TWI843037B - 用於光學組件對準之裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種用於對準光學組件之裝置及方法,該等光學組件諸如一光學脈衝拉伸器中之光束分光器,其中使已橫穿該光束分光器之一部分的一光束之一著陸光點與自一回向反射輸入光束分裂的一光束之一重合著陸光點在一目標光點上對準。亦揭示一種用於對準回向反射器以促進恰當光束對準之裝置及方法。一螢光材料可用於使一光束著陸光點可見。
Description
本發明係關於用於對準光學元件以供用於例如一微影裝置中之系統及方法,且特定而言,係關於適用於延長雷射源之輸出之脈衝的光學脈衝拉伸器中的組件。
微影裝置將所要圖案施加至諸如半導體材料之晶圓的基板上,通常施加至基板之目標部分上。圖案化器件,諸如遮罩或倍縮光罩,可用於產生待形成於晶圓之個別層上的電路圖案。通常藉由成像至設置於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來進行圖案之轉印。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。
微影裝置包括:所謂的步進器,其中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來輻照每一目標部分;及所謂的掃描器,其中藉由在給定方向(「掃描」方向)上經由輻射光束而掃描圖案同時與此方向平行或相對而同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦有可能藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化器件轉印至基板。在本文中,為簡單起見,步進器及掃描器兩者將簡稱為掃描器。
用以照明圖案且將其投影至基板上之光源可具有多個組態中之任一者。常用於微影系統中之深紫外線準分子雷射包括處於248 nm波長下之氟化氪(KrF)雷射及處於193 nm波長下的氟化氬(ArF)雷射。雷射源可包括用於延長高功率氣體放電雷射系統之輸出之脈衝的光學脈衝拉伸器。
對微影掃描器效能之較新要求需要關於脈寬之時間積分平方(TIS)進行量測的較長脈寬。舉例而言,改良晶片特徵之邊緣置放誤差(EPE)需要較長TIS。使用光學脈衝拉伸器(OPuS)拉伸脈衝以達成所要TIS。增大TIS需要較大OPuS。增大OPuS之大小使得OPuS之組件處於適當光學對準中甚至更為關鍵。
對準OPuS之組件的習知方法需要打開OPuS殼體,且將目標卡實體上定位於正經對準之組件的光學表面附近。入射光束接著基於目標卡之光束之著陸位置(或覆蓋區)而對準。目標卡接著經移位至需要對準之下一光學組件等等,直至需要對準之所有光學組件已經適當地對準為止。如本文中所使用,「射線」及「光束」共用相同含義。
可稱作開放光束紙目標對準(open beam paper target alignment)的此對準程序需要打開密封雷射殼體以供進行卡置放。開放光束操作具有風險,且必須極謹慎地執行以避免將執行對準之人的皮膚曝露於UV輻射。其亦耗費時間,且需要大量人工操作。其曝光對準至污染之光學表面,且可導致關鍵光學組件之光學壽命減少。其亦由於確立光束對準目標及光束位置之主觀判斷的複雜度而難以達成精確對準。
對準程序亦需要對準OPuS中之光束分光器。此程序需要若干步驟,在對準程序期間,若使得光束自鏡面中之一者「脫落」,亦即,未命中鏡面,則該等步驟中之一些可能需要重複。此可極大地增加執行對準所需之時間。
在此上下文中,產生對所揭示主題之需求。
下文呈現一或多個實施例之簡潔概述以便提供對實施例之基本理解。此概述並非所有預期實施例之廣泛綜述,且既不意欲識別所有實施例之關鍵或決定性要素,亦不意欲描繪任何或所有實施例之範疇。其唯一目的為將一或多個實施例之一些概念以簡化形式呈現為稍後呈現之更詳細描述的序言。
根據實施例之態樣,使用攝影機系統監視諸如鏡面之OpuS組件上的光束位置,以促進適當光束對準。在一些實施例中,使用影像整合光學系統整合來自多個光學特徵之影像,諸如來自左側鏡面組及右側鏡面組兩者,以將影像同時呈現至攝影機系統。此簡化設計,且避免具有多個攝影機來分別檢測該等特徵之成本。根據實施例之態樣,攝影機系統安裝於OPuS殼體之排氣容積外部,以緩解開放光束操作之風險且避免中斷排氣。如本文所使用,術語「攝影機」意欲涵蓋用於捕獲(轉換)影像之任何器件、系統或配置。
根據實施例之態樣,在對準期間,如藉由「螢光覆蓋區」揭露的光束之著陸位置經定位以重合或重疊正經對準之組件的對準特徵。舉例而言,其中光學組件為OPuS內之雙色鏡,對準特徵可經由雙色鏡置放於後支撐板上以促進光束定位。
因此,根據一些實施例,攝影機系統之使用最小化在對準期間所需的開放光束操作之量。此顯著改良對準程序之安全性。此外,此對準系統之非觸式本質降低直接關閉光學件處置所固有的風險,包括表面污染之風險。該系統亦由於無需打開殼體並中斷排氣且消除人工目標定位而使得顯著縮短OPuS模組之現場服務時間成為可能。
根據實施例之態樣,揭示一種光學組件,其包含:密封外殼,密封外殼包括對於可見光透明之窗口;第一光學特徵,其定位於殼體內之第一位置處;第二光學特徵,其定位於殼體內之第二位置處;及影像整合模組,其經配置以接收來自第一光學特徵之第一光學特徵光及來自第二光學特徵之第二光學特徵光,且經調適以經由窗口重導引第一光學特徵光及第二光學特徵光,以用第一光學特徵光形成與用第二光學特徵光形成之影像共置的影像。光學組件可為光學脈衝拉伸器。第一光學特徵可包含第一鏡面,且第二光學特徵可包含第二鏡面。第一鏡面可包含第一凹面雙色鏡,且第二鏡面可包含第二凹面雙色鏡。第一光學特徵及第二光學特徵可相對於影像整合模組實質上對稱定位。
