TWI803761B - 補償重複率偏差引起之波長誤差之方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於控制輻射脈衝之輻射系統，其包含：一光學元件，其經組態以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性；一致動器，其經組態以根據自一控制器接收到之一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率；及一處理器，其經組態以自該控制器接收脈衝資訊且使用該脈衝資訊以判定對該控制信號之一調整。該輻射系統可用以改良在一多焦點成像模式中操作之一微影裝置之一準確度。

Description

補償重複率偏差引起之波長誤差之方法
本發明係關於用於產生輻射脈衝以供用於例如微影裝置中之系統及方法。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如光罩)之圖案(亦經常被稱作「設計佈局」或「設計」)投影至提供於基板(例如晶圓)上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
隨著半導體製造程序繼續進步，幾十年來，電路元件之尺寸已不斷地減小，而每器件的諸如電晶體之功能元件之數目已在穩固地增加，此遵循通常被稱作「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。為了跟得上莫耳定律，半導體行業正追逐使能夠產生愈來愈小特徵的技術。為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定經圖案化至基板上之抗蝕劑中之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365 nm(i線)、248 nm、193 nm及13.5 nm。與使用例如具有193 nm之波長之輻射的微影裝置相比，使用具有在4 nm至20 nm之範圍內(例如6.7 nm或13.5 nm)之波長之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
通常，準分子雷射經設計為與特定氣體混合物一起操作；因此，改變波長可為複雜的。特定言之，自一次放電至下一次放電(「脈衝至脈衝(pulse-to-pulse)」)改變中心波長具有挑戰性。然而，可存在期望具有改變波長之能力的情形。舉例而言，在記憶體(亦即，結構類似於堆疊在彼此之頂部上的NAND (非AND)閘的記憶體)之3D NAND層級中。自2D至3D NAND架構之轉變需要製造程序之相當大的改變。在3D NAND製作中，挑戰主要受以極端縱橫比(亦即孔直徑與其深度之比率)進行蝕刻及沈積之程序驅動。產生具有極高縱橫比(HAR)特徵之複雜3D結構係複雜的且需要極高精度且最終需要程序均一性及可重複性以達成尺度。此外，隨著多層堆疊高度增加，在例如記憶體陣列的堆疊之頂部及底部處達成一致蝕刻及沈積結果之難度亦增加。
此等考慮因素導致需要較大聚焦深度。針對單一波長光之微影聚焦深度DOF藉由關係式DOF = ± m2 λ/(NA)2 來判定，其中λ為照明光之波長、NA為數值孔徑且m2 為取決於抗蝕劑程序之實際因子。歸因於3D NAND微影之較大聚焦深度要求，有時在晶圓上方針對每一遍次使用不同雷射波長進行多於一個曝光遍次。
另外，構成使雷射輻射聚焦之透鏡的材料係分散的，因此不同波長以不同深度聚焦於抗蝕劑中。此為可需要具有改變波長之能力的另一原因。
輻射系統，諸如深紫外線(DUV)輻射系統，包括用於控制所產生輻射之波長之系統。通常，此等波長控制系統包括回饋及前饋補償器以促進波長穩定性。在特性上，吾人預期目標或參考波長(亦即，由波長控制系統命令之波長)在雷射操作期間將不會快速改變。因此，補償器主要用於抑制暫態干擾。前饋補償器亦補償預期為不頻繁的波長目標之所命令改變，亦即，波長改變事件。當發生此事件時，例如為了達成600 fm之波長設定點改變，通常必須允許大約100 ms之穩定時間以使系統穩定地穩定至新波長。此通常超過了脈衝之間的時間(通常約為1 ms或更小)，使得在目標波長設定點在脈衝之間改變約500 fm的使用狀況下，此控制系統將不能夠提供所要脈衝至脈衝波長追蹤效能。
作為一特定實例，在兩個不同波長下產生DUV光的應用中，參考波長在曝光期間具有兩個設定點，亦即，在第一波長下之第一設定點及在第二波長下之第二設定點。將接著在此兩個設定點之間調變參考波長。
將需要具有產生具有受控特性(諸如波長)之輻射脈衝的能力。將需要在輻射脈衝之間，亦即以脈衝至脈衝為基礎，改變受控特性。亦將需要減小或甚至消除可降低受控特性之準確度之誤差。
根據一第一態樣，提供一種用於控制輻射脈衝之輻射系統，其包含：一光學元件，其經組態以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性；及一致動器，其經組態以根據自一控制器接收到之一控制信號致動該光學元件。該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率。該控制器經組態以接收脈衝資訊且使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整。
在各種實施中，該輻射系統可減小與該等輻射脈衝之該特性相關聯之一誤差，藉此與已知輻射系統相比改良了該輻射系統之一準確度。
該光學元件可為反射的或透射的。該控制器可自正接收用於一給定目的之輻射之受控脈衝的一裝置接收脈衝資訊，該裝置例如，用於一微影曝光中之一微影裝置。
該輻射系統之該參考脈衝重複率可經預定及/或為固定的。
該脈衝資訊可包括一操作脈衝重複率及/或一脈衝數目。該操作脈衝重複率可不同於該參考脈衝重複率。舉例而言，該操作脈衝重複率可以一預期量不同於該參考脈衝重複率以變更由所產生之輻射脈衝提供之一能量劑量。可離線地判定該脈衝資訊且在需要時將該脈衝資訊提供至該控制器。替代地，可在該輻射系統之操作期間判定該脈衝資訊。
該調整可改變該控制信號之一相位。
該特性可為該等輻射脈衝之一波長。
在許多不同的光學系統中，控制(例如改變)輻射脈衝之一波長係合乎需要的。舉例而言，在多焦點成像模式中操作之一微影系統將在不同輻射脈衝之間在不同輻射波長之間變更。該輻射系統可減小該等輻射脈衝之一波長誤差，藉此改良例如包含該輻射系統之一微影系統之一準確度。
該脈衝資訊可包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且該調整可至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。
該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的差可為有意的(例如以變更該等輻射脈衝之一能量劑量)及/或無意的(例如影響該輻射系統之組件之熱誤差)。此等差可造成該等輻射脈衝之一所要特性(例如一波長)之一誤差，此係因為該致動器可能不再與該等輻射脈衝處於一所要的同步。該輻射系統可減小由該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的該差所引起的該等輻射脈衝之該特性之該誤差。
該調整可改變例如該控制信號之一量值或一振幅。
該調整可改變該控制信號之一相位。然而，一些輻射系統中之致動器趨向於欠阻尼，此係因為該等致動器在此類高頻率(例如約60 kHz或更大)下振盪。因此，改變用於欠阻尼致動器之控制信號之相位很可能會引入顯著暫態振盪，該暫態振盪引入自身的誤差。改變該控制信號之一量值可減小與該等輻射脈衝之該特性相關聯的誤差，而不會招致與改變該控制信號之一相位相關聯的不利方面。
