操作了少於一個小時之後的包含氙氣之一泡。標繪線13繪示在四千瓦輸出功率下操作了七個小時之後的包含氪氣之一泡。標繪線12繪示在三千瓦輸出功率下操作了少於一個小時之後的包含氬氣之一泡。標繪線11繪示在三千瓦輸出功率下操作了一個小時且在四千瓦輸出功率下操作了兩個小時之後的包含氪氣之一泡。如標繪圖10中所示，僅若干小時之操作導致明顯吸收損耗，特定言之在200奈米與260奈米之間之波長範圍中。

在一些實例中，VUV吸收塗層用於阻止無臭氧泡中之VUV。塗層之材料組合物決定塗層之吸收分佈。對於將為受檢驗之一有效照明源之一LSP，一吸收塗層不應阻止具有比190nm長之波長(DUV光)之光且吸收具有比190nm短之波長(VUV光)之光。以此方式，吸收對泡引起損害之較短波長VUV光而不會吸收為檢驗所期望之DUV輻射。 不幸的是，現有材料並不具有190奈米附近之一驟然吸收截止。現有塗層材料吸收從190奈米至260奈米之一所期望照明範圍中之光或使具有比190nm短之波長之實質上光量透射。由於試圖將塗層之吸收邊緣與260奈米至450奈米之間之帶中之輻射匹配而遇到類似問題。而且，保護塗層自身由於曝光於VUV光而受到損害及早期故障。

隨著開發具有雷射支持之電漿照明源之檢驗系統，可靠性變為維持系統正常運行時間中之一限制性因素。因此，期望用於延長雷射支持之電漿源之壽命的改進之方法及系統。

一度量衡或檢驗系統包含產生光之一雷射支持之電漿(LSP)光源。在一態樣中，藉由將一定量之水引入至包含產生電漿之氣體混合物之泡中來改進LSP光源之可靠性。由電漿產生之輻射包含對用於建構泡之材料引起損害之大約190奈米以下之一波長範圍中之實質上輻射亮度。水蒸氣用作由電漿產生之引起損害之波長範圍中之輻射之一吸收劑。

在一些實施例中，預定量之水引入至泡中以提供足夠吸收。

在一些其他實施例中，包含一定量之凝結水之泡之一部分之溫度經調節以在該泡中產生水蒸汽之一所期望之分壓。

在一些其他實施例中，電漿泡中之水蒸氣濃度由存在於流過電漿泡之一氣體混合物中之水蒸氣決定。

在另一態樣中，主動地控制電漿泡中之水蒸氣濃度。在一實施例中，主動地控制凝結水趨向於聚集的泡之最低溫度點之溫度。在另一實施例中，可藉由控制存在於流過電漿泡之一工作氣體混合物中之水蒸氣之濃度來主動地控制電漿泡中之水蒸氣濃度。

前述係一概要且因此必然包含細節之簡化、一般化及省略；結果，熟悉此項技術者將瞭解，概要僅為說明性且不以任何方式作出限 制。將在本文提出之非限制性詳細描述中瞭解本文描述之器件及/或程序之其他態樣、發明特徵及優點。

