TWI596993B - 雷射驅動光子源及包含此種雷射驅動光子源之檢測裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種雷射驅動光子源。本發明進一步係關於一種可用以(例如)在藉由微影技術進行之器件製造中執行度量衡且包括此種雷射驅動光子源之檢測裝置。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下,圖案化器件(其替代地被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如,矽晶圓)上之目標部分(例如,包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。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之網路。
在微影程序中,頻繁地需要進行所產生結構之量測,例如以用於程序控制及驗證。用於進行此等量測之各種工具為吾人所知,包含常常用以量測臨界尺寸(CD)之掃描電子顯微鏡,及用以量測疊對(器件中兩個層之對準準確度)之特殊化工具。近來,已開發供微影領域中使用的各種形式之散射計。此等器件將輻射光束導向至目標上且量
測散射輻射之一或多個屬性-例如,依據波長而變化的在單一反射角下之強度;依據反射角而變化的在一或多個波長下之強度;或依據反射角而變化的偏振-以獲得可供判定目標之所關注屬性之繞射「光譜(spectrum)」。
已知散射計之實例包含US2006033921A1及US2010201963A1所描述之類型之角度解析散射計。由此等散射計使用之目標為相對大(例如,40微米乘40微米)光柵,且量測光束產生小於光柵之光點(亦即,光柵填充不足)。除了藉由重新建構進行特徵形狀之量測以外,亦可使用此裝置來量測以繞射為基礎之疊對,如已公佈專利申請案US2006066855A1中所描述。使用繞射階之暗場成像之以繞射為基礎之疊對度量衡實現對較小目標之疊對量測。可在專利申請案US20100328655A1及US2011069292A1中找到暗場成像度量衡之實例,該等專利申請案之文件之全文據此係以引用方式併入。
檢測裝置可使用以電漿為基礎之光子源,例如,雷射驅動光子源(LDPS)(其另外被稱為雷射驅動光源),此係因為此等光子源提供高亮度。在氣態介質中藉由經由放電施加能量及施加雷射能量來產生電漿。輻射之光譜分佈本質上可為寬頻帶或窄頻帶,且波長可在近紅外線頻帶、可見頻帶及/或紫外線(UV)頻帶中。已公佈專利申請案US 2011204265A1揭示包含雷射驅動光子源之以電漿為基礎之光源。
由LDPS裝置提供之輸出輻射之量係尤其取決於雷射能量之輸出功率。雷射能量愈高,又引起較多輸出輻射之電漿溫度愈高。
在使用LDPS源的應用中,在使用中之源可發射不同波長之輻射,包含紫外線輻射。然而,對於諸如本文所描述之檢測應用之數個應用,可能僅所要波長帶內之波長有用。所要波長帶可包括長於UV輻射波長的波長。在許多此等應用中,將阻擋UV輻射波長,且因此在此等波長下之輻射之產生係效率低且浪費的。另外,UV輻射可具
有對LDPS之操作之不良影響,從而引起LDPS組件之曝曬。
本發明旨在提供一種具有處於一較佳波長帶內之增加之輻射輸出的雷射驅動光子源。
在一第一態樣中,本發明提供一種雷射驅動光子源,其包括:可操作以聚焦驅動輻射以便維持一電漿之驅動光學件;其中該驅動光學件具有一點散佈函數,該點散佈函數經組態成使得由該電漿發射之輸出輻射之一黑體部分之一峰值輸出波長的一光譜位置係在一所要波長帶內。
在一第二態樣中,本發明包括一種檢測裝置,其包括上文所描述之本發明之該第一態樣的一雷射驅動光子源。
下文參看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,本發明不限於本文所描述之特定實施例。本文僅出於說明性目的而呈現此等實施例。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。
2‧‧‧寬頻帶輻射投影儀
4‧‧‧光譜儀
6‧‧‧光譜
8‧‧‧結構或輪廓
11‧‧‧輻射源
12‧‧‧照明系統
12a‧‧‧透鏡系統
12b‧‧‧彩色濾光器
12c‧‧‧偏振器
13‧‧‧孔徑器件
14‧‧‧參考鏡面
15‧‧‧部分反射表面
16‧‧‧顯微鏡接物鏡/透鏡/光束分裂器
19‧‧‧偵測器
40‧‧‧容器
42‧‧‧電漿
44‧‧‧收集光學件
46‧‧‧輻射光束
48‧‧‧光纖
50‧‧‧驅動輻射
52‧‧‧雷射源
54‧‧‧雷射驅動光學件
60‧‧‧電極
62‧‧‧電極
64‧‧‧控制器
65‧‧‧回饋信號
66‧‧‧控制信號
70‧‧‧空間強度分佈量變曲線
75‧‧‧空間強度分佈量變曲線
AD‧‧‧調整器
AS‧‧‧對準感測器
B‧‧‧輻射光束
BD‧‧‧光束遞送系統
BK‧‧‧烘烤板
C‧‧‧目標部分
CH‧‧‧冷卻板
CO‧‧‧聚光器
CP‧‧‧收集路徑
DE‧‧‧顯影器
F‧‧‧焦距
IF‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統/照明器
IN‧‧‧積光器
I/O1‧‧‧輸入/輸出埠
I/O2‧‧‧輸入/輸出埠
IP‧‧‧照明路徑
LA‧‧‧微影裝置
LACU‧‧‧微影控制單元
LB‧‧‧裝載匣
LC‧‧‧微影製造單元
LS‧‧‧位階感測器
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MET‧‧‧度量衡系統
MT‧‧‧圖案化器件支撐件或支撐結構
O‧‧‧光軸
P‧‧‧背向投影式光瞳平面
P'‧‧‧共軛光瞳平面
P"‧‧‧平面
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PU‧‧‧處理單元
PW‧‧‧第二定位器
RF‧‧‧參考框架
RO‧‧‧基板處置器或機器人
RP‧‧‧參考路徑
S‧‧‧經聚焦光點/輻射光點
SC‧‧‧旋塗器
SCS‧‧‧監督控制系統
SO‧‧‧輻射源
T‧‧‧度量衡目標
TCU‧‧‧塗佈顯影系統控制單元
W‧‧‧基板
WTa‧‧‧基板台
WTb‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例,在該等圖式中,對應元件符號指示對應部件,且在該等圖式中:圖1描繪微影裝置;圖2描繪其中可使用根據本發明之檢測裝置的微影製造單元或叢集;圖3說明作為檢測裝置之第一實例的光譜散射計之操作原理;圖4以示意形式說明作為檢測裝置之另一實例的角度解析散射計;圖5展示根據本發明之一實施例之雷射驅動光子源;
圖6展示圖5所描繪之電漿產生部位的細節;及圖7為根據本發明之一實施例的高斯空間強度量變曲線及扁平之空間強度量變曲線的曲線圖。