該控制信號之該量值可為：
Figure 02_image001
其中
Figure 02_image003
為在頻域中之該致動器之該控制信號、
Figure 02_image005
為該等輻射脈衝之一目標波長、n 為脈衝數目且
Figure 02_image007
為該頻域中之該致動器之一動態模型。
該脈衝資訊可包括一脈衝數目。該控制信號之該改變之量值可為：
Figure 02_image009
其中C 係一校正因子。
該校正因子可為：
Figure 02_image011
其中
Figure 02_image013
為該輻射系統之該參考脈衝重複率且
Figure 02_image015
為該操作脈衝重複率與該參考脈衝重複率之間的一差。
可自已知及(離線)可量測量可預測該等校正因子。本發明人已發現，出乎意料地，該校正因子係總波長峰值分離誤差之一可逆分量。可將該校正因子應用於現有致動器控制信號以自脈衝重複率偏差(理想地)產生零誘發誤差。該校正因子可減小該等輻射脈衝之一波長誤差。
可針對由該輻射系統產生之每一輻射脈衝而計算該校正因子且將該校正因子應用至該控制信號。
該致動器可包含一壓電元件，該壓電元件經組態以使該光學元件旋轉使得該光學元件上之該等輻射脈衝之一入射角改變。
該光學元件可包含一光柵，該光柵經組態而以一波長相依方式反射該等輻射脈衝使得輻射之一選定波長帶經透射至該輻射系統之一輸出端。
經透射至該輻射系統之該輸出端之該選定波長帶可取決於該等輻射脈衝相對於該光柵之一入射角。
該光學元件可包含一稜鏡，該稜鏡經組態而以一波長相依方式折射該等輻射脈衝使得輻射之一選定波長帶經透射至該輻射系統之該輸出端。
經透射至該輻射系統之該輸出端之該選定波長帶可取決於該等輻射脈衝相對於該稜鏡之一入射角。
根據一第二態樣，提供一種微影系統，其包含：一微影裝置，該微影裝置經組態以接收輻射脈衝、圖案化該等輻射脈衝且將該等經圖案化輻射脈衝投影至一目標上；及根據該第一態樣之一輻射系統。
在各種實施中，輻射系統藉由減小投影至目標上之輻射脈衝之波長誤差而改良了在多焦點成像模式中操作之微影裝置的準確度。在各種實施中，輻射系統將與多焦點成像微影系統相容之重複率之範圍增加例如至少約±10 Hz。在各種實施中，輻射系統減小了歸因於例如波長誤差之微影系統之產出率損失之風險，且避免了對微影系統之控制軟體之顯著及昂貴之修改的需求。
根據一第三態樣，提供一種控制輻射脈衝之方法，其包含：使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性；使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率；接收脈衝資訊；及使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整。
該特性可為該等輻射脈衝之一波長。
該脈衝資訊可包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且該調整可至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。
該調整可改變該控制信號之一量值。
該控制信號之該量值可為：
Figure 02_image017
其中
Figure 02_image003
為該致動器之該控制信號、
Figure 02_image005
為該等輻射脈衝之一目標波長、n 為脈衝數目且
Figure 02_image007
為該致動器之一動態模型。
該脈衝資訊可包括一脈衝數目。該控制信號之該改變之量值可為：
Figure 02_image021
其中C 係一校正因子。
該校正因子可為：
Figure 02_image023
其中
Figure 02_image013
為該輻射系統之該參考脈衝重複率且
Figure 02_image015
為該操作脈衝重複率與該參考脈衝重複率之間的一差。
可針對由該輻射系統產生之每一輻射脈衝而計算該校正因子且將該校正因子應用至該控制信號。
根據一第四態樣，提供一種將一經圖案化輻射光束投影至一目標上之方法，其中該經圖案化輻射光束包含輻射脈衝，該方法進一步包含根據該第三態樣之該方法來控制該等輻射脈衝。
根據一第五態樣，提供一種電腦程式，其包含經組態以致使一電腦進行根據該第三態樣及/或該第四態樣之一方法的電腦可讀指令。
根據一第六態樣，提供一種電腦可讀媒體，該電腦可讀媒體攜載根據該第五態樣之一電腦程式。
根據一第七態樣，提供一種用於控制輻射脈衝之電腦裝置，其包含儲存處理器可讀指令之一記憶體，及經配置以讀取及執行儲存於該記憶體中之指令之一處理器，其中該等處理器可讀指令包含經配置以控制該電腦進行根據該第三態樣及/或該第四態樣之一方法的指令。
在本發明之文件中，術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外輻射(例如具有為365 nm、248 nm、193 nm、157 nm或126 nm之波長)及極紫外輻射(EUV，例如具有在約5 nm至100 nm之範圍內之波長)。
本文中所使用之術語「倍縮光罩」、「光罩」或「圖案化器件」可被廣泛地解譯為係指可用以向入射輻射光束賦予經圖案化橫截面之通用圖案化器件，該經圖案化橫截面對應於待在基板之目標部分中產生之圖案。在此內容背景中，亦可使用術語「光閥」。除經典光罩(透射或反射、二元、相移、混合式等)以外，其他此類圖案化器件之實例包括可程式化鏡面陣列及可程式化LCD陣列。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦被稱作照明器) IL，其經組態以調節輻射光束B (例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；光罩支撐件(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MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位基板支撐件之第二定位器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。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導引、塑形及/或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間-此亦被稱作浸潤微影。以引用方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可屬於具有兩個或多於兩個基板支撐件WT (又名「雙載物台」)之類型。在此類「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在該另一基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於被固持於光罩支撐件MT上之圖案化器件(例如光罩) MA上，且係由存在於圖案化器件MA上之圖案(設計佈局)而圖案化。在已橫穿光罩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及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便使不同目標部分C在輻射光束B之路徑中定位於經聚焦且對準之位置處。相似地，第一定位器PM及可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件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MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2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。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記P1、P2被稱為切割道對準標記。