根據實施例之另一態樣,影像整合模組可包含經配置以重導引來自第一光學特徵之光的第一反射表面及經配置以重導引來自第二光學表面之光的第二反射表面。第一反射表面可包含第一稜鏡之第一稜鏡反射表面,且第二反射表面可包含第二稜鏡之第二稜鏡反射表面。影像整合模組可包含稜鏡,其具有經定向朝向第一光學特徵之第一反射表面及經定向朝向第二光學特徵之第二反射表面。影像整合模組可包含兩個平緩傾斜鏡面。
根據實施例之另一態樣,光學組件可進一步包含:第三光學特徵,其定位於殼體內之第三位置處;及第四光學特徵,其定位於殼體內之第四位置處;且影像整合模組可經配置以接收來自第三光學特徵之第三光學特徵光及來自第四光學特徵之第四光學特徵光,且經調適以經由窗口組合及重導引第三光學特徵光及第四光學特徵光,以用第三光學特徵光形成與用第四光學特徵光形成之影像鄰近的影像。
根據實施例之另一態樣,光學組件可進一步包含攝影機系統,其經配置以經由窗口接收第一光學特徵光及第二光學特徵光。攝影機系統可包含:透鏡系統,其經配置以經由窗口接收第一光學特徵光及第二光學特徵光;及攝影機,其經配置以自透鏡系統接收第一光學特徵光及第二光學特徵光。光學組件可進一步包含摺疊式鏡,其光學定位於影像整合模組與窗口之間以用於轉動第一光學特徵光及第二光學特徵光之光學路徑。
根據實施例之另一態樣,第一光學特徵及第二光學特徵中之至少一者可為可調整的,且可進一步包含致動器,該致動器以機械方式耦接至第一光學特徵及第二光學特徵中之至少一者,以調整第一光學特徵及第二光學特徵中之至少一者的定向。
根據實施例之另一態樣,第一光學特徵可包含第一螢光材料及第一對準特徵,且第二光學特徵可包含第二螢光材料及第二對準特徵。第一光學特徵可包含:第一鏡面,其包含對於可見光透明之第一基板及對於UV輻射具有反射性之第一反射性塗層;及第一鏡面支撐件,且第二光學特徵可包含:第二鏡面,其包含對於可見光透明之第二基板及對於UV輻射具有反射性之第二反射性塗層;及第二鏡面支撐件。第一鏡面支撐件可包含位於第一鏡面支撐件之前表面上的第一對準特徵,且第二鏡面支撐件可包含位於第二鏡面支撐件之前表面上的第二對準特徵。第一對準特徵可對應於第一鏡面上之對準光束覆蓋區之位置,且第二對準特徵可對應於第二鏡面上之對準光束覆蓋區之位置。
根據實施例之另一態樣,第一光學特徵可包含包括第一螢光材料之第一反射性塗層,且第二光學特徵可包含包括第二螢光材料之第二反射性塗層。第一螢光材料可設置於第一基板之後表面上,且第二螢光材料可設置於第二基板之後表面上。第一螢光材料可設置於第一鏡面支撐件之前表面上,且第二螢光材料可設置於第二鏡面支撐件之前表面上。第一鏡面支撐件可包含第一螢光材料,且第二鏡面支撐件可包含第二螢光材料。
根據實施例之另一態樣,揭示一種光學組件,其包含:密封外殼,密封外殼包括對於可見光透明之窗口;第一光學特徵,其定位於殼體內之第一視場內;第二光學特徵,其定位於殼體內之第一視場內;及影像整合模組,其經配置以自第一視場接收第一視場光,且經調適以經由窗口組合並重導引第一視場光,且影像整合模組可包含平坦鏡像表面,其相對於穿過平坦鏡像表面之中心且實質上平行於第一視場的線傾斜一角度θ,該角度藉由以下關係給出
。
其中h為第一視場之高度,d為第一視場之中心至平坦鏡像表面之中心之間的豎直距離,且s為第一視場與平坦鏡像表面之中心之間的水平距離。
根據實施例之另一態樣,揭示一種對準配置於具有窗口之密封外殼中的複數個光學特徵之方法,方法包含:將來自光學特徵中之每一者的光組合以產生經組合光信號;經由窗口將經組合光信號導引離開殼體;及至少部分地基於經組合光信號而對準複數個光學特徵中之至少一些。方法可進一步包含在經由窗口將經組合光信號導引離開殼體之後,使用定位於密封外殼外部且經配置以接收經組合光信號的攝影機系統對經組合光信號進行成像。複數個光學特徵中之每一者可包含對準特徵及螢光材料,其經配置以產生照射在光學特徵上之UV光束之可見覆蓋區,且方法可進一步包含在將來自光學特徵中之每一者的光組合以產生經組合光信號之前,將光學特徵中之每一者曝光至UV輻射光束,及產生UV輻射光束在光學特徵中之每一者上的照明覆蓋區,且至少部分地基於經組合光信號而對準複數個光學特徵中之至少一些可包含至少部分地基於每一光學特徵的照明覆蓋區與對準特徵之定位關係而對準複數個光學特徵中之至少一些。對準可包含調整複數個光學特徵中之一或多者。調整複數個光學特徵中之一或多者可包含手動地操作分別以機械方式耦接至複數個光學特徵中之一或多者的一或多個致動器。調整複數個光學特徵中之一或多者可包含供應信號以致動分別以機械方式耦接至複數個光學特徵中之一或多者的一或多個馬達驅動致動器。調整複數個光學特徵中之一或多者可包含調整複數個光學特徵中之一或多者的定向。
根據實施例之另一態樣,揭示一種對準一共焦光學脈衝拉伸器中之一光束分光器之方法,該共焦光學脈衝拉伸器包含至少一第一凹面鏡及與該第一凹面鏡共焦之一第二凹面鏡,該光束分光器經光學配置於該第一凹面鏡上之一第一光點與該第二凹面鏡上之一第二光點之間(亦即,在一光學路徑上經光學配置於其之間),該光束分光器進一步經配置以將在一第一方向上行進之一第一入射光束分裂成經導引至該第一光點之一第一光束部分及繼續在該第一方向上朝向一回向反射器行進之一第二光束部分,該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一光學路徑,該光學路徑包括在該第二光點與該光束分光器之間的一區段,該第一光束部分在該第二光點處照在該第二鏡面上,該方法包含在與該第一方向相對之一第二方向上沿著一返迴路徑將該第二光束部分回向反射回至該光束分光器,將該回向反射第二光束部分分裂成自該光束分光器行進至該第二光點之一光束及繼續在該第二方向上行進之一第三光束部分,及對準待在該第二光點處入射於該第二鏡面上之該經分裂回向反射第二光束部分。方法可進一步包含使得該第三光束之一部分照在一螢光幕上以產生一影像,且至少部分地基於該影像是否具有一預定特性而對準該回向反射器。使得該第三光束之至少一部分照在一螢光幕上以產生一影像可包含使用具有一孔徑之一反射元件將該第三光束之至少一部分反射至該螢光幕上。判定該影像是否具有一預定特性包含判定該影像是否包括自該孔徑之一輪緣對稱地反射之光。