在詳細地描述本發明之實施例之前,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示意性地描繪微影裝置LA。該裝置包含:照明系統(照明器)IL,其經組態以調節輻射光束B(例如,UV輻射或DUV輻射);圖案化器件支撐件或支撐結構(例如,光罩台)MT,其經建構以支撐圖案化器件(例如,光罩)MA,且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM;兩個基板台(例如,晶圓台)WTa及WTb,其各自經建構以固持基板(例如,抗蝕劑塗佈晶圓)W,且各自連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板之第二定位器PW;及投影系統(例如,折射投影透鏡系統)PS,其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如,包含一或多個晶粒)上。參考框架RF連接各種組件,且用作用於設定及量測圖案化器件及基板之位置以及圖案化器件及基板上之特徵之位置的參考件。
在操作中,照明器IL自輻射源SO接收輻射光束。舉例而言,當輻射源為準分子雷射時,輻射源及微影裝置可為分離實體。在此等狀況下,不認為輻射源形成微影裝置之部件,且輻射光束係憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統BD而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他狀況下,舉例而言,當輻射源為水銀燈時,輻射源可為微影裝置之一體式部件。輻射源SO及照明器IL連同光束遞送系統BD(在需要時)可被稱作輻射系統。
照明器IL可(例如)包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器
AD、積光器IN及聚光器CO。照明器可用以調節輻射光束,以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於圖案化器件支撐件MT上之圖案化器件MA上,且係由該圖案化器件而圖案化。在已橫穿圖案化器件(例如,光罩)MA的情況下,輻射光束B傳遞通過投影系統PS,投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF(例如,干涉量測器件、線性編碼器、2-D編碼器或電容性感測器),可準確地移動基板台WTa或WTb,(例如)以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地,第一定位器PM及另一位置感測器(其未在圖1中被明確地描繪)可用以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如,光罩)MA。
可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如,光罩)MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔據專用目標部分,但該等標記可位於目標部分之間的空間中(此等標記被稱為切割道對準標記)。相似地,在一個以上晶粒提供於圖案化器件(例如,光罩)MA上之情形中,光罩對準標記可位於該等晶粒之間。小對準標記亦可在器件特徵當中包含於晶粒內,在此狀況下,需要使該等標記儘可能地小且相比於鄰近特徵無需任何不同成像或程序條件。對準系統可包括用於量測基板上之對準標記之位置之對準感測器AS。其他預備步驟可包含使用位階感測器LS來測繪基板之表面高度輪廓。
可在多種模式中使用所描繪裝置。在掃描模式中,在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時,同步地掃描圖案化器件支撐件(例如,光罩台)MT及基板台WT(亦即,單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對
於圖案化器件支撐件(例如,光罩台)MT之速度及方向。在掃描模式中,曝光場之最大大小限制目標部分在單次動態曝光中之寬度(在非掃描方向上),而掃描運動之長度判定目標部分之長度(在掃描方向上)。如在此項技術中為吾人所熟知,其他類型之微影裝置及操作模式係可能的。舉例而言,步進模式為吾人所知。在所謂的「無光罩」微影中,可程式化圖案化器件保持靜止,但具有改變之圖案,且移動或掃描基板台WT。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
如圖2所展示,微影裝置LA形成微影製造單元LC(有時亦被稱作叢集)之部件,微影製造單元LC亦包含用以對基板執行曝光前程序及曝光後程序之裝置。通常,此等裝置包含用以沈積抗蝕劑層之旋塗器SC、用以顯影經曝光抗蝕劑之顯影器DE、冷卻板CH,及烘烤板BK。基板處置器或機器人RO自輸入/輸出埠I/O1、I/O2拾取基板、在不同程序裝置之間移動基板,且將基板遞送至微影裝置之裝載匣LB。常常被集體地稱作塗佈顯影系統(track)之此等器件係在塗佈顯影系統控制單元TCU之控制下,塗佈顯影系統控制單元TCU自身受到監督控制系統SCS控制,監督控制系統SCS亦經由微影控制單元LACU而控制微影裝置。因此,不同裝置可經操作以最大化產出率及處理效率。
為了正確且一致地曝光由微影裝置曝光之基板,需要檢測經曝光基板以量測諸如後續層之間的疊對誤差、線厚度、臨界尺寸(CD)等等之屬性。因此,經定位有微影製造單元LC之製造設施亦包含度量衡系統MET,度量衡系統MET收納已在微影製造單元中處理之基板W中的一些或全部。將度量衡結果直接或間接地提供至監督控制系統SCS。若偵測到誤差,則可對後續基板之曝光進行調整,尤其是在檢
測可足夠迅速地且快速地進行而使得同一批量之其他基板仍待曝光的情況下。又,已經曝光之基板可被剝離及重工以改良良率,或被捨棄,藉此避免對已知有缺陷之基板執行進一步處理。在基板之僅一些目標部分有缺陷之狀況下,可僅對良好的彼等目標部分執行另外曝光。
在度量衡系統MET內,檢測裝置係用以判定基板之屬性,且詳言之,判定不同基板或同一基板之不同層之屬性如何在不同層間變化。檢測裝置可整合至微影裝置LA或微影製造單元LC中,或可為單機器件。為了實現最快速量測,需要使檢測裝置在曝光之後立即量測經曝光抗蝕劑層中之屬性。然而,抗蝕劑中之潛影具有極低對比度-在已曝光至輻射的抗蝕劑之部分與尚未曝光至輻射的抗蝕劑之部分之間僅存在極小折射率差-且並非所有檢測裝置皆具有足夠敏感度來進行潛影之有用量測。因此,可在曝光後烘烤步驟(PEB)之後採取量測,曝光後烘烤步驟(PEB)通常為對經曝光基板進行之第一步驟且增加抗蝕劑之經曝光部分與未經曝光部分之間的對比度。在此階段,抗蝕劑中之影像可被稱作半潛像(semi-latent)。亦有可能進行經顯影抗蝕劑影像之量測-此時,抗蝕劑之經曝光部分或未經曝光部分已被移除-或在諸如蝕刻之圖案轉印步驟之後進行經顯影抗蝕劑影像之量測。後者可能性限制重工有缺陷基板之可能性,但仍可提供有用資訊。