為進行闡明，使用笛卡爾座標系。笛卡爾座標系具有三個軸，亦即，x軸、y軸及z軸。三個軸中之每一者與另外兩個軸正交。圍繞x軸之旋轉被稱作Rx旋轉。圍繞y軸之旋轉被稱作Ry旋轉。圍繞z軸之旋轉被稱作Rz旋轉。x軸及y軸界定水平平面，而z軸在豎直方向上。笛卡爾座標系不限制本發明，而僅用於說明。替代地，另一座標系，諸如圓柱形座標系可用以闡明。笛卡爾座標系之定向可以不同，例如，使得z軸具有沿著水平平面之分量。
圖2示意性地描繪包括照明系統105之光微影系統100。如下文更充分地描述，照明系統105包括光源，該光源產生脈衝式光束110且將其導引至光微影曝光裝置或掃描器115，該光微影曝光裝置或掃描器將微電子特徵圖案化於晶圓120上。晶圓120被置放於晶圓台125上，該晶圓台經建構以固持晶圓120且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該晶圓120之定位器。
光微影系統100使用具有在深紫外線(DUV)範圍內之波長的光束110，例如具有248奈米(nm)或193 nm之波長的光束。可在晶圓120上圖案化之微電子特徵之最小大小取決於光束110之波長，其中較低波長准許較小最小特徵大小。當光束110之波長為248 nm或193 nm時，微電子特徵之最小大小可為例如50 nm或更小。光束110之頻寬可為其光譜(或發射光譜)之實際瞬時頻寬，其含有關於光束110之光能如何遍及不同波長而分佈的資訊。掃描器115包括具有例如一或多個聚光透鏡、光罩及接物鏡配置之光學配置。光罩可沿著一或多個方向移動，諸如沿著光束110之光軸或在垂直於光軸之平面中移動。接物鏡配置包括投影透鏡且使能夠發生自光罩至晶圓120上之光阻之影像轉移。照明系統105調整光束110照射於光罩上之角度範圍。照明系統105亦使光束110橫越光罩之強度分佈均勻化(使光束110橫越光罩之強度分佈均一)。
掃描器115可包括微影控制器130、空氣調節器件及用於各種電組件之電源供應器，以及其他特徵。微影控制器130控制如何在晶圓120上印刷層。微影控制器130包括儲存諸如程序配方之資訊之記憶體。程序程式或配方基於例如所使用之光罩以及影響曝光之其他因素判定晶圓120上之曝光長度。在微影期間，光束110之複數個脈衝照明晶圓120之同一區域以構成照明劑量。
光微影系統100亦較佳包括控制系統135。一般而言，控制系統135包括數位電子電路、電腦硬體、韌體及軟體中之一或多者。控制系統135亦包括記憶體，其可為唯讀記憶體及/或隨機存取記憶體。適合於有形地體現電腦程式指令及資料之儲存器件包括所有形式之非揮發性記憶體，包括(作為實例)半導體記憶體器件，諸如EPROM、EEPROM及快閃記憶體器件；磁碟，諸如內部硬碟及抽取式磁碟；磁光碟；及CD-ROM磁碟。
控制系統135亦可包括一或多個輸入器件(諸如鍵盤、觸控螢幕、麥克風、滑鼠、手持型輸入器件等)及一或多個輸出器件(諸如揚聲器或監視器)。控制系統135亦包括一或多個可程式化處理器，及有形地體現於機器可讀儲存器件中以供一或多個可程式化處理器執行的一或多個電腦程式產品。一或多個可程式化處理器可各自執行指令程式以藉由對輸入資料進行操作且產生適當輸出來執行所要功能。通常，處理器自記憶體接收指令及資料。前述任一者可由經特殊設計之特殊應用積體電路(ASIC)補充或併入於經特殊設計之特殊應用積體電路(ASIC)中。控制系統135可為集中式的或遍及光微影系統100部分地或完全地分佈。
參看圖3，例示性照明系統105為將脈衝式雷射光束產生為光束110的脈衝式雷射源。圖3說明性地且以方塊圖展示根據所揭示主題之某些態樣之實施例的氣體放電雷射系統。氣體放電雷射系統可包括例如固態或氣體放電種子雷射系統140、例如功率環放大器(「PRA」)載物台145之放大載物台、中繼光學件150及雷射系統輸出子系統160。種子系統140可包括例如主控振盪器(「MO」)腔室165。
種子雷射系統140亦可包括主控振盪器輸出耦合器(「MO OC」) 175，該MO OC可包含部分反射鏡，其與線窄化模組(「LNM」) 170中之反射光柵(圖中未繪示)一起形成振盪器空腔，在振盪器空腔中，種子雷射140振盪以形成種子雷射輸出脈衝，亦即形成主控振盪器(「MO」)。該系統亦可包括線中心分析模組(「LAM」) 180。LAM 180可包括用於精細波長量測之標準具光譜儀以及較粗略解析度光柵光譜儀。MO波前工程箱(「WEB」) 185可用以將MO種子雷射系統140之輸出重新導引朝向放大載物台145，且可包括例如具有例如多稜鏡光束擴展器(圖中未繪示)的光束擴展件及例如呈光學延遲路徑(圖中未繪示)之形式的相干破壞件。
放大載物台145可包括例如PRA雷射作用腔室200，該雷射作用腔室亦可為振盪器，其例如由種子光束注入及輸出耦合光學件(圖中未繪示)形成，種子光束注入及輸出耦合光學件可併入至PRA WEB 210中且可由光束反轉器220重新導引返回通過腔室200中之增益介質。PRA WEB 210可併有針對標稱操作波長(例如針對ArF系統處於約193 nm)的部分反射輸入/輸出耦合器(圖中未繪示)及最大反射鏡以及一或多個稜鏡。
放大載物台145之輸出端處的頻寬分析模組(「BAM」) 230可自該放大載物台接收輸出雷射脈衝光束且出於度量衡目的而拾取該光束之一部分，例如以量測輸出頻寬及脈衝能量。雷射輸出脈衝光束接著傳遞通過光學脈衝伸展器(「OPuS」) 240及輸出組合式自動遮光片度量衡模組(「CASMM」) 250，該CASMM亦可處於脈衝能量計之部位。OPuS 240之一個目的可為例如將單一輸出雷射脈衝轉換成脈衝串。自原始單輸出脈衝產生之次級脈衝可相對於彼此延遲。藉由將原始雷射脈衝能量分配成次級脈衝串，雷射之有效脈衝長度可得以擴展且同時峰值脈衝強度得以減小。OPuS 240因此可自PRA WEB 210經由BAM 230接收雷射光束且將OPuS 240之輸出導引至CASMM 250。其他合適之配置可在其他實施例中使用。
如此項技術中已知，PRA雷射作用腔室200及MO 165經組態為腔室，其中電極之間的放電可致使雷射作用氣體中之雷射作用氣體放電產生高能分子之反轉群體，包括例如Ar、Kr及/或Xe，以產生相對較寬頻帶輻射，其可經線窄化至線窄化模組(「LNM」) 170中選擇之相對極窄的頻寬及中心波長。
通常，調諧發生在LNM中。用於線窄化及雷射調諧之典型技術係在雷射之放電空腔的背部處提供窗口，雷射光束之一部分通過該窗口傳遞至LNM中。此處，光束之部分藉由稜鏡光束擴展器而擴展且經導引至光學元件，諸如將雷射之較寬光譜之窄的選定部分反射回至放電腔室中的光柵，在該放電腔室中雷射之較寬光譜之該窄的選定部分被放大。通常，藉由使用諸如(例如)壓電致動器之致動器來改變光束照明光柵之角度來調諧雷射。替代地，諸如稜鏡之透射光學元件可用以將雷射之較寬光譜之窄的選定部分透射回至放電腔室中，在該放電腔室中，雷射之較寬光譜之該窄的選定部分被放大。可藉由使用諸如(例如)壓電致動器之致動器來改變光束照明稜鏡之角度來調諧雷射。
如上文所闡述，對於一些應用，能夠產生具有一個波長之一或多個脈衝的叢發且接著能夠切換至產生具有不同波長之一或多個脈衝的叢發係有益的。然而，在脈衝之間切換波長具有挑戰性。一個原因在於，穩定時間(亦即，在波長改變之後使系統穩定所花費的時間量)通常長於脈衝間間隔。根據一個態樣，由改變參考波長引起的暫態穩定週期藉由藉由將致動器預定位在叢發之間以達成叢發之間的即將來臨之新目標波長來準備致動器來縮短。