根據實施例之另一態樣,揭示一種共焦光學脈衝拉伸器,其包含:一第一凹面鏡;一第二凹面鏡,其與該第一凹面鏡共焦;一回向反射器;及一光束分光器,其經光學配置於該第一凹面鏡與該第二凹面鏡之間,該光束分光器進一步經配置以將在一第一方向上行進之一第一光束分裂成經導引至該第一凹面鏡之一第一光束部分及在該第一方向上行進之一第二光束部分,該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一閉合光學路徑,該光學路徑包括該第二凹面鏡與該光束分光器之間的一區段,該回向反射器經配置以回向反射該第二光束部分以產生在與該第一方向相對之一第二方向上行進的一回向反射光束,該光束分光器進一步經配置以將該回向反射光束分裂成待入射於該第二凹面鏡上的橫穿該區段之一第三光束部分。該回向反射器可包含具有可調整翻轉及傾斜之一鏡面。該回向反射器可包含具有可調整翻轉及傾斜之一摺疊式鏡及一固定鏡面,該摺疊式鏡經配置以接收該第二光束部分且將該第二光束部分重導引朝向該固定鏡面,且該固定鏡面經配置以將該第二光束部分反射回至該摺疊式鏡。該共焦光學脈衝拉伸器可進一步包含:一反射元件,其具有一孔徑,該孔徑經配置以接收穿過該光束分光器且在與該第一方向相對之一第二方向上行進之回向反射光且重導引該光;及一螢光幕,其經配置以接收該重導引光。該反射元件可以相對於穿過該光束分光器之該光之一角度定向且具有一孔徑。該UV反射元件可具有經配置以重導引該光之一反射表面。
根據實施例之另一態樣,揭示一種用於促進一共焦光學脈衝拉伸器中之一光束分光器之對準的裝置,該共焦光學脈衝拉伸器包含至少一第一凹面鏡及與該第一凹面鏡共焦之一第二凹面鏡,該共焦光學脈衝拉伸器另外包含一回向反射器,該光束分光器經光學配置於該第一凹面鏡與該第二凹面鏡之間,該光束分光器進一步經配置以將一第一光束分裂成經導引至該第一凹面鏡之一第一光束部分及在一第一方向上朝向該回向反射器行進之一第二光束部分,該回向反射器經配置以回向反射該第二光束部分以產生一回向反射光束,該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一光學路徑,該光束路徑包括該第二凹面鏡與該光束分光器之間的一區段,該光束分光器進一步經配置以將該回向反射光束分裂成行進至第二鏡面之一第一部分及穿過該光束分光器之一第二部分,該裝置包含:一反射元件,其具有一孔徑,該孔徑經配置以接收穿過該光束分光器之回向反射光束光之該第二部分且重導引該光;及一螢光幕,其經配置以接收該重導引光。該反射元件可以相對於穿過該光束分光器之回向反射光束之該第二部分的一角度定向且具有一孔徑。該反射元件可具有經配置以重導引回向反射光束之該第二部分之一反射表面。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之其他特徵及優點以及本發明之各種實施例的結構及操作。應注意,本發明不限於本文中所描述之特定實施例。本文僅出於說明性目的呈現此類實施例。基於本文中所含之教示,額外實施例對於熟習相關技術者將為顯而易見的。
本說明書揭示併入本發明之特徵之一或多個實施例。所揭示實施例僅例示本發明。本發明之範疇不限於所揭示實施例。本發明由隨附申請專利範圍限定。
所描述實施例及本說明書中對「一個實施例」、「實施例」、「實例實施例」、「例示性實施例」等之參考指示所描述實施例可包括特定特徵、結構或特性,但每一實施例可未必包括該特定特徵、結構或特性。此外,此等片語未必指相同實施例。另外,當結合一實施例描述一特定特徵、結構或特性時,應瞭解,無論是否作明確描述,結合其他實施例實現此類特徵、結構或特性及使此類特徵、結構或特性相關聯為屬於熟習此項技術者所瞭解。
為易於描述,可在本文中使用空間相對術語,諸如「在…下方」、「在…之下」、「下部」、「在…上方」、「在…上」、「上部」、「左」、「右」及其類似者,以描述如圖式中所說明的一個元件或特徵與另一(一些)元件或特徵的關係。除圖式中所描繪的定向以外,空間相對術語意欲涵蓋器件在使用或操作中的不同定向。裝置可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解釋。
在更詳細地描述特定實施例之前,呈現可供實施本發明之實施例的實例環境為有益的。參考圖1,微影系統100包括照射系統105。如下文更充分地描述,照射系統105包括光源,該光源產生脈衝光束110且將其導引至微影曝光裝置或掃描器115,該微影曝光裝置或掃描器115將微電子特徵圖案化於晶圓120上。晶圓120經置放於晶圓台125上,該晶圓台125經建構以固持晶圓120且連接至經組態以根據某些參數準確地定位晶圓120之定位器(未展示)。
微影系統100使用具有在深紫外線(DUV)範圍內之波長(例如,具有248奈米(nm)或193 nm之波長)的光束110。可在晶圓120上經圖案化之微電子特徵之最小大小取決於光束110之波長,其中較低波長允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、遮罩及物鏡配置之光學配置。遮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。物鏡配置包括投影透鏡且使得影像轉印能夠自遮罩進行至晶圓120上之光阻。照射系統105調整光束110照射於遮罩上之角度的範圍。照射系統105亦使光束110橫越遮罩之強度分佈均勻化(使該強度分佈均一)。