10‧‧‧標繪圖

11‧‧‧標繪線

12‧‧‧標繪線

13‧‧‧標繪線

14‧‧‧標繪線

15‧‧‧標繪線

20‧‧‧標繪圖

100‧‧‧電漿泡/可再填充電漿泡

101‧‧‧壁

102‧‧‧工作氣體/氣體混合物

103‧‧‧入射光

104‧‧‧可收集照明/寬頻發射

105‧‧‧真空紫外線(VUV)光

106‧‧‧水/凝結水

107‧‧‧電漿

110‧‧‧標繪線

111‧‧‧標繪線

120‧‧‧入口

121‧‧‧出口

200‧‧‧電漿泡/電漿胞

206‧‧‧加熱元件

207‧‧‧溫度感測器

208‧‧‧輸出信號

209‧‧‧控制信號

210‧‧‧計算系統

220‧‧‧載體媒體

230‧‧‧程式指令

300‧‧‧電漿泡

400‧‧‧方法

401‧‧‧區塊

402‧‧‧區塊

403‧‧‧區塊

圖1根據多種泡組態及操作分析藍本之波長繪示由泡壁吸收而吸收之電漿發射之百分比之一標繪圖10。

圖2繪示根據本發明之一實施例組態之一電漿泡100。

圖3係繪示作為泡玻璃降解之一指示符之兩個例示性單壁電漿泡之引發之吸收的一標繪圖20。

圖4繪示在295克爾文下，120奈米與200奈米之間之一波長範圍內的水之吸收截面之一圖。

圖5係針對一溫度範圍繪示水之飽和壓力之圖。

圖6繪示本發明之另一實施例中之電漿泡200。

圖7繪示本發明之另一實施例中之電漿泡300。

圖8係繪示適於在包含本發明之一電漿泡之任何系統中實施之一例示性方法400之一流程圖。

現在將詳細參考本發明之背景實例及一些實施例，其等實例繪示於附圖中。

雷射支持之電漿光源(LSP)能夠產生適於度量衡及檢驗應用之高功率寬頻光。LSP藉由將雷射輻射聚焦至一工作氣體體積中以將氣體激發成發射光之一電漿狀態來操作。此效果通常稱作利用雷射輻射「泵送」電漿。一電漿泡或氣胞經組態以包含工作氣種以及所產生之電漿。在一些實施例中，利用具有大約若干千瓦之一束功率之一紅外線雷射泵來維持一LSP。雷射束聚焦至由一氣胞包含之一低壓或中壓工作氣體之一體積中。電漿之雷射功率的吸收產生及支持(例如)在10,000克爾文(Kelvin)與20,000克爾文之間之電漿溫度的電漿。

圖2繪示根據本發明之一實施例而組態之一電漿泡100。電漿泡100包含由一材料(例如，玻璃)形成之至少一壁101，該材料大體上對來自一泵送雷射源(未展示)之入射光103的至少一部分透明。類似地，至少一壁亦大體上對由電漿泡100內支持之電漿107所發射之可收集照明104(例如，IR光、可見光、紫外線光)的至少一部分透明。例如，壁101可對來自電漿107之寬頻發射104之一特定光譜區域透明。

電漿泡100可由各種玻璃或結晶材料形成。在一實施例中，玻璃泡可由熔融之矽石玻璃形成。在進一步實施例中，電漿泡100可由一低OH含量之熔融之合成石英玻璃材料形成。在其他實施例中，電漿泡100可由高OH含量之熔融之合成矽石玻璃材料形成。例如，電漿泡100可包含(但不限於)SUPRASIL 1、SUPRASIL 2、SUPRASIL 300、SUPRASIL 310、HERALUX PLUS及HERALUX-VUV。在「物理學期刊D：應用物理學」2005年第38第卷3242至3250頁，A. Schreiber等人之「Radiation Resistance of Quartz Glass for VUV Discharge Lamps」(其全文併入本文中)中詳細討論適於在本發明之電漿泡中實施之多種玻璃。在一些實施例中，電漿泡100可由一結晶材料(諸如一結晶石英材料或一藍寶石材料)形成。

在所示之實施例中，電漿泡100包含具有球體端之一圓柱體形狀。在一些實施例中，電漿泡100包含一大體上球體形狀、一大體上圓柱體形狀、一大體上橢圓體形狀及一大體上扁長球體形狀之任何一者。此等形狀借助於非限制性實例提供。但是，可考量許多其他形狀。

本文考量，可利用可再填充電漿泡100以支持各種氣體環境中之一電漿。在一實施例中，電漿泡100之工作氣體102可包含一惰性氣體(例如，稀有氣體或非稀有氣體)或一非惰性氣體(例如，汞)或其等混合物。例如，本文預期，本發明之工作氣體之體積可包含氬氣。例 如，工作氣體可包含在超過5atm之壓力下保持之一大體上純氬氣。在另一例子中，工作氣體可包含在超過5atm之壓力下保持之一大體上純氪氣。在一般意義上而言，電漿泡100可填充有技術中所知之適於在雷射支持之電漿光源中使用之任何氣體。此外，工作氣體可包含兩個或更多個氣體之一混合物。借助於非限制性實例，工作氣體可包含Ar、Kr、Xe、He、Ne、N₂、Br₂、Cl₂、I₂、H₂O、O₂、H₂、CH₄、NO、NO₂、CH₃OH、C₂H₅OH、CO₂、NH₃、一個或多個金屬鹵化物、一Ne/Xe混合物、一Ar/Xe混合物、一Kr/Xe混合物、一Ar/Kr/Xe混合物、一ArHg混合物、一KrHg混合物及一XeHg混合物之任何一者或組合。在一般意義上而言，本發明應解釋為延伸至任何光泵電漿產生系統且應進一步解釋為延伸至適於支持一電漿泡內之一電漿的任何類型之工作氣體。