根據另一態樣，使用致動器之動態模型以計算用於致動致動器以最小化實際波長與波長目標之間的差之最佳控制波形。
可使用若干方法中之任一者來計算最佳控制波形。舉例而言，可使用動態規劃來計算最佳控制波形。此方法充非常適於處理含有非線性動力學之複雜模型。若採用具有強非線性動力學之致動器模型，則動態規劃可用以產生用於給定波長目標之最佳控制信號。然而，動態規劃確實呈現挑戰：其需要可能並不可即時實施之相當大的計算資源。為了克服此挑戰，可使用含有針對可操作源所處之不同重複率中的至少一些之最佳控制參數的資料儲存器件，諸如經預填入查找表或經預程式化場可程式化閘陣列(FPGA)。
作為另一實例，可使用模型反轉前饋控制來判定最佳控制波形。此方法依賴於致動器動態模型來建構反轉致動器動態之數位濾波器。藉由使所要致動器軌跡之所要波形穿過此濾波器，可即時地產生最佳控制波形以達成零穩態誤差追蹤。
作為另一實例，用以用穩定方式達成兩個單獨波長之最佳解決方案係使用學習演算法來實現，以保證遍及學習之若干次反覆之誤差收斂。
本文中所揭示之系統及方法的實施例有可能達成以1000 fm分離之兩個單獨波長，其中分離度誤差低於20 fm。
根據另一態樣，可藉由使用FPGA以極高速率將最佳控制波形饋送至致動器。
控制系統可包括前饋控制及反覆學習控制(ILC)之組合。如圖4中所展示，如下文將描述，藉由ILC模組300使用來自串流傳輸資料獲取單元330之波長量測以及ILC更新定律來離線計算前饋控制信號A。頻寬波長控制模組(BWCM) 340使用前饋控制信號A來更新諸如BWCM 340中所包括之FPGA的資料儲存單元中之預定義資料。BWCM 340接著在雷射脈動時例如在60 kHz下致動壓電轉換器PZT 350。藉由線中心(中心波長)分析模組(LAM) 360及火控平台或處理器(FCP) 370量測雷射輻射之波長，且在6 kHz下將波長量測提供至資料獲取單元330。
應瞭解，圖4中所展示之系統可經組態為涵蓋多個頻率方案。虛線框內部之區域表示基本上可離線發生之程序。可運用在約60 kHz之速率下更新之控制信號來驅動PZT 350。可在約6 kHz下獲取波長資料。
為了考量對PZT電壓之改變的約束，可使用具有約束之二次規劃以幫助尋找可實行操作區內之最佳前饋信號。二次規劃(QP)為用於對各種數學最佳化問題求解之技術。QP可用以在數學上尋找對具有約束之給定二次成本函數之最佳解。在本發明之內容背景中，QP可用以尋找可用以致動壓電轉換器以便提供處於所要目標值之雷射波長的最佳控制波形。最佳化可基於PZT動態回應(例如對電輸入之機械回應)之模型。在最佳化技術之各種實施中，QP產生之波形可用作用於驅動開放迴路(在下文由「U 」表示)中之PZT之最佳化控制波形。在各種實施中，舉例而言，在雷射系統在操作期間經受各種干擾的情況下，基於雷射波長量測之回饋控制可有助於確保穩定性。下文所論述之一個可能的干擾源為「重複率偏差」，其中脈衝式雷射之所命令重複率偏離預料的參考速率。
標準QP求解器可運用以下結構解決問題：
Figure 02_image026
(方程式1) 其中X為除了其必須滿足LX≤b外可自由選擇的設計參數。換言之，QP求解器尋找最小化由LX≤b定義之可行區內的成本函數之最佳X。方程式1展示二次規劃問題之標準公式化。本發明人已發現，此形式可用於識別有用的最佳化控制波形，在下文被表示為「u 」或「U 」。以下論述概述了呈標準QP形式之問題之呈現。在以下論述中，「P」為方程式2中所展示之PZT動態之表示；且「H」為「P」之二次式，其具有加權「Q」。因此，「H」基本上攜載呈QP形式之PZT動力學。
在此處所描述之技術中，目標為尋找滿足致動器約束同時最小化致動器位置與所要控制波形之間的誤差之前饋控制。PZT動態可以以下狀態空間形式表示：
Figure 02_image028
(方程式2) 其中A 、B 、C 分別為描述PZT動力學之狀態矩陣、輸入矩陣及輸出矩陣；x 為狀態向量、u 為輸入向量，且y 為來自PZT之輸出。
代入以上動態模型，可將原始成本函數重寫為
Figure 02_image030
(方程式3)
此適合標準QP形式，其中
Figure 02_image032
(方程式4) 且P 描述PZT輸入輸出動力學、Q 為加權函數、R 表示所要控制波形、D 表示致動器約束，且l 為對致動器約束之臨限值。
根據另一態樣，ILC控制可藉由以下方程式描述：
Figure 02_image034
(方程式5)
其中 Uk 為在第k反覆處所使用之前饋控制信號、L 為規定ILC演算法之收斂之學習函數，且 Ek 為在第k反覆處之誤差。
ILC控制之穩定性及收斂屬性可藉由將ILC控制定律與系統之動態模型組合而導出為
Figure 02_image036
(方程式6)
其中P 為描述系統之輸入輸出關係的矩陣，且I 為單位矩陣。若( I - PL ) 之所有本徵值的絕對值小於1，則保證了穩定性。收斂速率亦由矩陣( I - PL ) 判定。若( I - PL ) = 0，則在一次反覆之後誤差將收斂為0。
圖5為展示根據一實施例之一個態樣的控制輻射源之方法的流程圖。在步驟S100中，已結束脈衝之前一叢發。在步驟S110中，藉由將致動器預定位至其應產生具有第一頻率之脈衝所處於之位置與其應產生具有第二頻率之脈衝所處於之位置之間的位置來準備致動器。在步驟S120中，使用上文所描述之技術中之一或多者來計算最佳控制波形。在步驟S130中，判定是否已觸發新叢發。若尚未觸發新叢發，則重複步驟S130。若已觸發新叢發，則在步驟S140中，使用例如FPGA將在所命令重複率及頻率下進行的操作之參數中繼至源。在步驟S150中，判定當前叢發是否已結束。若當前叢發尚未結束，則重複步驟S140。若叢發已結束，則程序在步驟S160處結束。
圖6展示藉由ILC執行的用於用初始QP前饋控制信號計算其更新定律之方法。在步驟S210中，使用二次規劃以產生初始前饋控制信號。在步驟S220中，使用前饋控制信號以對雷射點火。在步驟S230中，判定前饋信號中之誤差是否已經收斂。若誤差尚未收斂，則在步驟S250中，使用反覆學習以更新控制信號。接著在步驟S220中使用新控制信號以對雷射點火。若誤差已收斂，則程序如在步驟S240中結束。
在輻射之不同波長之間切換以便使輻射在基板之抗蝕劑中之不同深度處聚焦可被稱作多焦點成像。產生在多焦點成像期間使用之控制信號之方法可假定輻射系統之脈衝重複率固定處於參考脈衝重複率。舉例而言，參考脈衝重複率可約為6000 Hz。輻射系統之操作脈衝重複率(亦即所命令脈衝重複率)可能不同於參考脈衝重複率。參考脈衝重複率與操作脈衝重複率之間的差可為有意的及/或無意的。舉例而言，微影裝置可在許多不同約束(例如基板之掃描速度)下接收許多不同的變數且處理此資訊以判定如何最佳地將所要劑量之輻射提供至基板之目標部分。在一些狀況下，微影裝置之控制器或處理器可判定用以將所要劑量之輻射提供至基板之目標部分的較佳方式為，使光源之操作脈衝重複率變化使得基板之目標部分在掃描期間接收較大或較小劑量之輻射。舉例而言，在微影裝置之操作期間，操作脈衝重複率可等於參考脈衝重複率±約5 Hz。本發明人已發現，操作脈衝重複率與參考脈衝重複率之間的差可導致諸如波長誤差之誤差。亦即，光源可產生具有不準確波長之輻射脈衝，其可導致輻射在基板之抗蝕劑內之不正確深度處聚焦。此繼而可導致由微影裝置形成有缺陷的器件。