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,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的記憶體。程序程式或配方基於例如所使用遮罩以及影響曝光之其他因素而判定對晶圓120之曝光的長度。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。
微影系統100亦較佳地包括控制系統135。一般而言,控制系統135包括數位電子電路系統、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(藉助於實例):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裝置(諸如鍵盤、觸控式螢幕、麥克風、滑鼠、手持型輸入裝置等)及一或多個輸出裝置(諸如揚聲器或監視器)。控制系統135亦可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之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之程式以藉由對輸入資料進行操作及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。前述任一者可藉由經專門設計之特殊應用積體電路(ASIC)補充或併入於其中。控制系統135可為集中式的或貫穿微影系統100部分地或完全地分佈。
參看圖2,照射系統105內之例示性雷射源系統為產生脈衝雷射光束作為光束110之脈衝雷射源。圖2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」)級之放大級145、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 (其可包含部分反射鏡),其與線窄化模組(「LNM」) 170中之反射光柵(未展示)一起形成振盪器空腔,在該振盪器空腔中,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之輸出重導引朝向放大級145,且可包括例如具有例如多稜鏡擴束器(未展示)的擴束件及例如呈光學延遲路徑(未展示)之形式的相干破壞件。
放大級145可包括例如PRA雷射腔室200,該PRA雷射腔室200亦可為振盪器,其例如由種子光束注入及輸出耦合光學件(未展示)形成,該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重導引回至腔室200中之增益介質。PRA WEB 210可併有部分反射輸入/輸出耦合器(未展示)以及用於標稱操作波長(例如,對於ArF系統,在大約193 nm下)之最大反射鏡及一或多個稜鏡。
放大級145之輸出處的頻寬分析模組(「BAM」) 230可自該放大級接收脈衝之輸出雷射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。脈衝之雷射輸出光束接著穿過光學脈衝拉伸器(「OPuS」) 240及輸出組合式自動遮光片度量衡模組(「CASMM」) 250,其亦可係脈衝能量計之位置。OPuS 240之一個目的可係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佈至次級脈衝串中,雷射之有效脈寬可得以擴展且同時峰值脈衝強度減小。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。
如本領域中已知,PRA雷射腔室200及MO 165經組態為腔室,其中電極之間的放電可引起雷射氣體中之雷射氣體放電,以產生反相高能量分子群體,包括例如Ar、Kr及/或Xe,以產生相對寬頻帶輻射,其可線變窄至線窄化模組(「LNM」) 170中所選之相對非常窄的頻寬及中心波長。
典型地,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腔的背部處提供窗口,雷射光束之一部分經由該窗口傳遞至LNM中。此處,光束之部分經稜鏡擴束器擴展且導引至光柵,在該光柵經放大時,其將雷射之較廣光譜的狹窄的選定部分反射回至放電腔室中。典型地,雷射藉由使用諸如壓電致動器之致動器來改變光束照明光柵的角度來調諧。
在操作中,OPuS 240將具有給定脈衝持續時間及TIS之準分子或其他氣體放電雷射(例如,分子氟氣體放電雷射)拉伸至具有若干峰值及較大TIS之較長脈衝。
圖3為根據本發明之一些實施例的具有第一光學脈衝拉伸器401a及第二光學脈衝拉伸器401b之光學脈衝拉伸器401之實例的正視圖之示意圖。光學脈衝拉伸器401接收輸入光束脈衝411,且將其拉伸以輸出經拉伸輸出光束脈衝413。
根據一些實施例,及如在下文更詳細地論述,第二光學脈衝拉伸器401b可包括共焦光學脈衝拉伸器之兩個或更多個(例如,三個)級。在一些實例中,共焦光學脈衝拉伸器之此三個級可在第二光學脈衝拉伸器401b中大致彼此平行地定位。在一些實施例中,第二光學脈衝拉伸器401b可垂直或大致垂直於第一光學脈衝拉伸器401a而定位。換言之,在一些實施例中,第一光學脈衝拉伸器401a (例如可豎直地定位之正交光學脈衝拉伸器)垂直或大致垂直於第二光學脈衝拉伸器401b之共焦光學脈衝拉伸器的兩個或更多個(例如,三個)級而定位,該第一光學脈衝拉伸器401a在圖中豎直定位。根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b經設計以使得其提供額外光學延遲。