圖3描繪可用作上文所描述的類型之度量衡系統中之檢測裝置的已知光譜散射計。該光譜散射計包括將輻射投影至基板W上之寬頻帶(白光)輻射投影儀2。反射輻射傳遞至光譜儀4,光譜儀4量測鏡面反射輻射之光譜6(依據波長而變化的強度)。自此資料,可藉由在處理單元PU內演算而重新建構引起經偵測光譜之結構或輪廓8。舉例而言,可藉由嚴密耦合波分析及非線性回歸抑或與經預量測光譜或經預
計算經模擬光譜庫之比較來執行該重新建構。一般而言,對於重新建構,結構之一般形式為吾人所知,且自供製造結構之程序之知識來假定一些參數,從而僅留下結構之少許參數以自散射量測資料予以判定。此散射計可經組態為正入射散射計或斜入射散射計。
圖4展示代替光譜散射計或除了光譜散射計以外亦可使用的已知角度解析散射計之基本元件。在此類型之檢測裝置中,由照明系統12調節由輻射源11發射之輻射。舉例而言,照明系統12可包含一準直使用透鏡系統12a、一彩色濾光器12b、一偏振器12c及一孔徑器件13。經調節輻射遵循照明路徑IP,在該照明路徑IP中,經調節輻射係由部分反射表面15反射且經由顯微鏡接物鏡16而聚焦至基板W上之光點S中。度量衡目標T可形成於基板W上。透鏡16具有高數值孔徑(NA),較佳為至少0.9且更佳為至少0.95。可視需要使用浸潤流體以獲得超過1的數值孔徑。
與在微影裝置LA中一樣,可在量測操作期間提供一或多個基板台以固持基板W。該等基板台在形式上可相似於或相同於圖1之基板台WTa、WTb。(在檢測裝置與微影裝置整合之實例中,該等基板台可甚至為相同基板台)。粗略定位器及精細定位器可經組態以相對於量測光學系統來準確地定位基板。提供各種感測器及致動器(例如)以獲取所關注目標之位置,且將所關注目標帶入至接物鏡16下方之位置。通常將對橫越基板W之不同部位處之目標進行許多量測。基板支撐件可在X及Y方向上移動以獲取不同目標,且在Z方向上移動以獲得光學系統在目標上之所要聚焦。當實務上光學系統保持實質上靜止且僅基板移動時,方便地將操作考慮並描述為好像接物鏡及光學系統被帶入至基板上之不同部位。倘若基板及光學系統之相對位置正確,彼等基板及光學系統中之一者或兩者在真實世界中是否移動原則上不重要。
當輻射光束入射於光束分裂器15上時,輻射光束之部分透射通過光束分裂器且朝向參考鏡面14遵循參考路徑RP。
由基板反射之輻射(包含由任何度量衡目標T繞射之輻射)係由透鏡16收集且遵循收集路徑CP,在收集路徑CP中,輻射通過部分反射表面15而傳遞至偵測器19中。偵測器可位於處於透鏡16之焦距F的背向投影式光瞳平面P中。實務上,光瞳平面自身不可得到,且可代替地運用輔助光學件(圖中未繪示)而再成像至位於所謂共軛光瞳平面P'中之偵測器上。偵測器較佳為二維偵測器,使得可量測基板目標30之二維角度散射光譜或繞射光譜。在光瞳平面或共軛光瞳平面中,輻射之徑向位置定義輻射在經聚焦光點S之平面中之入射角/出射角,且圍繞光軸O之角度位置定義輻射之方位角。偵測器19可為(例如)CCD或CMOS感測器陣列,且可使用為(例如)每圖框40毫秒之積分時間。
參考路徑RP中之輻射投影至同一偵測器19之一不同部分上或替代地投影至不同偵測器(圖中未繪示)上。參考光束常常用以(例如)量測入射輻射之強度,以允許散射光譜中量測之強度值之正規化。
照明系統12之各種組件可調整以在同一裝置內實施不同度量衡「配方」。彩色濾光器12b可(例如)藉由干涉濾光器之集合而實施,該等干涉濾光器用以選擇在為(比如)405奈米至790奈米或甚至更低(諸如,200奈米至300奈米)之範圍內之較佳波長帶。干涉濾光器可為可調諧的,而非包括不同濾光器之集合。可使用光柵以代替干涉濾光器。偏振器12c可旋轉或可調換以便在輻射光點S中實施不同偏振狀態。孔徑器件13可經調整以實施不同照明輪廓。孔徑器件13位於與接物鏡16之光瞳平面P及偵測器19之平面共軛的平面P"中。以此方式,由孔徑器件界定之照明輪廓向傳遞通過孔徑器件13上之不同部位之輻射定義入射於基板上之光之角度分佈。
偵測器19可量測在單一波長(或窄波長範圍)下之散射光之強度、
分離地在多個波長下之散射光之強度,或遍及一波長範圍而積分之散射光之強度。此外,偵測器可分離地量測橫向磁偏振光及橫向電偏振光之強度,及/或橫向磁偏振光與橫向電偏振光之間的相位差。
在度量衡目標T提供於基板W上的情況下,此可為1-D光柵,其經印刷使得在顯影之後,長條係由固體抗蝕劑線形成。目標可為2-D光柵,其經印刷成使得在顯影之後,光柵係由抗蝕劑中之固體抗蝕劑導柱或通孔形成。長條、導柱或通孔可替代地經蝕刻至基板中。此圖案對微影投影裝置(特別是投影系統PS)中之色像差敏感。照明對稱性及此等像差之存在將顯露於經印刷光柵中之變化中。因此,經印刷光柵之散射量測資料係用以重新建構光柵。1-D光柵之參數(諸如,線寬及形狀)或2-D光柵之參數(諸如,導柱或通孔寬度或長度或形狀)可經輸入至藉由處理單元PU自印刷步驟及/或其他散射量測程序之知識而執行之重新建構程序。
除了藉由重新建構進行參數之量測以外,角度解析散射量測亦有用於產品及/或抗蝕劑圖案中之特徵之不對稱性之量測。不對稱性量測之一特定應用係針對疊對之量測,其中目標包括疊置於另一組週期性特徵上的一組週期性特徵。舉例而言,在上文所引用之已公佈專利申請案US2006066855A1中描述使用圖3或圖4之器具進行不對稱性量測的概念。簡單地說,雖然目標之繞射光譜中之繞射階之位置係僅藉由目標之週期性予以判定,但繞射光譜中之強度位準之不對稱性指示構成該目標的個別特徵中之不對稱性。在圖4之器具中(其中偵測器19可為影像感測器),繞射階之此不對稱性直接呈現為由偵測器19記錄之光瞳影像中之不對稱性。可藉由單元PU中之數位影像處理來量測此不對稱性,且相對於已知疊對值來校準此不對稱性。
圖5示意性地展示雷射驅動光子源(LDPS)裝置之主要組件。此雷射驅動光子源裝置可用作圖4之裝置中之輻射源11。中心組件為含有
預定氣態氛圍之容器40,例如,玻璃膜盒。用於氣態氛圍之合適氣體可為(例如)氙(Xe)或氙-氬混合物。在此氣態氛圍內,以待描述之方式產生電漿42,且電漿42發射輻射。收集光學件44將發射輻射形成為輻射光束46,輻射光束46耦合至光纖48。光纖48將輻射光束46遞送至需要之點。收集光學件44在此處被展示為簡單透鏡,但當然在實務實施例中可更複雜。可使用反射收集光學件而非折射收集光學件。
藉由施加在此實例中由雷射源52產生之驅動輻射50而產生電漿42。驅動光學件54聚焦驅動輻射50。通常,驅動輻射聚焦使得其之最窄點係在需要形成且維持電漿42之部位處。
雷射源52可為如今或未來可用之數個不同類型之高功率雷射中之一者。舉例而言,其可為Nd:YAG雷射、CO2雷射、二極體雷射,光纖雷射。驅動光學件54在此處被展示為簡單透鏡,但在實務實施例中當然可更複雜。可使用反射驅動光學件而非折射驅動光學件。可提供另外組件以調節雷射輻射之輪廓或光譜特性。舉例而言,可使用光束擴展器。
儘管極窄地聚焦,但驅動輻射50未必足以自冷啟動對電漿42進行點火,且電極60及62具備適當電力及控制電路(圖中未繪示),以便對電漿42進行點火。此等電極60、62可相似於用於習知氣體放電燈中之電極,但僅在操作之起動階段期間使用。