為了較佳地理解輻射系統之操作脈衝重複率與參考脈衝重複率之間的差可如何導致波長誤差，首先有用的是理解輻射系統之組件彼此如何相互作用。圖7示意性地描繪用於控制輻射脈衝410a至410c之輻射系統400的實例。該輻射系統400包含光學元件420，該光學元件經組態以與輻射脈衝410a相互作用以控制輻射脈衝410b至410c之特性。在圖7之實例中，光學元件420包含光柵。光柵420經組態而以波長相依方式反射入射輻射脈衝410a使得輻射之選定波長帶經透射至輻射系統400之輸出端430。經透射至輻射系統400之輸出端430之選定波長帶可取決於輻射脈衝410a相對於光柵420之入射角。光學元件420可替代地包含稜鏡，該稜鏡經組態而以波長相依方式折射輻射脈衝410a使得輻射之選定波長帶經透射至輻射系統400之輸出端430。經透射至輻射系統400之輸出端430之選定波長帶可取決於輻射脈衝410a相對於稜鏡之入射角。
輻射系統400進一步包含致動器440，該致動器經組態以根據自控制器460接收到之控制信號450致動光學元件420。該致動器440可包含壓電元件，該壓電元件經組態以使光學元件420圍繞旋轉軸線425旋轉使得光學元件420上之輻射脈衝410a之入射角改變。由光學元件420透射至輻射系統400之輸出端430的輻射之選定波長帶取決於輻射脈衝相對於光學元件420之入射角。因此，當每一輻射脈衝410a到達光學元件420且與光學元件420相互作用時，光學元件420必須處於正確的旋轉位置，使得輻射之正確波長帶經透射至輻射系統400之輸出端。
控制信號450可至少部分地取決於輻射系統400之參考脈衝重複率。輻射系統400之輸出端430可例如將受控輻射脈衝410c導引至微影裝置或掃描器115以用於微影曝光。受控輻射脈衝410c可由微影裝置115而圖案化且經投影至目標上，諸如如圖1中所展示之基板W之目標部分C。
為了使光學元件420自入射於該光學元件420上之輻射脈衝410a選擇輻射之所要波長帶，當輻射脈衝410a與光學元件420相互作用時，該光學元件420必須相對於輻射脈衝410a處於正確的位置。亦即，輻射脈衝410a與光學元件420相互作用之時間必須與光學元件420之運動正確地同步，使得由光學元件420選擇輻射之所要波長帶。用以控制致動器440且藉此控制光學元件420之旋轉位置之控制信號450可例如具有大體上正弦形式，從而致使光學元件420在兩個旋轉位置之間振盪。此振盪之頻率係由輻射脈衝410a之重複率至少部分地判定。輻射系統400可經設計成使得當正弦控制信號450處於峰值及/或谷值時每一輻射脈衝410a應到達光學元件420，以確保由光學元件420選擇輻射之正確的波長帶。
圖8為展示輻射系統之參考脈衝重複率與操作脈衝重複率之間的差可如何影響由輻射系統控制之輻射之波長之準確度的曲線圖。若在操作脈衝重複率與參考脈衝重複率之間存在差，則光學元件420之運動不再與輻射脈衝410a之到達時間正確地同步。此意謂當輻射脈衝410a到達光學元件420時，光學元件420並不處於正確的角度位置中。因此當輻射脈衝410a與光學元件420相互作用時光學元件420與該脈衝之間的入射角不正確，使得由光學元件420選擇之輻射之波長係不正確的。遍及輻射脈衝410a之叢發(亦即群組)，光學元件420之運動進一步與輻射脈衝410a之到達時間不同步，藉此隨著叢發繼續使問題更糟。可在圖8中看到此效應。
在圖8之實例中，輻射系統之參考脈衝重複率為6000 Hz。曲線圖之x軸展示在300個輻射脈衝之叢發內之脈衝數目。曲線圖之y軸展示輻射之兩個所要中心波長之間的分離度。在圖8之實例中，輻射系統試圖在以1000 fm分離之兩個輻射波長之間切換。該曲線圖展示隨著300個輻射脈衝之叢發進行，與六個不同操作重複率(6000 Hz、5999 Hz、5998 Hz、5997 HZ、5996 Hz及5995 Hz)相關聯之波長誤差。當操作脈衝重複率為6000 Hz時(亦即當參考重複率與操作脈衝重複率相等時)，中心波長分離度遍及叢發整體保持處於所要1000 fm，此意謂並未發生波長誤差。當操作脈衝重複率不同於6000 Hz時(亦即當參考重複率與操作脈衝重複率不相等時)，中心波長分離度偏離所要1000 fm。此偏差遍及叢發整體增加，從而導致相當大的波長誤差。如由圖8所展示，操作脈衝重複率與參考脈衝重複率之間的差愈大，所得波長誤差愈大。舉例而言，當操作脈衝重複率為5998 Hz(亦即差為2 Hz)時，最終脈衝之波長誤差約為50 fm。當操作脈衝重複率為5995 Hz(亦即差為5 Hz)時，最終脈衝之波長誤差約為300 fm。因此，操作脈衝重複率之即使相對較小偏差亦可引起致動器之動力回應與控制信號之間的相位誤差，其可導致相當大的波長誤差，其遍及叢發更糟。
在控制技術之各種實施中，可藉由調整致動器之控制信號以至少部分地考量偏差從而減小與操作脈衝重複率偏差相關聯之誤差。再次參看圖7，微影裝置115可與控制器460通信。舉例而言，控制器460可自微影裝置115接收諸如脈衝數目及操作重複率之脈衝資訊，且使用該脈衝資訊以判定對控制信號之調整。假定重複率之偏差導致控制信號與輻射脈衝之到達時間之間的相位差，用以補償相位差之一種方式為調整控制信號之相位使得控制信號始終與輻射脈衝之到達時間同相。然而，致動器趨向於欠阻尼，此係因為其在此高頻率(例如約60 kHz)下振盪。因此，改變用於欠阻尼致動器之控制信號之相位很可能會引入顯著暫態振盪，該暫態振盪引入自身的誤差。一較佳替代方案為調整控制信號之量值以至少部分地考量重複率偏差引起的在光學元件之運動與脈衝之到達時間之間的相位差。
在叢發之第n脈衝下由重複率偏差導致的波長誤差可由以下公式描述：
Figure 02_image038
(方程式7) 其中
Figure 02_image040
為輻射脈衝410c之目標波長、n 為脈衝數目、
Figure 02_image042
為在頻域中之致動器440之動態模型、
Figure 02_image044
為在頻域中之致動器440之控制信號450、f 表示所關注頻率且
Figure 02_image046
為操作脈衝重複率與參考脈衝重複率之間的差(亦即重複率偏差)。因此，
Figure 02_image048
為在頻率f 下之致動器440之動態模型的量值，且
Figure 02_image050
為在頻率f 下之致動器440之控制信號450的量值。如上文所論述，可使用若干種方法中之一者來判定控制信號，例如動態程式化、模型反轉前饋控制及/或用以保證遍及學習之若干次反覆之誤差收斂之學習演算法。
所關注頻率可取決於輻射系統400之參考脈衝重複率，此係因為控制信號450至少部分地取決於輻射系統400之參考脈衝重複率。舉例而言，控制信號450可經組態以致使致動器440在約為參考脈衝重複率之一半的頻率下致動光學元件420。為達成此情形，控制信號450可使其大多數能量處於約參考脈衝重複率的一半。因此，所關注頻率可約為參考脈衝重複率的一半。舉例而言，若參考脈衝重複率約為6000 Hz，則所關注頻率將約為3000 Hz。當輻射系統400處於涉及在兩個目標中心波長之間切換連續輻射脈衝410a之波長的多焦點成像模式中時，第n脈衝下之波長誤差可由以下方程式描述：
Figure 02_image052
(方程式8) 其中
Figure 02_image054
為輻射系統400之參考脈衝重複率。在此狀況下，
Figure 02_image056
為在為
Figure 02_image058
Hz之頻率下致動器440之動態模型的量值且為在
Figure 02_image058
Hz之頻率下致動器440之控制信號450的量值。此兩項之乘積(亦即
Figure 02_image061
)表示當控制信號含有處於
Figure 02_image063
Hz之頻率(亦即所關注頻率)之能量時之致動器輸出。亦即，因為控制信號450使其大多數能量處於
Figure 02_image063
Hz之頻率，所以可藉由使用在