根據一些實施例,擴展之光學脈衝拉伸器401組合兩個或更多個共焦光學脈衝拉伸器。舉例而言,擴展之光學脈衝拉伸器401以每光學電路組態4次反射、4次反射、12次反射及12次反射之組合方式來組合共焦脈衝拉伸器。根據一些實施例,不同鏡面間隔及延遲路徑長度(例如,4次反射及12次反射延遲長度)之組合的包括可能產生極長脈衝拉伸及最小效率損耗。
根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b可包括共焦光學脈衝拉伸器之三個級。然而,本發明之實施例不限於此等實例,且第二光學脈衝拉伸器401b可包括共焦光學脈衝拉伸器之其他數目個級。在一些實例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第一級經論述為具有兩個鏡面。然而,本發明之實施例不限於此等實例且第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可包括其他數目(例如,兩個或更多個)及/或組態之鏡面。在一些實例中,在第二光學脈衝拉伸器401b之第一級中使用的複數個鏡面經組態以在其之間產生雷射光束之四次反射。
在一些實例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第二級經論述為具有四個鏡面。然而,本發明之實施例不限於此等實例且第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可包括其他數目(例如,四個或更多個)及/或組態之鏡面。在一些實例中,在第二光學脈衝拉伸器401b之第二級中使用的複數個鏡面經組態以在其之間產生雷射光束之十二次反射。
在一些實例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第三級經論述為具有四個鏡面。然而,本發明之實施例不限於此等實例,且第二光學脈衝拉伸器401b之第三級可包括其他數目(例如,四個或更多個)及/或組態之鏡面。在一些實例中,在第二光學脈衝拉伸器401b之第三級中使用的複數個鏡面經組態以在其之間產生雷射光束之十二次反射。
根據一些實施例,第一光學脈衝拉伸器401a及第二光學脈衝拉伸器401b之級經設計以使得光學延遲自第一光學脈衝拉伸器401a增大至第二光學脈衝拉伸器401b。此外,第二光學脈衝拉伸器401b之每一級之光學延遲自第一級增大至第三級。舉例而言,第一光學脈衝拉伸器401a (例如,正交光學脈衝拉伸器)可具有光學延遲。第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可具有等於或大於第一光學脈衝拉伸器401a之光學延遲的第一光學延遲。第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可具有等於或大於第一光學延遲之第二光學延遲。第二光學脈衝拉伸器401b之第三級可具有等於或大於第二光學延遲之第三光學延遲。根據一些實施例,光學延遲可基於光束在光學脈衝拉伸器內行進的距離而判定。
根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可具有包括在其之間產生雷射光束之四次反射之兩個鏡面(例如圖3中的鏡面501及502之兩個下部鏡面)的光學設計。儘管此實例經論述為具有兩個鏡面,但第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可包括其他數目個鏡面(例如,兩個或更多個鏡面)。此等鏡面可經定位以在其之間產生雷射光束之四次反射。在一些實施例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第一級之兩個鏡面可彼此間隔開約2 m至4 m之實體距離。舉例而言,實體距離可為約2.5 m至3.5 m。此等距離僅作為實例提供且其他距離可用於其他實施例。在一些實例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可能夠進行具有自實例來看約60 ns至80 ns之光學延遲的光學脈衝拉伸。舉例而言,約65 ns至75 ns之光學延遲。舉例而言,約70 ns至75 ns之光學延遲。應注意,兩個鏡面之間的實例實體距離及所提供之實例光學延遲不限制本發明之實施例。第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可經設計以使得達成各種其他實體距離及/或各種光學延遲。
根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b之第一級的鏡面(例如,鏡面501及502之兩個下部鏡面)可包括矩形凹面鏡。舉例而言,可使用兩個大的矩形凹面鏡但在其他實施例中使用其他形狀。根據一些實施例,鏡面之反射表面可為球形凹面,使得第二光學脈衝拉伸器401b之第一級之兩個鏡面(例如,鏡面501及502之兩個下部鏡面的表面)之間的距離等於(或約等於)兩個鏡面中之每一者的曲率半徑。舉例而言,鏡面可基於遠心設計而設計及定位。根據一些實施例,凹面鏡可經設計成具有正交翻轉傾斜調整以及Z軸(例如,光束之傳播方向)調整。