在圖解中,出於此描述起見,界定軸線X、Y及Z。Z軸係與光軸O對準。Y方向係與電極60、62對準。X軸橫向於該等電極,且垂直於該圖解之平面。裝置可經建構或安裝成使得處於任何定向之此等軸線對於該裝置之應用係方便的。應注意,在Z方向上不存在妨礙自電漿42至收集光學件44之光學路徑之組件。在此實例中亦不存在在X方向上妨礙輻射路徑之組件(此圖中未繪示)。
應注意,電漿42或至少供獲得所要輻射之電漿之區可為狹長形
式,其具有大約圓柱或雪茄菸之形狀。出於解釋起見,吾人將把該形狀稱作圓柱形。圓柱之長度為L且其直徑為dp。實際電漿將包括以此圓柱形區為中心之狹長形式之雲狀物。收集光學件44係在其光軸O與電漿之縱向方向(亦即,此實例中之Z方向)對準的情況下予以配置。因此,電漿42之面積呈現為πdp 2/4,亦即,圓柱之一個末端之面積。當L實質上大於dp時,相比於在橫向方向上查看電漿42,光子可經由此小面積進入收集光學件所來自之電漿之深度較大。此情形允許針對電漿42之給定大小及強度遍及彼區域看到較高亮度。光學源(或接收器)之光展量廣泛地表達源(接收器)之面積與其出口(入口)角度之乘積。如同任何成像系統一樣,收集光學件44之光展量為光點大小乘以其數值孔徑(NA)之平方的乘積。NA又藉由光學系統之入口角度予以判定。一般而言,輻射電漿之光展量將大於收集光學件44之光展量。收集光學件44可聚焦於沿著圓柱之中途之假設源點處。在實務實例中,電漿42之長度L可為大約一毫米,比如0.5毫米至5毫米。直徑dp可更小。
實務上,電漿吸收極少所產生輻射,使得在沿著圓柱之長度L之任何地方發射的光子可行進於收集光學件44之入口圓錐中且行進至光纖48中。因此,相比於橫向方向,電漿比在橫向方向上檢視時呈現為更亮(每單位立體角每單位面積更大光通量)。諸如US 2011204265 A1中所描述之一些雷射驅動光子源尋求捕捉在橫向方向上發射之光,但本文所說明之LDPS捕捉在縱向方向上發射之光以利用電漿之增強型亮度及較小範圍。可結合本文所揭示之新穎概念使用任一捕捉配置。
由雷射源52發射之驅動輻射50可包括(例如)700奈米至2000奈米之間的紅外線波長。電漿42通常將產生處於紅外線頻帶、可見頻帶及/或紫外線頻帶中之較短波長之輻射,例如,下至200奈米或低於200奈米之輻射。在此輻射當中,電漿輻射為可由度量衡裝置使用或可用
於其他應用中之所要波長(例如,在400奈米與900奈米之間)。濾光組件可提供於光學路徑中,(例如)以縮減進入收集光學件44及/或光纖48之紅外線輻射之量。此等濾光組件可被置放於容器40之內部及/或外部。其亦可與容器壁整合,及/或與收集光學件44之其他組件整合。
由電漿42發射之輻射之輸出光譜可由其上疊置有容器40內之電漿42(例如,氙)之發射譜線的黑體輻射器之輻射之輸出光譜表示。其取決於關於可歸因於黑體輻射之輸出光譜之哪些波長突出之電漿溫度。此係作為維恩位移定律之結果:在黑體輻射之峰值輸出波長(λmax)與黑體輻射之被表達為波長之函數的溫度之間存在逆相關。作為此情形之結果,隨著電漿之溫度增加,黑體輻射之峰值輸出波長(λmax)進一步移位至紫外線波長中。
如所陳述,所要輸出波長(例如,可由諸如圖4所描繪之檢測裝置使用之輸出波長)處於可在400奈米與900奈米之間的頻帶中。在所估計電漿溫度為約10000K的情況下,黑體輻射之峰值輸出波長λmax為大約290奈米。此意謂黑體輻射之大多數輸出已經在所要波長帶之外部。為了提供實例值:在6000K之電漿溫度下,47%的黑體輻射係在400奈米與800奈米之間的頻帶中;在10000K下,38%的黑體輻射係在此頻帶內;且在15000K下,僅21%的黑體輻射係在此頻帶內。
因為許多所產生輻射不可用,所以LDPS之效率(在可用輸出輻射方面被定義時)減小。針對應用要求,可能存在處於所要波長帶之不足輸出輻射。增加LDPS裝置之輸出之習知方法為增加雷射源之輸出功率。此情形增加電漿溫度,此又產生較多輸出輻射。然而,溫度之增加意謂黑體輻射之峰值輸出波長λmax進一步移位遠離所要波長帶,且所產生之額外輻射可沒有用。
如已經描述,LDPS裝置藉由將驅動輻射50自雷射源52聚焦至(已經點火之)電漿42中而工作。電漿42接著由驅動輻射50抽汲且發射寬
頻帶輻射。為了支持電漿42,驅動輻射50之能量密度應足夠高。通常藉由將驅動輻射50聚焦至容器40之中心之窄區中而獲得此能量密度。圖6中說明此情形,其為圖5所描繪的產生電漿42之區的細節。展示在Z軸上聚焦於焦平面f處之驅動輻射光束50。經聚焦光束直徑ds為驅動輻射光束50在驅動光學件54之焦平面f處之直徑,亦即,在最小點處之光束直徑。亦展示在最寬點處具有直徑dp的所得電漿42(此處以較典型雪茄菸形狀被描繪)。驅動光學件54通常經設計使得驅動光學件54之焦平面處之光束直徑ds儘可能地小,因此最大化焦平面f處之驅動輻射50之能量密度。
提議變更驅動光學件54之點散佈函數使得電漿部位處之驅動輻射50之能量密度減低。減低能量密度可呈現為反直觀的,此係因為其引起電漿溫度之減低,且因此引起總輻射輸出之減低。然而,本發明之發明人已識別出:電漿溫度之減低亦引起黑體輻射輸出朝向較長波長移位。此移位意謂儘管所產生之輻射之總量較小,但產生所要波長帶內之較多輻射。明顯地,驅動輻射50之能量密度必須保持足夠高以能夠維持電漿42。由於在電漿部位處驅動輻射50之能量密度縮減,所得電漿42在大小方面將較大(例如,電漿直徑dp增加)。
點散佈函數判定在驅動輻射50之經聚焦光束內之空間強度分佈,亦即,在驅動光學件54之焦平面處之空間強度分佈。點散佈函數之大小判定在驅動光學件54之焦平面處之經聚焦光束直徑之大小。提議驅動光學件54之點散佈函數經組態成使得經聚焦光束直徑及/或經聚焦光束內之空間強度分佈係使得由該電漿發射之輸出輻射之黑體部分的峰值輸出波長之光譜位置經維持在所要波長帶內。在LDPS待用作用於檢測裝置之源的情況下,所要波長帶可為可由檢測裝置使用之波長帶。在此情形歸因於其他考慮因素(例如,如稍後所論述之發射線之光譜加寬)而沒有可能或不理想的情況下,所要波長帶可更寬或
不同於此可用波長帶,但經選擇為使得在此所要頻帶內之黑體輻射之峰值輸出波長之維持仍用以將較多總黑體輻射輸出移位至該可用波長帶內。借助於實例,將黑體輻射之峰值輸出波長移位成更接近於可用波長帶可增加處於可用波長之輻射輸出,即使黑體輻射之峰值輸出波長保持在此可用波長帶之外部。
點散佈函數為驅動光學件54之特性。驅動光學件54之焦平面處之點散佈函數取決於驅動光學件54之焦距且取決於驅動光學件54內之光學組件之品質。取決於驅動光學件54之選擇及組態,可使經聚焦光束直徑較寬或較小,及/或可變更經聚焦光束直徑內之空間強度分佈。
在一項實施例中,提議驅動光學件54經組態成使得驅動輻射50之經聚焦光束直徑大於可達成最小值,亦即,其故意經組態為大於可達成之最小大小。經聚焦光束直徑可被視為經聚焦光束直徑內之艾里斑(Airy disk)之直徑,且可作為半高全寬(FWHM)直徑予以量測。可達成最小值將為在並不將故意像差引入至驅動光學件的情況下可達成的最小經聚焦光束直徑,且其中針對驅動輻射50之一給定波長或波長範圍,將焦距最佳化以最小化經聚焦光束直徑。