Figure 02_image063
Hz之頻率下之致動器動態回應模型來預測致動器之輸出。
當在操作脈衝重複率與參考脈衝重複率之間不存在差時(亦即當
Figure 02_image066
時)，可將方程式8重寫為：
Figure 02_image068
(方程式9)
為了確保輻射脈衝410c之波長誤差為零(亦即，
Figure 02_image070
)，可將控制信號450之量值設定為遵守以下方程式：
Figure 02_image072
(方程式10)
當在操作脈衝重複率與參考脈衝重複率之間存在一差(亦即當∆≠0時)且控制信號450之量值經設定為方程式10時(亦即當
Figure 02_image074
時)，則輻射脈衝410c之波長誤差(亦即方程式8)可由以下方程式描述：
Figure 02_image076
(方程式11)
可對控制信號450進行調整以減小輻射脈衝410c之波長誤差。該調整可採取校正因子之形式，校正因子可被應用至控制信號450以產生經調整控制信號。經調整控制信號可採取以下形式：
Figure 02_image078
(方程式12) 其中C 係校正因子。
可將經調整控制信號代入方程式8中，且可將方程式8設定為零使得輻射脈衝之波長誤差為零，如由以下方程式所展示：
Figure 02_image080
(方程式13)
可將方程式13重新排列為以下方程式：
Figure 02_image082
(方程式14)
可重新排列方程式14以定義校正因子。亦即，校正因子可採取以下形式：
Figure 02_image084
(方程式15) 亦即，校正因子可為參考脈衝重複率、參考脈衝重複率與操作脈衝重複率之間的差及脈衝數目之函數。因此，一旦脈衝之數目大於一(亦即
Figure 02_image086
)，則可針對每一後續輻射脈衝計算校正因子。
圖9為根據一實施例之控制輻射脈衝之方法。步驟S300包含準備新脈衝或輻射脈衝之叢發。舉例而言，此可涉及移動致動光學元件至所要位置或振盪。步驟S310包含判定脈衝數目是否大於一之決策。因為可僅在脈衝數目大於一後才判定操作脈衝重複率，所以發生此步驟。舉例而言，可藉由採取兩個連續脈衝之間的間隔之倒數來判定操作脈衝重複率，且因此可僅最早針對第二脈衝計算操作脈衝重複率。若脈衝數目不大於一，則方法前進至步驟320A，該步驟包含將未調整之控制信號應用至致動器。若脈衝數目大於一，則方法前進至步驟S320B，該步驟包含使用操作重複率及脈衝數目來判定校正因子，如方程式15所闡明。方法接著前進至步驟S325，其包含將校正因子應用至控制信號以便調整控制信號之量值。將經調整控制信號應用至致動器以便至少部分地補償重複率偏差且藉此減小輻射系統之波長誤差。
圖10展示比較關於不具有經調整控制信號之模型化輻射系統之波長穩定性(在圖片(a)中)與具有經調整控制信號之模型化輻射系統之波長穩定性(在圖片(b)中)的模擬結果。在圖10之實例中，輻射系統試圖在以1000 fm分離之兩個輻射波長之間切換。
圖10中之虛線表示PZT在系統中之每一者中的軌跡。該等軌跡上之大圓點1001、1002標記雷射脈衝到達之時間；歸因於鄰近圓點之間存在重疊，該等大圓點呈現為粗線。在存在重複率偏差(亦即，實際命令重複率不同於參考重複率)之狀況下，雷射脈衝之到達時間並不與PZT軌跡同步。在圖片(a)中，此不同步導致隨著時間推移生長之波長誤差：圓點1001有時並不一致地撞擊其目標，從而導致+/-500 fm調諧。在圖片(b)中，藉由適當增大PZT軌跡之量值來補償重複率偏差。可使用上文所論述之技術來判定對輸入信號之適當調整。結果為：圓點1002有時更一致地撞擊其目標，從而導致所要+/-500 fm調諧。
如自圖10可看到，並不判定及應用經調整控制信號之輻射系統(圖片(a))遍及輻射脈衝之叢發隨著時間增加而遭受波長誤差增加。在0.05秒之後，不使用經調整控制信號之輻射系統500遭受多於約200 fm的波長誤差。相比而言，判定及應用對致動器之經調整控制信號之輻射系統(圖片(b))遍及輻射脈衝之叢發維持約1000 fm之所要波長分離度。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中之微影裝置之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用。可能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、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，等等。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置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裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置之部件。此等裝置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。
在內容背景允許之情況下，可以硬體、韌體、軟體或其任何組合實施本發明之實施例。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(例如計算器件)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；快閃記憶體器件；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器件、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器件與實體世界相互作用之其他器件。
在以下編號條項中闡明本發明之其他態樣。 1.     一種用於控制輻射脈衝之輻射系統，其包含： 一光學元件，其經組態以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性； 一致動器，其經組態以根據自一控制器接收到之一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率，其中該控制器經組態以接收脈衝資訊且使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整。 2.     如條項1之輻射系統，其中該特性係該等輻射脈衝之一波長。 3.     如條項1之輻射系統，其中該脈衝資訊包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且其中該調整至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。 4.     如條項1之輻射系統，其中該調整改變該控制信號之一量值。 5.     如條項4之輻射系統，其中該控制信號之該量值為：
Figure 02_image088
其中
Figure 02_image090
為在頻域中之該致動器之該控制信號、
Figure 02_image092
為該等輻射脈衝之一目標波長、n 為脈衝數目且
Figure 02_image094
為該頻域中之該致動器之一動態模型。 6.     如條項5之輻射系統，其中該脈衝資訊包括一脈衝數目且其中該控制信號之該改變之量值為：
Figure 02_image096
其中C 係一校正因子。 7.     如條項6之輻射系統，其中該校正因子為：
Figure 02_image098
其中
Figure 02_image100
為該輻射系統之該參考脈衝重複率且
Figure 02_image102