在一新穎之態樣中，一定量之水106添加至工作氣體102。如圖2中所示，水106包含一定量之凝結水蒸氣。但是，此外，水106包含與工作氣體102混合之一定量之水蒸氣。水106之添加在從電漿107發射之一定量之真空紫外線(VUV)光105到達電漿泡100之壁101之前有效地吸收該真空紫外線(VUV)光105。VUV光包含比約190nm短之波長。以此方式，最小化到達電漿泡或氣胞之壁101之有害VUV光的量。此明顯減少VUV對燈材料引發之損害。此外，減少VUV對LSP照明器之所有其他組件之損害。

為了本專利文件之目的，一電漿泡中用作工作氣體或流體之部分之水包含水之所有同位素(例如，H₂O,HDO,D₂O等等)。

圖3係繪示作為泡玻璃降解之一指示符之兩個單壁電漿泡之引發之吸收的一標繪圖20。兩個電漿泡填充有15atm之氙氣。兩個泡在3kW之泵功率下運行了30分鐘。利用純氙氣測試一個電漿泡。標繪線110針對填充有氙氣之一電漿泡繪示量測之吸收百分比。由標繪線110 繪示之光譜分佈展示對應於E’及NBOHC之214nm及260nm下之特徵。此等係斷裂之Si-O鍵之特性且指示電漿泡100之壁101之降解。純氙氣填充之泡展現對於圓柱體泡降解為典型之一吸收型樣，其中高吸收損耗在VUV光強度係最高的泡之中心中，且少許吸收損耗係在較高玻璃溫度促進缺陷之退火及復原的環狀(equator)處。

第二電漿泡包含添加至純氙氣之一定量之額外水。當蒸發時，添加之水之分壓大約為一個大氣壓。標繪線111針對填充有氙氣及水之一混合物之一電漿泡繪示量測之吸收百分比。光譜分佈確認含水之泡很少不經歷曝曬。NBOHC吸收之不存在與含水之電漿泡中觀察到的紅色NBOHC螢光之不存在一致。

圖4繪示在295克爾文下，120奈米與200奈米之間之一波長範圍內的水之吸收截面之一標繪圖。所示標繪圖呈現於「Chemical Physics」2003年第294卷第31至35頁，W.H. Parkinson及K. Yoshino之「Absorption cross-section measurements of water vapor in the wavelength region 181-199nm」中，其如同完全在本文中提出般，以引用的方式併入。如圖4中所示，水蒸氣在大約180奈米與大約200奈米之間具有一吸收截止。特定言之，水蒸氣在大約180奈米與大約190奈米之間展現一驟然之截止。因為對於雷射支持之電漿光源之許多應用(包含度量衡及檢驗)，190奈米與200奈米之間之光譜區域中之波長為所期望的，所以此係重要的。但是，需要大約180奈米以下之明顯有害之波長之抑制以實現一可靠之電漿泡。

如圖4中所示，隨著水濃度增加，可達成小於180奈米之波長之進一步衰減。但是，大約190奈米與200奈米之間之波長之衰減亦將增加且反之亦然。因此，必須執行一設計最佳化以在大約180奈米以下之明顯有害之波長之抑制與比大約190奈米長之波長之透射之間找到一最佳平衡。應認識到，190nm至200nm波長範圍中之光亦損害玻璃 或結晶泡材料。在此光譜區域中不需要光收集之一些應用中，進一步衰減為所期望的且可藉由水濃度之一額外增加達成。