在本發明之系統中,經聚焦光束直徑為大約10微米。在此實施例中提議驅動光學件54經組態為使得經聚焦光束直徑大於20微米、大於50微米、大於80微米或大於100微米。在一特定實施例中,經聚焦光束直徑具有為100微米之數量級。此等雷射聚焦光束直徑作為其在自由空間中(亦即,在不存在電漿的情況下)之大小而給出,且被表達為FWHM直徑。
經聚焦光束直徑取決於焦距且取決於驅動光學件54之品質。對於無像差光學組件及具有高斯強度分佈之驅動輻射光束,可藉由如下方程式演算用於光學系統(例如,驅動光學件54)之經聚焦光束之大小
(半徑)rs:
其中f為光學系統之焦距,d為光學系統之孔徑直徑,且λ為輻射波長。
在一實施例中,提供選擇雷射驅動光學件54之焦距以便控制雷射驅動光學件54之點散佈函數。更具體言之,提議選擇雷射驅動光學件54之焦距以便增加經聚焦光束直徑使得其大於可達成最小值,或使得其具有大於20微米、大於50微米、大於80微米或大於100微米之直徑,如上文所提及。如前所述,關於在自由空間中(亦即,在不存在電漿的情況下)之經聚焦光束直徑來提供經聚焦光束直徑,且經聚焦光束直徑被表達為FWHM直徑。替代藉由選擇適當焦距來增加經聚焦光束直徑或除了藉由選擇適當焦距來增加經聚焦光束以外,亦設想此增加可藉由選擇雷射驅動光學件54之適當孔徑直徑來進行。
此方法可併入主動控制內。舉例而言,可藉由提供控制器來進行此操作,控制器可操作以監視輸出輻射之黑體部分之峰值輸出波長之該光譜位置,且控制相依於其之驅動光學件以便將輸出輻射之黑體部分之該峰值輸出波長的該光譜位置維持在所要波長帶內。
圖5展示控制器64,控制器64接收傳達關於由電漿發射的輻射之光譜資訊的回饋信號65。控制器64輸出控制驅動光學件54之控制信號66。驅動光學件54之控制可包括焦距及/或孔徑直徑之控制,以便將黑體輻射之峰值輸出波長之光譜位置維持處於所要波長或在所要波長帶內。驅動光學件54可具有提供焦距之必要控制之變焦功能性。雖然回饋信號65在此處被展示為起源於收集光學件44,但其可起源於位於別處之監視器件。
在另一靜態實施例中,驅動光學件54內之一或多個光學組件可經設計及經組態以便變更驅動光學件54之點散佈函數。點散佈函數之
變更可引起經聚焦驅動輻射50(在艾里斑內)之更分散式空間強度分佈量變曲線,此又引起驅動光學件54之焦平面處之能量密度縮減。替代地或另外,點散佈函數之變更可引起驅動輻射50之經聚焦光束直徑增加。在任一狀況下,此可藉由設計具有故意光學像差的光學組件中之一或多者來達成。此情形與目標應為儘可能地最小化像差的習知顯微法或成像光學件形成對比。
圖7為強度I相對於距離X之標繪圖,且展示由不具有像差的光學系統聚焦之輻射之典型空間強度分佈量變曲線70,且更具體言之展示艾里斑之強度分佈量變曲線。如可觀測到,空間強度分佈量變曲線70為大約高斯。對於此標繪圖標註經聚焦光束直徑d1(FWHM量測)。圖7亦展示用於包括故意像差之光學系統的空間強度分佈量變曲線75,故意像差用以使該空間強度分佈量變曲線75扁平,藉此將驅動輻射50之高斯空間強度量變曲線轉換成較均一分佈。對於此標繪圖標註經聚焦光束直徑d2(FWHM量測)。驅動光學件54可包括產生強度分佈量變曲線75之光學系統。如可看出,在此實例中,使空間強度分佈量變曲線扁平會使強度分佈量變曲線75峰值低於且寬於高斯分佈,從而引起實質上頂部扁平之量變曲線。以此方式使空間強度分佈扁平會縮減驅動輻射50在驅動光學件54之焦平面處之能量密度,藉此縮減所得電漿溫度。另外,經聚焦光束直徑d2大於經聚焦光束直徑d1。像差可引起用於使用具有故意像差的光學系統聚焦之驅動輻射50之經聚焦光束直徑d2比用於不具有故意像差的相同光學系統之經聚焦光束直徑d1(例如)大10%、大20%、大30%或大40%。像差可引起用於使用具有故意像差的光學系統聚焦之驅動輻射之強度分佈量變曲線75峰值比用於不具有故意像差的相同光學系統之強度分佈量變曲線70峰值(例如)低10%、低20%或低30%。
應注意,空間強度分佈量變曲線之組態可考量沿著光軸之空間
強度分佈量變曲線,此係因為此空間強度分佈量變曲線亦影響電漿之形狀。因此,像差可經模型化至驅動光學件54中,驅動光學件使點散佈函數扁平或以其他方式變更點散佈函數,且因此在三維中使空間強度分佈量變曲線扁平或以其他方式變更空間強度分佈量變曲線。
故意引入之像差可為任何種類之像差,例如,球形像差或散光。
在一實施例中,在第一步驟中,判定所要點散佈函數或強度分佈(在2D抑或3D中)。在此判定之後,相應地最佳化驅動光學件54(及其內之光學組件)以便具有所要點散佈函數。可使用軟體來模型化此等步驟,其中使用者可輸入邊界條件,例如:最小及/或最大經聚焦光束直徑以及焦距。經模型化變數可包含歸因於像差、焦距及/或孔徑直徑之任何變數。
應瞭解,將像差故意引入至驅動光學件54以便組態點展頻之實施例可與藉由改變驅動光學件54之焦距(或進入口直徑)來組態點展頻的實施例組合。以此方式,驅動光學件54可包括像差,相差用以使點展頻扁平,同時仍提供焦距(或入口直徑)之主動控制,且因此提供經由如上文所描述之回饋迴路64、65、66之經聚焦光束直徑之主動控制。
借助於實例,提議在使用本文所描述之方法時聚焦驅動輻射之所得能量密度可遍及2微米至200微米之間的經聚焦光束直徑而在20W與500W之間。一特定實例遍及6微米之經聚焦光束直徑具有為100W之能量密度,此引起為3.5×1012W/m2之能量密度。能量密度可具有107W/m2與1014W/m2之間的數量級、1011W/m2與1013W/m2之間的數量級,或更具體言之可具有為1012W/m2之數量級。
亦應注意,電漿之較大體積及較低亮度(其中亮度被定義為發射輻射之能量密度)可有用於隨著發射體積增加受到源之光展量(幾何範
圍)限制的光學系統中。
當然,若偏好較低波長之光,則驅動光學件54之點散佈函數可經組態(例如,使其較小)使得電漿部位處之能量密度得以增加。此情形引起處於較高(例如,UV)波長之輻射強度之增加。
當執行所揭示方法時,重要的是認識到電漿之原子發射譜線之光譜寬度亦為溫度相依的,且改變電漿溫度以使黑體輻射之峰值波長移位可引起此等光譜線之加寬。純熱加寬(都卜勒效應)基本上可忽略(亞奈米),而壓力誘發性加寬(斯塔克效應)在電漿內之壓力方面係線性的,電漿內之壓力又取決於總驅動輻射能量及電漿大小。此加寬針對本文所描述之條件可為大約多個奈米(高達數十奈米)。
光譜線加寬係取決於電漿中之經離子化粒子之濃度,該濃度與電漿壓力直接相關。此意謂不能完全獨立於溫度及壓力兩者而調諧光譜線加寬。當電漿大小改變時,電漿內之壓力亦改變且光譜線加寬受影響。在關於光譜線加寬無特定關心的情況下,光譜線加寬將為溫度改變及所得壓力改變之副效應。更具體言之,壓力隨著溫度增加而增加,從而引起光譜線加寬。在需要平滑光譜的情況下此壓力可為正。當需要原子譜線之光譜峰值中之高強度時,較佳的是將壓力維持為低的(且因此將溫度維持為低的)。