根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可包括額外光學元件。在一個實例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第一級可包括用以分裂雷射光束並產生雷射光束之複本的光束分光器。第二光學脈衝拉伸器401b之第一級的光束分光器可具有例如約45%至65%之反射率。在一些實例中,光束分光器可具有約50%至60%之反射率。但本發明之實施例不限於此等實例且可使用反射率之各種其他值。在一些實例中,光束分光器之反射率可取決於在第二光學脈衝拉伸器401b之第一級中使用的鏡面之反射率及/或基於該反射率而計算。
根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可具有包括在其之間產生雷射光束之12次反射之四個鏡面(例如,圖3中之鏡面501及502的四個中間鏡面)的光學設計。儘管此實例經論述為具有四個鏡面,但第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可包括其他數目個鏡面(例如,四個或更多個鏡面)。此等鏡面可經定位以在其之間產生雷射光束之十二次反射。在一些實施例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第二級的兩對鏡面可彼此分隔約2 m至4 m之實體距離。舉例而言,實體距離可為約2.5 m至3.5 m。此等距離僅作為實例提供且其他距離可用於其他實施例。在一些實例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可能夠進行具有自實例來看約170 ns至210 ns之光學延遲的光學脈衝拉伸。舉例而言,約180 ns至190 ns之光學延遲。舉例而言,約185 ns至195 ns之光學延遲。應注意,兩對鏡面之間的實例實體距離及所提供的實例光學延遲不限制本發明之實施例。第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可經設計以使得達成各種其他實體距離及/或各種光學延遲。
根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b之第二級的鏡面(例如,鏡面501及502之四個中間鏡面)可包括矩形凹面鏡。舉例而言,可使用四個大的矩形凹面鏡但在其他實施例中使用其他形狀。根據一些實施例,鏡面之反射表面可為球形凹面,使得第二光學脈衝拉伸器401b之第二級的兩對鏡面(例如,鏡面501及502之兩對中間鏡面的表面)之間的距離等於(或約等於)四個鏡面中之每一者的曲率半徑。舉例而言,鏡面可基於遠心設計而設計及定位。根據一些實施例,凹面鏡可經設計成具有正交翻轉傾斜調整。
根據一些實施例,第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可包括額外光學元件。在一個實例中,第二光學脈衝拉伸器401b之第二級可包括用於分裂雷射光束並產生雷射光束之複本的光束分光器(圖3之光束分光器503之中間光束分光器)。第二光學脈衝拉伸器401b之第二級的光束分光器可具有例如約45%至65%之反射率。在一些實例中,光束分光器可具有約50%至60%之反射率。但本發明之實施例不限於此等實例且可使用反射率之各種其他值。在一些實例中,光束分光器之反射率可取決於在第二光學脈衝拉伸器401b之第二級中使用的鏡面之反射率及/或基於該反射率而計算。
關於光學脈衝拉伸器之其他細節可自2008年5月6日發行的名稱為「雷射輸出光脈衝拉伸器(Laser Output Light Pulse Stretcher)」之美國專利第7,369,597號獲得,該美國專利之全部內容特此以引用之方式併入。
圖4說明根據本發明之一些實施例的第二光學脈衝拉伸器401b中之雷射光束之路徑之部分的示意圖。
如圖4中所說明,雷射光束601 (其係使用第一光學脈衝拉伸器401a之級而光學拉伸)進入第二光學脈衝拉伸器401b。使用第一光束分光器503a,雷射光束601分裂成雷射光束603及雷射光束605。雷射光束605進入第二光學脈衝拉伸器401b之第二級。雷射光束603進入第二光學脈衝拉伸器401b之第一級,其包括兩個鏡面。在如圖5A中所展示的來自第二光學脈衝拉伸器401b之第一級之兩個鏡面501a、502a的四次反射之後,雷射光束之部分藉由自光束分光器503a反射而進入第二光學脈衝拉伸器401b之第二級,剩餘光束將繼續在光學脈衝拉伸器400內部進一步循環。
雷射光束605 (及/或來自第二光學脈衝拉伸器401b之第一級的雷射光束)分裂成雷射光束607及雷射光束609。雷射光束609進入第二光學脈衝拉伸器401b之第三級。雷射光束607進入第二光學脈衝拉伸器401b之第二級,其包括四個鏡面501c、501b、502b及501c,如圖5B中所展示。在由編號1至12識別的來自第二光學脈衝拉伸器401b之第二級之四個鏡面的十二次反射之後,雷射光束之部分藉由自光束分光器503b反射而進入進入第二光學脈衝拉伸器401b之第三級。
雷射光束609 (及/或來自第二光學脈衝拉伸器401b之第二級的雷射光束)分裂成雷射光束611及雷射光束613。雷射光束613係使用鏡面505a及505b反射回至第一光學脈衝拉伸器401a。雷射束611進入第二光學脈衝拉伸器401b之第三級,其包括四個鏡面。在來自第二光學脈衝拉伸器401b之第三級之四個鏡面的十二次反射之後,雷射光束之部分使用光束分光器503c及摺疊鏡面505a及505b (圖4)反射朝向第一光學脈衝拉伸器401a。