對於一特定電漿泡，可在圖4中所示之標繪圖之幫助下，估計期望之水濃度量。水之所需原子密度可表達為吸收係數除以期望之水吸收截面。例如，對於具有一厘米內半徑(即，從電漿107至壁101之一厘米之路徑長度)，包含具有190奈米附近之0.05之一大約吸收係數及~5˙10^-21cm²之一期望之吸收截面(在圖4中所示之190奈米下之吸收截面)之一定量之水蒸氣之一典型電漿泡，大約~10¹⁹cm^-3(在操作溫度下，~0.4巴)之一水濃度將為適合的。此濃度將在明顯之安全裕度下實現大多數VUV輻射(比180nm短)之消光。

圖5係針對一溫度範圍繪示水之飽和壓力之標繪圖。如圖5中所示，蒸發狀態中之水之0.4巴之維持要求大約攝氏70度之一溫度。此溫度易於在一典型電漿泡中達成。

雖然一電漿泡中之水蒸氣之分壓可為任何可用值，但是在一些實施例中，電漿泡中之水蒸氣之分壓大於0.001巴。在一些實施例中，電漿泡中之水蒸氣之分壓大於0.01巴。在一些實施例中，電漿泡中之水蒸氣之分壓大於0.1巴。此外，在大多數實際應用中，前述實施例中之分壓小於10巴。

在一些實施例中，諸如圖2中所示之實施例，可藉由控制放置於泡中之水量來改變泡中的水濃度。以此方式，針對一固定操作溫度，水蒸氣之濃度為固定。

但是，在一進一步態樣中，可主動地控制泡中之水蒸氣濃度。在一實施例中，主動地控制凝結水趨向於聚集之泡之最低溫度點的溫度。圖6繪示本發明之另一實施例中之電漿泡200。如圖6中所示，電漿泡200包含參考圖2描述之相似、類似編號之元件。但是，此外，電漿泡200包含位於一定量之凝結水106趨向於聚集之電漿泡200之區域 附近之一加熱元件206(例如，電阻加熱器)。以此方式，加熱元件206可加熱凝結水106之量，且增加氣體混合物102中之水蒸氣之分壓。如本文中所討論，氣體混合物中之水蒸氣之分壓的增加可增加從電漿107發射之VUV輻射的抑制。電漿泡200亦包含經定位以量測凝結水106之量之溫度之一溫度感測器207。溫度感測器207可為適於量測凝結水之溫度的任何溫度感測器(例如，安裝至凝結水蒸氣區附近之電漿泡之壁之紅外線感測器、熱電偶等等)。

圖6中描繪之電漿泡200之實施例亦包含一個或多個計算系統210，該一個或多個計算系統210經採用以接收及分析指示凝結水區之溫度的輸出信號208，且決定傳達至加熱元件206之一控制信號209。加熱元件206回應於控制信號209而根據由計算系統210產生之控制信號209將熱添加至凝結水區。

在一些實施例中，溫度感測器207可位於電漿泡200之其他區域中(例如，電漿泡200之中間或相對端)。在一些實施例中，可在不同位置中採用許多溫度感測器，且計算系統210經組態以接收多個溫度信號，且基於此等感測器之每一者之溫度讀數之一綜合來決定控制信號。在一些其他實施例中，可採用一個或多個壓力感測器來取代溫度感測器207，或除了溫度感測器207之外，可採用一個或多個壓力感測器。在此等實施例中，計算系統210可經組態以接收一個或多個壓力信號，且至少部分基於一個或多個壓力信號來決定控制信號。

應認識到，遍及本發明描述之多種步驟可藉由一單個計算系統210或替代地，多個計算系統210來執行。而且，採用一雷射支持之電漿光源之一度量衡系統的不同子系統可包含適於執行本文所描述之步驟之至少一部分之一電腦系統。因此，本文呈現之描述不應解釋為對本發明作出限制，而是僅僅為說明。進一步而言，一個或多個計算系統210可經組態以執行本文所描述之任何方法實例的(若干)任何其他 步驟。

電腦系統210可經組態以藉由可包含有線及/或無線部分之一傳輸媒體從系統之子系統(例如，感測器207、加熱元件206及類似物)接收及/或獲取資料或資訊。以此方式，傳輸媒體可用作電腦系統210與其他子系統之間之一資料鏈路。進一步而言，計算系統210可經組態以經由一儲存媒體(即，記憶體)接收參數或指令。例如，由溫度感測器207產生之溫度信號208可儲存於一永久性或非永久性記憶體器件(例如，載體媒體220)。關於此方面，信號可從一外部系統匯入。