因此,在一實施例中,提議在執行本文所揭示之方法時考量光譜線加寬,以確保可歸因於光譜線之總可用電漿輻射輸出並不受到光譜加寬不良影響。在一實施例中,亦應評估在設計驅動光學件54時被認為適合於縮減電漿溫度且將黑體輻射峰值移位之任何候選點散佈函數或強度量變曲線對光譜線加寬之影響。在此評估之後,若對光譜線加寬之影響不可接受,例如,若光譜線加寬程度在預定義極限之外部,則應修正或排斥候選點散佈函數。
在使用本文所揭示之概念的情況下,LDPS之輸出光譜可在某一
程度上經調諧,且源之效率可針對其特定應用而最佳化。增加效率會減低模組之冷卻需要且減低成本。此外,藉由減低電漿之最大溫度,產生較小UV輻射,且因此發生較小曝曬。曝曬之縮減及容器上之較小熱負荷將引起容器玻璃之較長壽命。
在以下編號條項中提供根據本發明之另外實施例:
1. 一種雷射驅動光子源,其包括可操作以聚焦驅動輻射以便維持一電漿之驅動光學件;其中該驅動光學件具有一點散佈函數,該點散佈函數經組態成使得由該電漿發射之輸出輻射之一黑體部分之一峰值輸出波長的一光譜位置係在一所要波長帶內。
2. 如條項1之雷射驅動光子源,其中該點散佈函數係使得該驅動光學件之焦平面處之該驅動輻射在已由該驅動光學件聚焦之後的一經聚焦光束直徑大於20微米,該光束直徑被表達為半高全寬。
3. 如條項1之雷射驅動光子源,其中該點散佈函數係使得該驅動光學件之該焦平面處之該驅動輻射在已由該驅動光學件聚焦之後的一經聚焦光束直徑大於50微米,該光束直徑被表達為半高全寬。
4. 如條項1之雷射驅動光子源,其中該點散佈函數係使得該驅動光學件之該焦平面處之該驅動輻射在已由該驅動光學件聚焦之後的一經聚焦光束直徑具有為100微米之一數量級,該光束直徑被表達為半高全寬。
5. 如前述條項中任一項之雷射驅動光子源,其中該等驅動光學件可調整以便改變該點散佈函數。
6. 如條項5之雷射驅動光子源,其中該雷射驅動光子源包括一控制器,該控制器可操作以監視輸出輻射之該黑體部分之該峰值輸出波長之該光譜位置,且控制相依於其之該驅動光學件以便將輸出輻射之該黑體部分之該峰值輸出波長的該光譜位置維持在該所要波長帶內。
7. 如前述條項中任一項之雷射驅動光子源,其中該驅動光學件
之一焦距可調整以便使能夠調整該點散佈函數之一大小。
8. 如前述條項中任一項之雷射驅動光子源,其中該驅動光學件之一入口孔徑之一大小可調整以便使能夠調整該點散佈函數之一大小。
9. 如前述條項中任一項之雷射驅動光子源,其中該等驅動光學件包括至少一預定故意像差以達成該點散佈函數之該組態。
10. 如條項9之雷射驅動光子源,其中該預定故意像差使該點散佈函數扁平,使得該焦平面處之已由該驅動光學件聚焦的該驅動輻射之一光束空間上較均勻地分佈。
11. 如條項10之雷射驅動光子源,其中該預定故意像差引起該點散佈函數之一頂部扁平量變曲線。
12. 如條項9至11中任一項之雷射驅動光子源,其中該預定故意像差增加該點散佈函數之該大小。
13. 如前述條項中任一項之雷射驅動光子源,其包括可操作以發射該驅動輻射之一雷射源。
14. 如前述條項中任一項之雷射驅動光子源,其可操作使得在使該電漿得到維持之一部位處之該驅動輻射之能量密度具有在107W/m2與1014W/m2之間的一數量級。
15. 如條項1至13中任一項之雷射驅動光子源,其可操作使得在使該電漿得到維持之一部位處之該驅動輻射之能量密度具有在1011W/m2與1013W/m2之間的一數量級。
16. 如前述條項中任一項之雷射驅動光子源,其中該驅動光學件之該點散佈函數經組態以將由該電漿發射之總輸出輻射之一峰值輸出波長的一光譜位置維持在一所要波長帶內,該總輸出輻射包括該輸出輻射之該黑體部分及該電漿之發射譜線。
17. 一種檢測裝置,其包括一如前述條項中任一項之雷射驅動
光子源,該雷射驅動光子源可操作使得在執行一檢測操作時由該電漿發射之輸出輻射用作檢測輻射。
18. 如條項17之檢測裝置,其包括一輻射濾光器,該輻射濾光僅傳遞包括在一可用波長帶內之波長之該輸出輻射,且該所要波長帶係使得該黑體輻射之該峰值輸出波長在此所要頻帶內之維持用以使較多該總黑體輻射輸出移位至該可用波長帶內。
19. 如條項18之檢測裝置,其中該所要波長帶為該可用波長帶。
20. 如條項18或19之檢測裝置,其中可根據一特定檢測操作之要求而調整該所要波長帶及/或該可用波長帶。
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,本發明之實施例可用於其他應用(例如,壓印微影)中,且在內容背景允許時不限於光學微影。在壓印微影中,圖案化器件中之構形(topography)界定產生於基板上之圖案。可將圖案化器件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中,在基板上,抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後,將圖案化器件移出抗蝕劑,從而在其中留下圖案。
本文所使用之術語「輻射」及「光束」涵蓋所有類型之電磁輻射,包含紫外線(UV)輻射(例如,具有為或為約365奈米、355奈米、248奈米、193奈米、157奈米或126奈米之波長)及極紫外線(EUV)輻射(例如,具有在5奈米至20奈米之範圍內之波長),以及粒子束(諸如,離子束或電子束)。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指各種類型之光學組件中任一者或其組合,包含折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
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。
本發明之廣度及範圍不應由上述例示性實施例中之任一者限制,而應僅根據以下申請專利範圍及其等效者進行界定。
70‧‧‧空間強度分佈量變曲線
75‧‧‧空間強度分佈量變曲線
Claims (15)
- 一種雷射驅動光子源(laser-driven photon source),其包括可操作以聚焦驅動輻射以便維持一電漿之驅動光學件(drive optics);其中該驅動光學件具有一點散佈函數(point spread function),該點散佈函數經組態成使得由該電漿發射之輸出輻射之一黑體部分(black body portion)之一峰值輸出波長的一光譜(spectral)位置係在一所要波長帶內。
- 如請求項1之雷射驅動光子源,其中該點散佈函數係使得該驅動光學件之焦平面處之該驅動輻射在已由該驅動光學件聚焦之後的一經聚焦光束直徑大於20微米,該光束直徑被表達為半高全寬。
- 如請求項1之雷射驅動光子源,其中該點散佈函數係使得該驅動光學件之焦平面處之該驅動輻射在已由該驅動光學件聚焦之後的一經聚焦光束直徑大於50微米,該光束直徑被表達為半高全寬。