圖6說明根據本發明之一些實施例的在第二光學脈衝拉伸器401b及用於第二光學脈衝拉伸器401b中之鏡面的部分中的雷射光束之路徑之部分的示意圖。
在圖6中,說明在第二光學脈衝拉伸器401b之一側上的五個鏡面。應理解,根據一些實施例,幾乎對稱配置亦存在於第二光學脈衝拉伸器401b中。在此實例中,說明第二光學脈衝拉伸器401b之第一級的鏡面502a。鏡面(例如鏡面501a)在第二光學脈衝拉伸器401b之第一級之另一側上,其未說明於此視圖中。在此實例中,說明第二光學脈衝拉伸器401b之第二級之一對鏡面502b及502c。另一對鏡面(例如,一對鏡面501b及501c)係在第二光學脈衝拉伸器401b之第二級之另一側上,其未說明於此視圖中。此外,在此實例中,說明第二光學脈衝拉伸器401b之第三級的一對鏡面502d及502e。另一對鏡面(例如,一對鏡面501d及501e)係在第二光學脈衝拉伸器401b之第三級的另一側上,其未說明於此視圖中。
出於具有具體實例以促進說明起見,以下論述係針對以下配置:OPuS內的諸如鏡面之光學組件經配置為相對於中心軸線幾乎左右對稱的兩個組。然而,應瞭解,在本文中所闡明之原理可適用於其他配置,使得本文中所描述之特定實例不受限制。如在本文中所提出,「幾乎對稱」及「實質上對稱」意謂足夠對稱,使得OpuS可針對其預期目的起到作用,且如下文所述的影像整合模組可同時「看見」所有鏡面。根據實施例之態樣,在此類配置中,影像整合模組經配置以自左側光學件及右側光學件兩者收集目標射線,該影像整合模組在此實例中為凹面鏡。因此,在此配置中,存在若干左右鏡面對。包括攝影機及透鏡系統之攝影機系統定位於密封OPuS殼體外部。攝影機經配置以經由在頻譜之可見部分中,亦即,在自約380至約700 nm之波長範圍內透光的密封窗口收集射線。射線產生影像,其中一半影像源自鏡面對之左側凹面鏡,且影像之另一半源自鏡面對之右側凹面鏡。
在此背景下,結合圖7描述對準OPuS中之光學元件的習知方法。如圖7中所見,OPuS 700包括殼體710。在殼體710內定位有光學元件720、730、740及750。此等光學元件可例如為鏡面。此等光學元件必須對準,使得入射光束在適當位置處照在該等光學元件上。為執行此對準程序,打開殼體710,且將對準卡760鄰近於該等光學元件(在圖中,光學元件750)中之一者之光學表面的位置置放。接著對準該光學元件,使得光束落在對準卡760上之適當位置上。如上文所闡述,此方法具有若干缺點,諸如需要打開殼體710且中斷排氣,且需要操作員在開放光束情形中將手插入殼體710中,此可將操作員的手曝光至紫外線輻射。其亦增大光學污染之風險,且導致光學件之使用壽命減少。
根據一實施例之一態樣,如圖8A中所展示,實現經改良對準方法的OPuS 800包括殼體810。殼體810內定位有光學特徵820、830、840及850。殼體810之中心部分中定位有影像整合模組860。如下文將更詳細描述,此影像整合模組860自光學特徵收集光,且經由密封窗口870及透鏡880將光呈現至攝影機890。實際上,攝影機890「看見」殼體810內之所有光學特徵,同時無需打開殼體810。此准許持續觀察OPuS 800之對準狀態,同時避免先前方法之缺點。在一些實施例中,影像整合模組860經置放儘可能接近攝影機系統,以最大化可用視場。如在下文將更詳細地解釋,元件835及855為調整器。圖8B相對於圖5B中所示之配置展示影像整合模組860之置放。同樣,編號1至12指示來自四個鏡面之十二次反射的位置。
圖9A展示根據一實施例之一態樣的影像整合模組860之可能實施方案。如所展示,影像整合模組860可實施為一對鏡像稜鏡910、920。稜鏡910經配置自包括至少一個光學特徵820之關注區825接收光,且如所展示經由密封窗口870將光重導引出去。類似地,稜鏡920經配置以自關注區835接收光,且如所展示經由密封窗口870而重導引光。因此,置放於密封窗口870之另一側上的包括攝影機及一或多個透鏡之攝影機系統同時自左側關注區825及右側關注區835兩者接收影像形成光。換言之,影像整合模組860自左側光學特徵及右側光學特徵兩者收集目標射線。定位於密封OPuS殼體820外部之攝影機與透鏡系統經由可見透明密封窗口收集目標射線,且產生一影像,該影像一半來自左側光學特徵,且另一半來自右側光學特徵。
圖9B為展示以下方式的圖式,以該方式,影像整合模組860自含有至少一個光學特徵之左側關注區825及含有至少一個光學特徵之右側關注區835兩者接收光,且將該光重導引至位置A,從而作為左側關注區825之影像的虛擬物件825a及作為右側關注區835之影像的虛擬物件835a自該位置看起來係共置的,亦即,並列定位,使得其可藉由置放於位置A處的單個攝影機系統同時觀看。
根據一實施例之一態樣,影像整合模組860亦可使用一對鏡像表面實施。作為一實例,鏡面950經展示於圖10中,另一鏡面跨越軸線970實質上對稱置放。亦如圖10中所展示,以幾何方式確立此類配置中的最大視場之條件。在圖中,h為關注場960之高度,d為該場之中心與鏡面950之中心之間的豎直距離,且s為該場與鏡面950之間的水平距離。圖之上部部分為(在圖中)自鏡面下方觀看的虛擬影像之位置。平行於所關注場960且穿過鏡面950之中心的線980之間的最大視場的角度θ接著藉由以下關係給出:
使得角度θ (其為鏡面950相對於光學豎直線之傾斜角)藉由以下給出:
。
如所提到,影像整合模組860可用若干種方法中之任一者實施。根據一些實施例之態樣,影像整合模組860可實施為一對稜鏡910、920,如圖9中所展示,或實施為具有兩個鏡像表面1010及1020之單個稜鏡1000,如圖11A中所展示,或實施為兩個平坦傾斜鏡面1030及1040,如圖11B中所展示。然而,在一些實施例中,實施影像整合模組860,使得光學元件或鏡像表面之間的間隙最小化,以免浪費視場在間隙中所損耗之部分,如圖11C中所描繪。在圖11C中,箭頭A描繪來自光學特徵中之一者(例如,鏡面)的視場,且箭頭B描繪來自另一配對光學特徵的視場,且箭頭C描繪由於稜鏡910、920之間的間隙而損耗的視場。