而且，電腦系統210可經由一傳輸媒體將資料發送至外部系統。傳輸媒體可包含有線及/或無線部分。以此方式，傳輸媒體可用作電腦系統210與其他子系統或外部系統之間之一資料鏈路。例如，電腦系統210可經由一傳輸媒體將由電腦系統210產生之結果發送至外部系統或其他子系統。

計算系統210可包含(但不限於)技術中所知之一個人電腦系統、主機電腦系統、工作站、影像電腦、並行處理器或任何其他器件。一般而言，可廣泛地定義術語「計算系統」以涵蓋具有執行來自一記憶體媒體之指令之一個或多個處理器之任何器件。

實施方法(諸如本文描述之方法)之程式指令230可經由載體媒體220傳輸或儲存於載體媒體220上。載體媒體可為一傳輸媒體，諸如一導線、電纜或無線傳輸鏈路。載體媒體亦可包含一電腦可讀媒體，諸如一唯讀記憶體、一隨機存取記憶體、一磁碟或光碟或一磁帶。

在另一態樣中，可藉由控制流過電漿泡之一氣體混合物之水濃度來主動地控制電漿泡中之水蒸氣濃度。圖7繪示本發明之另一實施例中之電漿泡300。如圖7中所示，電漿泡300包含參考圖2描述之類似、相似編號之元件。但是，電漿泡300包含一入口120及一出口121與氣體混合物102，該氣體混合物102包含在操作期間流過電漿泡300 之一定量之水蒸氣。混合於氣體混合物102中之水蒸氣之量決定一個給定時間電漿泡300內之水濃度。

圖8繪示適於包含本發明之一電漿泡之任何系統中實施之一方法400。在一態樣中，認識到，方法400之資料處理區塊可經由儲存為程式指令230之部分且由計算系統210之一個或多個處理器執行之一預程式化演算法執行。雖然以下描述呈現於圖6中描繪之電漿泡200之背景內容中，但是本文認識到，電漿泡100之特定結構態樣並不表示限制且僅應解釋為說明性。

在區塊401中，在包括一工作氣體及一定量之水之一電漿泡中刺激一雷射支持之電漿發射。在區塊402中，在一定量之雷射支持之電漿發射與電漿泡之一壁相互作用之前，該定量之雷射支持之電漿發射由一定量之水吸收。在區塊403中，收集透射通過電漿泡之壁之一定量之雷射支持之電漿發射。在另一區塊(未展示)中，藉由控制包含定量之凝結水蒸氣之電漿泡之一區塊中的電漿泡之一溫度來控制存在於電漿泡中之該定量之水蒸氣。

在本發明之另一態樣中，用於泵送電漿胞200之電漿206之照明源可包含一個或多個雷射。在一般意義上而言，照明源可包含技術中所知之任何雷射系統。例如，照明源可包含技術中所知之能夠發射電磁光譜之紅外、可見或紫外部分中之輻射之任何雷射系統。在一些實施例中，照明源包含經組態以發射用脈衝輸送之雷射輻射之一雷射系統。在一些其他實施例中，照明源可包含經組態以發射連續波(CW)雷射輻射之一雷射系統。例如，在設定體積之氣體何處係氬氣或何處包含氬氣中，照明源可包含經組態以發射1069nm之輻射之一CW雷射(例如，光纖雷射或盤形Yb雷射)。應注意，此波長在氬氣中擬合為一1068nm吸收線且如此特定言之對泵送氣體有用。本文應注意，一CW雷射之以上描述並不受限制且技術中所知之任何CW雷射可實施於本 發明之背景內容中。

在另一實施例中，照明源可包含一個或多個二極體雷射。例如，照明源可包含發射與電漿胞之氣種之任何一個或多個吸收線對應之一波長之輻射的一個或多個二極體雷射。在一般意義上而言，可選擇照明源之一二極體雷射以用來實施，使得二極體雷射之波長調諧為技術中所知之任何電漿之任何吸收線(例如，離子躍遷線)或電漿產生之氣體之一吸收線(例如，高激發之中性躍遷線)。因而，一給定二極體雷射(或二極體雷射組)之選擇將取決於本發明之電漿胞中利用之氣體之類型。