- 如請求項1之雷射驅動光子源,其中該點散佈函數係使得該驅動光學件之焦平面處之該驅動輻射在已由該驅動光學件聚焦之後的一經聚焦光束直徑具有為100微米之一數量級,該光束直徑被表達為半高全寬。
- 如請求項1至4中任一項之雷射驅動光子源,其中該等驅動光學件可調整以便改變該點散佈函數。
- 如請求項5之雷射驅動光子源,其中該雷射驅動光子源包括一控制器,該控制器可操作以監視輸出輻射之該黑體部分之該峰值輸出波長之該光譜位置,且控制相依於其之該驅動光學件以便將輸出輻射之該黑體部分之該峰值輸出波長之該光譜位置維持 在該所要波長帶內。
- 如請求項1至4中任一項之雷射驅動光子源,其中該驅動光學件之一焦距可調整以便使能夠調整該點散佈函數之一大小。
- 如請求項1至4中任一項之雷射驅動光子源,其中該驅動光學件之一入口孔徑之一大小可調整以便使能夠調整該點散佈函數之一大小。
- 如請求項1至4中任一項之雷射驅動光子源,其中該等驅動光學件包括至少一預定故意像差以達成該點散佈函數之該組態。
- 如請求項1至4中任一項之雷射驅動光子源,其包括可操作以發射該驅動輻射之一雷射源。
- 如請求項1至4中任一項之雷射驅動光子源,其可操作使得在使該電漿得到維持之一部位處之該驅動輻射之能量密度具有在1011W/m2與1013W/m2之間的一數量級。
- 如請求項1至4中任一項之雷射驅動光子源,其中該驅動光學件之該點散佈函數經組態以將由該電漿發射之總輸出輻射之一峰值輸出波長的一光譜位置維持在一所要波長帶內,該總輸出輻射包括該輸出輻射之該黑體部分及該電漿之發射譜線。
- 一種檢測裝置,其包括一如請求項1至12中任一項之雷射驅動光子源,該雷射驅動光子源可操作使得在執行一檢測操作時由該電漿發射之輸出輻射用作檢測輻射。
- 如請求項13之檢測裝置,其包括一輻射濾光器,該輻射濾光僅傳遞包括在一可用波長帶內之波長之該輸出輻射,且所要該波長帶係使得該黑體輻射之該峰值輸出波長在此所要頻帶內之維持用以使較多總該黑體輻射輸出移位至該可用波長帶內。
- 如請求項14之檢測裝置,其中可根據一特定檢測操作之要求而調整該所要波長帶及/或該可用波長帶。
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---|---|---|---|---|
JP6644428B2 (ja) * | 2016-09-26 | 2020-02-12 | 住友重機械工業株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
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KR102408786B1 (ko) | 2017-11-07 | 2022-06-13 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 관심 특성을 결정하는 계측 장치 및 방법 |
US10823943B2 (en) * | 2018-07-31 | 2020-11-03 | Kla Corporation | Plasma source with lamp house correction |
US11262591B2 (en) * | 2018-11-09 | 2022-03-01 | Kla Corporation | System and method for pumping laser sustained plasma with an illumination source having modified pupil power distribution |
US11533800B2 (en) | 2018-12-06 | 2022-12-20 | Excelitas Technologies Singapore Pte. Ltd. | Laser sustained plasma and endoscopy light source |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7705331B1 (en) * | 2006-06-29 | 2010-04-27 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for providing illumination of a specimen for a process performed on the specimen |
US20120205546A1 (en) * | 2011-02-14 | 2012-08-16 | Kla-Tencor Corporation | Optical imaging system with laser droplet plasma illuminator |
TW201304050A (zh) * | 2011-05-31 | 2013-01-16 | Veeco Instr Inc | 加熱之晶圓載體輪廓勘測 |
TW201423032A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-06-16 | Corning Inc | 用於量測玻璃樣品剖面輪廓特徵之系統及方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3609012A (en) * | 1969-10-06 | 1971-09-28 | Spindler & Sauppe Inc | Optical condensing system with variable effective focal length |
US3995136A (en) * | 1974-03-18 | 1976-11-30 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Enhanced laser beam coupling to a plasma |
US4876602A (en) * | 1988-05-02 | 1989-10-24 | Hughes Aircraft Company | Electronic focus correction by signal convolution |
EP2256487B1 (en) * | 2003-09-04 | 2019-11-06 | KLA-Tencor Corporation | Methods for inspection of a specimen using different inspection parameters |
US7791727B2 (en) | 2004-08-16 | 2010-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for angular-resolved spectroscopic lithography characterization |