為該操作脈衝重複率與該參考脈衝重複率之間的一差。 8.     如條項7之輻射系統，其中該校正因子針對由該輻射系統產生之每一輻射脈衝而被計算且應用至該控制信號。 9.     如條項1之輻射系統，其中該致動器包含一壓電元件，該壓電元件經組態以使該光學元件旋轉使得該光學元件上之該等輻射脈衝之一入射角改變。 10.   如條項1之輻射系統，其中該光學元件包含一光柵，該光柵經組態而以一波長相依方式反射該等輻射脈衝使得輻射之一選定波長帶經透射至該輻射系統之一輸出端。 11.    如條項1之輻射系統，其中該光學元件包含一稜鏡，該稜鏡經組態而以一波長相依方式折射該等輻射脈衝使得輻射之一選定波長帶經透射至該輻射系統之該輸出端。 12.   一種微影系統，其包含： 一微影裝置，其經組態以接收輻射脈衝、圖案化該等輻射脈衝且將該等經圖案化輻射脈衝投影至一目標上；及 一如條項1之輻射系統。 13.   一種控制輻射脈衝之方法，其包含： 使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性； 使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率； 接收脈衝資訊；及 使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整。 14.   如條項13之方法，其中該特性係該等輻射脈衝之一波長。 15.   如條項14之方法，其中該脈衝資訊包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且其中該調整至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。 16.   如條項14之方法，其中該調整改變該控制信號之一量值。 17.   如條項16之方法，其中該控制信號之該量值為：
Figure 02_image104
其中
Figure 02_image090
為該致動器之該控制信號、
Figure 02_image092
為該等輻射脈衝之一目標波長、n 為脈衝數目且
Figure 02_image094
為該致動器之一動態模型。 18.   如條項17之方法，其中該脈衝資訊包括一脈衝數目且其中該控制信號之該改變之量值為：
Figure 02_image107
其中C 係一校正因子。 19.   如條項18之方法，其中該校正因子為：
Figure 02_image109
其中
Figure 02_image100
為該輻射系統之該參考脈衝重複率且
Figure 02_image102
為該操作脈衝重複率與該參考脈衝重複率之間的一差。 20.   如條項19之方法，其中針對由該輻射系統產生之每一輻射脈衝而計算該校正因子且將該校正因子應用至該控制信號。 21.   一種將一經圖案化輻射光束投影至一目標上之方法，其中該經圖案化輻射光束包含輻射脈衝，該方法進一步包含根據包含如下各操作之一方法來控制該等輻射脈衝： 使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性； 使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率； 接收脈衝資訊；及 使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整。 22.   一種電腦程式，其包含經組態以致使一電腦進行控制輻射脈衝之一方法之電腦可讀指令，該方法包含： 使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性； 使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率； 接收脈衝資訊；及 使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整。 23.   一種用於控制輻射脈衝之電腦裝置，其包含儲存處理器可讀指令之一記憶體，及經配置以讀取及執行儲存於該記憶體中之指令之一處理器，其中該等處理器可讀指令包含經配置以控制該電腦進行控制輻射脈衝之一方法之指令，該方法包含： 使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性； 使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率； 接收脈衝資訊；及 使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整。
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。以上描述意欲為說明性，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。
100:光微影系統 105:照明系統 110:脈衝式光束 115:光微影曝光裝置/掃描器 120:晶圓 125:晶圓台 130:微影控制器 135:控制系統 140:固態或氣體放電種子雷射系統/MO種子雷射系統 145:功率環放大器(「PRA」)載物台 150:中繼光學件 160:雷射系統輸出子系統 165:主控振盪器(「MO」)腔室 170:線窄化模組(「LNM」) 175:主控振盪器輸出耦合器(「MO OC」) 180:線中心分析模組(「LAM」) 185:主控振盪器(MO)波前工程箱(「WEB」) 200:功率環放大器(PRA)雷射作用腔室 210:功率環放大器(PRA)波前工程箱(WEB) 220:光束反轉器 230:頻寬分析模組(「BAM」) 240:光學脈衝伸展器(「OPuS」) 250:輸出組合式自動遮光片度量衡模組(「CASMM」) 300:反覆學習控制(ILC)模組 330:串流傳輸資料獲取單元 340:頻寬波長控制模組(BWCM) 350:壓電轉換器PZT 360:線中心分析模組(LAM) 370:火控平台或處理器(FCP) 400:輻射系統 410a:輻射脈衝 410b:輻射脈衝 410c:輻射脈衝 420:光學元件/光柵 425:旋轉軸線 430:輸出端 440:致動器 450:控制信號 460:控制器 1001:大圓點 1002:大圓點 A:前饋控制信號 B:輻射光束 BD:光束遞送系統 C:目標部分 IF:位置量測系統 IL:照明系統/照明器 LA:微影裝置 M1 :光罩對準標記 M2 :光罩對準標記 MA:圖案化器件 MT:光罩支撐件 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 PW:第二定位器 S100:步驟 S110:步驟 S120:步驟 S130:步驟 S140:步驟 S150:步驟 S160:步驟 S200:步驟 S210:步驟 S220:步驟 S230:步驟 S240:步驟 S250:步驟 S300:步驟 S310:步驟 S320A:步驟 S320B:步驟 S325:步驟 S330:步驟 SO:輻射源 W:基板 WT:基板支撐件
現在將參考隨附示意性圖式而僅作為實例來描述系統及方法之各種版本，在該等圖式中：
圖1示意性地描繪微影裝置之綜述；
圖2示意性地描繪根據所揭示主題之一態樣的光微影系統之總體廣泛概念的視圖；
圖3示意性地描繪根據所揭示主題之一態樣的照明系統之總體廣泛概念的視圖；
圖4展示根據一實施例之一態樣的兩個腔室雷射系統之功能方塊圖；
圖5為展示根據一實施例之一態樣的兩個雷射腔室中之放電之可能相對時序的流程圖；
圖6為展示根據一實施例之一態樣的兩個雷射腔室中之放電之另一可能相對時序的流程圖；