在一些實施例中，照明源可包含一個或多個頻率轉換之雷射系統。例如，照明源可包含一Nd：YAG或Nd：YLF雷射。在其他實施例中，照明源可包含一寬頻雷射。在其他實施例中，照明源可包含經組態以發射調變之雷射輻射或脈衝雷射輻射之一雷射系統。

在本發明之另一態樣中，照明源可包含兩個或更多個光源。在一實施例中，照明源可包含兩個或更多個雷射。例如，照明源(或若干照明源)可包含多個二極體雷射。借助於另一實例，照明源可包含多個CW雷射。在一進一步實施例中，兩個或更多個雷射之每一者可發射雷射輻射，該雷射輻射調變為電漿胞內之氣體或電漿之一不同吸收線。

對於可用於處理一試樣之一半導體處理系統(例如，一檢驗系統或一微影系統)，本文描述多種實施例。本文使用術語「試樣」以指稱可藉由本技術中所知之方法處理(例如，對於缺陷之印刷或檢驗)之一晶圓、一光罩或任何其他樣本。

如本文中所使用，術語「晶圓」通常係指由一半導體或非半導體材料形成之基板。實例包含(但不限於)單晶矽、砷化鎵及磷化銦。此等基板可通常在半導體製造設備中找到及/或處理。在一些案例 中，一晶圓可僅包含基板(即，裸晶圓)。或者，一晶圓可包含形成於一基板上之一個或多個不同材料層。形成於晶圓上之一個或多個層可「圖案化」或「未圖案化」。例如，一晶圓可包含具有可重複圖案特徵之複數個晶粒。

一「光罩」可為一光罩製造程序之任何階段下之一光罩，或可或不可被釋放以用來在一半導體製造設備中使用之一完成之光罩。一光罩或一「遮罩」通常定義為一大體上透明之基板，該基板具有形成於其上且組態於一圖案中之大體上不透明區域。基板可包含(例如)一玻璃材料，諸如石英。一光罩可在一微影程序之一曝光步驟期間安置於一覆蓋光阻之晶圓上，使得光罩上之圖案可轉移至光阻。

形成於一晶圓上之一個或多個層可圖案化或未圖案化。例如，一晶圓可包含複數個晶粒，每一者具有可重複圖案特徵。此等材料層之形成及處理可最終導致完成之器件。許多不同類型之器件可形成於一晶圓上，且如本文使用之術語晶圓意欲涵蓋其上正製造本技術中所知之任何類型之器件之一晶圓。

在一個或多個例示性實施例中，可以硬體、軟體、韌體或其等任何組合實施描述之功能。若以軟體實施，則功能可作為一個或多個指令或代碼儲存於一電腦可讀媒體上或經由一電腦可讀媒體傳輸。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體及通信媒體兩者，其等包含有利於一電腦程式從一個地方傳送至另一個地方之任何媒體。一儲存媒體可為由一通用或專用電腦存取之任何可用媒體。借助於實例且並非作出限制，此等電腦可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁儲存器件或任何其他媒體，其等可用於以可由一通用或專用電腦或一通用或專用處理器存取之指令或資料結構之形式攜載或儲存所期望之程式碼構件。同樣地，將任何連接適當地稱作一電腦可讀媒體。例如，若使用一同軸電纜、光纖電 纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)或無線技術(諸如紅外線、無線電及微波)將軟體從一網站、伺服器或其他遠端源傳輸，則同軸電纜、光纜、雙絞線、DSL或無線技術(諸如紅外線、無線電及微波)包含於媒體之定義中。如本文用使之磁碟及光碟包含緊密光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟，其中磁碟通常磁性再現資料，而光碟利用雷射光學地再現資料。以上組合亦將包含於電腦可讀媒體之範疇內。

雖然上文為了指導之目的而描述某些特定實施例，但是本專利文件之教導具有一般適用性且並不限於上文描述之特定實施例。因此，可在不脫離於申請專利範圍中提出之本發明之範疇下實踐描述之實施例之多種特徵之各種修改、調適及組合。