US7989786B2 (en) * | 2006-03-31 | 2011-08-02 | Energetiq Technology, Inc. | Laser-driven light source |
US7889264B2 (en) * | 2006-05-12 | 2011-02-15 | Ricoh Co., Ltd. | End-to-end design of superresolution electro-optic imaging systems |
US7514305B1 (en) * | 2006-06-28 | 2009-04-07 | Ultratech, Inc. | Apparatus and methods for improving the intensity profile of a beam image used to process a substrate |
NL1036245A1 (nl) | 2007-12-17 | 2009-06-18 | Asml Netherlands Bv | Diffraction based overlay metrology tool and method of diffraction based overlay metrology. |
NL1036597A1 (nl) | 2008-02-29 | 2009-09-01 | Asml Netherlands Bv | Metrology method and apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method. |
FR2933209B1 (fr) * | 2008-06-27 | 2010-07-30 | Ecole Polytech | Procede et systeme de microscopie non-lineaire coherente a modulation de volume focal pour sonder la nanostructuration de materiaux organises |
NL2004094A (en) | 2009-02-11 | 2010-08-12 | Asml Netherlands Bv | Inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and inspection method. |
EP2534672B1 (en) * | 2010-02-09 | 2016-06-01 | Energetiq Technology Inc. | Laser-driven light source |
US8822875B2 (en) * | 2010-09-25 | 2014-09-02 | Queen's University At Kingston | Methods and systems for coherent imaging and feedback control for modification of materials |
US9097577B2 (en) * | 2011-06-29 | 2015-08-04 | KLA—Tencor Corporation | Adaptive optics for compensating aberrations in light-sustained plasma cells |
US20130242533A1 (en) * | 2011-09-12 | 2013-09-19 | Appotronics Corporation Limited | Method and apparatus for a color filter |
NL2010849A (en) * | 2012-06-12 | 2013-12-16 | Asml Netherlands Bv | Photon source, metrology apparatus, lithographic system and device manufacturing method. |
WO2015055387A1 (en) | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Asml Netherlands B.V. | Photon source, metrology apparatus, lithographic system and device manufacturing method |
US9941655B2 (en) * | 2014-03-25 | 2018-04-10 | Kla-Tencor Corporation | High power broadband light source |
-
2015
- 2015-08-27 US US15/506,850 patent/US10948421B2/en active Active
- 2015-08-27 WO PCT/EP2015/069700 patent/WO2016030485A1/en active Application Filing
- 2015-08-28 TW TW104128518A patent/TWI596993B/zh active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7705331B1 (en) * | 2006-06-29 | 2010-04-27 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for providing illumination of a specimen for a process performed on the specimen |
US20120205546A1 (en) * | 2011-02-14 | 2012-08-16 | Kla-Tencor Corporation | Optical imaging system with laser droplet plasma illuminator |
TW201304050A (zh) * | 2011-05-31 | 2013-01-16 | Veeco Instr Inc | 加熱之晶圓載體輪廓勘測 |
TW201423032A (zh) * | 2012-10-25 | 2014-06-16 | Corning Inc | 用於量測玻璃樣品剖面輪廓特徵之系統及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016030485A1 (en) | 2016-03-03 |
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