圖7示意性地描繪用於根據一實施例的控制輻射脈衝之輻射系統；
圖8為展示輻射系統之參考脈衝重複率與操作脈衝重複率之間的差可如何影響由輻射系統控制之輻射之波長之準確度的曲線圖；
圖9為展示根據一實施例之控制輻射脈衝之方法的流程圖；及
圖10展示根據一實施例的比較不具有經調整控制信號之輻射系統與具有經調整控制信號之輻射系統之模擬結果。
115:光微影曝光裝置/掃描器
400:輻射系統
410a:輻射脈衝
410b:輻射脈衝
410c:輻射脈衝
420:光學元件/光柵
425:旋轉軸線
430:輸出端
440:致動器
450:控制信號
460:控制器

Claims (21)

  1. 一種用於控制輻射脈衝之輻射系統，其包含：一光學元件，其經組態以與該等輻射脈衝相互作用(interact)以控制該等輻射脈衝之一特性；一致動器，其經組態以根據自一控制器接收到之一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率，其中該控制器經組態以接收脈衝資訊且使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整，其中該脈衝資訊包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且其中該調整至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。
  2. 如請求項1之輻射系統，其中該特性係該等輻射脈衝之一波長。
  3. 如請求項1之輻射系統，其中該調整改變該控制信號之一量值。
  4. 如請求項3之輻射系統，其中該控制信號之該量值為：
    Figure 109122515-A0305-02-0039-1
     其中U(f)為在頻域中之該致動器之該控制信號、λ T 為該等輻射脈衝之一目標波長、n為脈衝數目且P(f)為該頻域中之該致動器之一動態模型。
  5. 如請求項4之輻射系統，其中該脈衝資訊包括一脈衝數目且其中該控制信號之該改變之量值為：
    Figure 109122515-A0305-02-0040-2
     其中C係一校正因子。
  6. 如請求項5之輻射系統，其中該校正因子為：
    Figure 109122515-A0305-02-0040-3
     其中R r 為該輻射系統之該參考脈衝重複率且△為該操作脈衝重複率與該參考脈衝重複率之間的一差。
  7. 如請求項6之輻射系統，其中該校正因子針對由該輻射系統產生之每一輻射脈衝而被計算且應用至該控制信號。
  8. 如請求項1之輻射系統，其中該致動器包含一壓電元件，該壓電元件經組態以使該光學元件旋轉使得該光學元件上之該等輻射脈衝之一入射角改變。
  9. 如請求項1之輻射系統，其中該光學元件包含一光柵，該光柵經組態而以一波長相依方式反射該等輻射脈衝使得輻射之一選定波長帶經透射至該輻射系統之一輸出端。
  10. 如請求項1之輻射系統，其中該光學元件包含一稜鏡，該稜鏡經組態而以一波長相依方式折射該等輻射脈衝使得輻射之一選定波長帶經透射至該輻射系統之該輸出端。
  11. 一種微影系統，其包含：一微影裝置，其經組態以接收輻射脈衝、圖案化(pattern)該等輻射脈衝且將該等經圖案化輻射脈衝投影至一目標上；及一如請求項1之輻射系統。
  12. 一種控制輻射脈衝之方法，其包含：使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性；使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率；接收脈衝資訊；及使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整，其中該脈衝資訊包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且其中該調整至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。
  13. 如請求項12之方法，其中該特性係該等輻射脈衝之一波長。
  14. 如請求項13之方法，其中該調整改變該控制信號之一量值。
  15. 如請求項14之方法，其中該控制信號之該量值為：
    Figure 109122515-A0305-02-0041-4
     其中U(f)為該致動器之該控制信號、λ T 為該等輻射脈衝之一目標波長、n為脈衝數目且P(f)為該致動器之一動態模型。
  16. 如請求項15之方法，其中該脈衝資訊包括一脈衝數目且其中該控制信號之該改變之量值為：
    Figure 109122515-A0305-02-0042-5
     其中C係一校正因子。
  17. 如請求項16之方法，其中該校正因子為：
    Figure 109122515-A0305-02-0042-6
     其中R r 為該輻射系統之該參考脈衝重複率且△為該操作脈衝重複率與該參考脈衝重複率之間的一差。
  18. 如請求項17之方法，其中針對由該輻射系統產生之每一輻射脈衝而計算該校正因子且將該校正因子應用至該控制信號。
  19. 一種將一經圖案化輻射光束投影至一目標上之方法，其中該經圖案化輻射光束包含輻射脈衝，該方法進一步包含根據包含如下各操作之一方法來控制該等輻射脈衝：使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性；使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率；接收脈衝資訊；及使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整，其中該脈衝 資訊包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且其中該調整至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。
  20. 一種電腦程式，其包含經組態以致使一電腦進行控制輻射脈衝之一方法之電腦可讀指令，該方法包含：使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性；使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率；接收脈衝資訊；及使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整，其中該脈衝資訊包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且其中該調整至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。
  21. 一種用於控制輻射脈衝之電腦裝置，其包含儲存處理器可讀指令之一記憶體，及經配置以讀取及執行儲存於該記憶體中之指令之一處理器，其中該等處理器可讀指令包含經配置以控制該電腦進行控制輻射脈衝之一方法之指令，該方法包含：使用一光學元件以與該等輻射脈衝相互作用以控制該等輻射脈衝之一特性；使用一致動器以根據一控制信號致動該光學元件，該控制信號至少部分地取決於該輻射系統之一參考脈衝重複率；接收脈衝資訊；及使用該脈衝資訊以判定及應用對該控制信號之一調整，其中該脈衝 資訊包括該輻射系統之一操作脈衝重複率，且其中該調整至少部分地考量該參考脈衝重複率與該操作脈衝重複率之間的一差。
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