100‧‧‧電漿泡/可再填充電漿泡

101‧‧‧壁

102‧‧‧工作氣體/氣體混合物

103‧‧‧入射光

104‧‧‧可收集照明/寬頻發射

105‧‧‧真空紫外(VUV)光

106‧‧‧水/凝結水

107‧‧‧電漿

Claims (20)

1. 一種雷射支持之電漿光源，其包括：一雷射，其可操作以產生一定量之照明光；及一電漿泡，其具有至少一壁，該電漿泡可部分操作以包含一工作氣體及一定量之水，其中由該雷射產生之該照明光係入射於該工作氣體上且產生一雷射支持之電漿發射，其中該雷射支持之電漿發射之一部分由該水吸收而不會入射於該泡之該至少一壁上。
2. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該電漿泡中之水之一分壓大於0.001巴。
3. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該電漿泡之一形狀包含一大體上球體形狀、一大體上圓柱體形狀、一大體上橢圓體形狀及一大體上扁長球體形狀之任何一者。
4. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該工作氣體包括取自由以下組成之列表中之至少一氣體：Ar、Kr、xe、He、Ne、N₂、Br₂、Cl₂、I₂、H₂O、O₂、H₂、CH₄、NO、NO₂、CH₃OH、C₂H₅OH、CO₂、NH₃、一個或多個金屬鹵化物、一Ne/Xe混合物、一Ar/Xe混合物、一Kr/Xe混合物、一Ar/Kr/Xe混合物、一ArHg混合物、一KrHg混合物及一XeHg混合物。
5. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該電漿泡由一玻璃材料形成。
6. 如請求項5之雷射支持之電漿光源，其中該玻璃材料包含一熔融之矽石玻璃材料。
7. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該電漿泡由一結晶材料形成。
8. 如請求項7之雷射支持之電漿光源，其中該結晶材料包含一結晶石英材料及一藍寶石材料之任何一者。
9. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該電漿泡中之水之一分壓大於0.01巴。
10. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，進一步包括：一加熱元件，其可操作以改變包含一定量之凝結水之該電漿泡之一區域中之該電漿泡之一溫度；及一控制器，其可操作以控制該電漿泡之溫度上的改變。
11. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該定量之水包含一定量之水蒸氣及一定量之凝結水蒸氣。
12. 如請求項1之雷射支持之電漿光源，其中該水包含H₂O之任何同位素。
13. 一種方法，其包括：刺激包括一工作氣體及一定量之水之一電漿泡中之一雷射支持之電漿發射；及在一定量之該雷射支持之電漿發射與該電漿泡之一壁相互作用之前，吸收該定量之該雷射支持之電漿發射，該定量之該雷射支持之電漿發射係由該定量之水吸收；且收集透射通過一定量之該電漿泡之該壁之該雷射支持之電漿發射。
14. 如請求項13之方法，其中該定量之水包含一定量之水蒸氣及一定量之凝結水蒸氣。
15. 如請求項14之方法，進一步包括：藉由控制包含該定量之凝結水蒸氣之該電漿泡之一區域中之該電漿泡之一溫度來控制該定量之水蒸氣。
16. 如請求項13之方法，其中該電漿泡之一形狀包含一大體上球體 形狀、一大體上圓柱體形狀、一大體上橢圓體形狀及一大體上扁長球體形狀之任何一者。
17. 如請求項13之方法，其中該水包含H₂O之任何同位素。
18. 如請求項13之方法，其中該電漿泡中之水之一分壓大於0.001巴。
19. 一種裝置，其包括：一雷射，其可操作以產生一定量之照明光；及一電漿泡，其具有至少一壁，該電漿泡可部分操作以包含一工作氣體及一定量之水，其中由該雷射產生之該照明光係入射於該工作氣體上且產生一雷射支持之電漿發射，其中該雷射支持之電漿發射之一部分由該水吸收而不會入射於該泡之該至少一壁上；及一電腦，其經組態以藉由控制該電漿泡之一溫度來控制該電漿泡中之一定量之水蒸氣。
20. 如請求項19之裝置，其中該控制該電漿泡之該溫度涉及：接收該電漿泡之一溫度之一指示；且至少部分基於該電漿泡之該溫度之該指示來決定將傳達至一加熱元件之一輸出信號，其中該輸出信號使得該加熱元件將一定量之熱添加至該電漿泡。