圖9A描繪穿過密封窗口870之光直接直線行進至透鏡系統880的配置。對於一些實施例,可能有利的是將額外光學元件插入於自密封窗口870至透鏡系統880的路徑中。舉例而言,圖12A展示摺疊式鏡1100經置放於此路徑中以摺疊光學路徑且產生提供更緊密配置之可能性的配置。在圖12A中之配置中,鏡面1100經定位於殼體內以獲得較大視場。此配置亦提供調整影像定向並改良該場與攝影機中之影像感測器的大小與形狀之匹配的能力。圖12B展示稜鏡910a、920a部分地旋轉以摺疊光學路徑的配置。圖12B展示以下方式,以該方式,影像整合模組860a自左側關注區825及右側關注區835兩者接收光,且將光重導引至位置B,從而作為左側關注區825之影像的虛擬物件825b及作為右側關注區835之影像的虛擬物件835b自該位置看起來係共置的,亦即,並列定位,使得其可藉由置放於位置B處的單個攝影機系統同時觀看。如所展示,此配置亦提供調整影像定向並改良該場與攝影機中之影像感測器的大小與形狀之匹配的能力。
對於一些實施例,其亦可為有利的是,藉由提供對準特徵且藉由使用來自由吸收紫外光產生的螢光之可見光(攝影機可見)來增強關注區之可見度。在將雙色鏡之實例用作待對準之光學元件的情況下,鏡面一般藉由包括支撐件1310及至少一個對準特徵1320的鏡面支撐板1300支撐。根據一些實施例,如圖13中所展示,雙色鏡總成1330包括傳輸可見光之基板1340 (如圖13B中所展示)及UV反射性塗層1360 (圖13D)。雙色鏡總成1330經疊對於鏡面支撐板1300之頂部上,以產生圖13C及圖13D中所展示之包夾樣結構。照在雙色鏡總成1330上的UV輻射將以下文更完整描述之方式產生可見光束螢光覆蓋區1350。藉由紫外線輻射所產生的螢光及後對準特徵可藉由在例如可見光譜範圍中操作之攝影機觀測到。藉由經由鏡面或基板比較螢光與對準特徵之位置,系統可易於對準,如下文所描述。雖然此實例中使用可見光,但應理解,可使用超出頻譜之可見部分範圍的輻射。
根據各種實施例之態樣,可以若干種不同方式中之任一者產生曝露於UV的經照明光束覆蓋區。舉例而言,如圖14A中所展示,UV反射性塗層1360可經選擇為在曝露於UV時呈現出內源螢光屬性之塗層。此在圖14A至圖14D中用指示入射UV輻射的粗箭頭及指示由螢光產生之光的波浪箭頭指示。替代地,如圖14B中所展示,基板1340之後表面可具備螢光塗層1370,其中經由反射性塗層1360藉由UV之洩漏產生光。術語「後表面」在參考基板1340時意謂背向傳入UV輻射之基板表面。替代地,如圖14C中所展示,支撐件1310之前表面可具備螢光塗層1380,其中經由反射性塗層1360藉由UV之洩漏而產生光。術語「前表面」當參考支撐件1310時意謂面向傳入UV輻射之方向的支撐表面。替代地,如圖14D中所展示,支撐件1310可由螢光材料製成,其中經由反射性塗層1360藉由UV之洩漏而產生光。
圖15A為利用對準特徵1320疊對於鏡面支撐板1300之頂部上的雙色鏡總成1330之平面圖。具有對準特徵1320之鏡面支撐板1300在模型中展示為其位於雙色鏡總成1330之後。照在雙色鏡總成1330上的UV輻射產生可見光束螢光覆蓋區1350,如所描述。圖15A展示其中螢光覆蓋區1350不足以與對準特徵1320重合的未對準位置。圖15B展示其中螢光覆蓋區1350足以與對準特徵1320重合的對準位置。此藉由對準,使得UV光束由於螢光照亮且揭露UV覆蓋區與對準特徵之相對定位而著陸在雙色鏡總成1330上的正確位置中(實例中之兩個位置)來實現。為正確對準,一或多個鏡面之定向經調整,使得光束著陸在所有鏡面中之正確位置中。與對準特徵並置著陸的光束之影像藉由攝影機捕獲,亦即,轉換成操作員可在執行對準操作時觀看的數位影像。
根據一些實施例,脈衝拉伸器之對準需要鏡面中之至少一些係可調整的,例如,在四個鏡面配置之情況下,四個成像中繼鏡中之至少兩者係可調整的。兩個可調整鏡面中之每一者具有翻轉/傾角調整,產生總共四個自由度。兩個可調整鏡面可因為系統之共焦設計而定位於OPuS之相對末端處。根據一些實施例,可調整鏡面亦可設計成具有Z軸(例如,光束之傳播之方向)調整。
典型地,使用諸如調整器855及835 (圖8A)之穿強式調整器(「TWA」)對此等元件進行調整以實行對準。此等調整涉及用手操控之六角螺絲起子使光學件或模組翻轉或傾斜或平移。TWA可提供為了進行某些調整的密封機械饋通,例如,經由密封機械饋通進入至罩蓋。亦可運用電動TWA代替手動TWA進行調整。馬達以機械方式耦接至TWA。舉例而言,馬達可具有機械軸,六角轉接器附接至該機械軸以使得當馬達使該機械軸轉動時,六角螺絲起子亦轉動,從而造成TWA之末端沿著其軸線根據機械軸之旋轉方向平移。使用電動TWA實現對準程序之自動化,其中來自攝影機890之數位影像經傳達至控制系統135 (圖1),該控制系統135轉而分析該等影像且致動TWA以實行對準。
應理解,對準可需要僅僅調整一個光學特徵,且導致光束照射於第一光學特徵之適當部分上可能需要調整第二光學特徵光學特徵
圖16為根據實施例之態樣的展示用於對準經定位於密封外殼內之光學特徵的程序的流程圖。在步驟S10中,殼體內之光學特徵曝光至UV輻射之光束。UV輻射之光束使得UV輻射光束之覆蓋區可見。在步驟S20中,藉由UV輻射光束螢光產生之光經組合成來自光學特徵之單個影像。在步驟S30中,單個影像傳達至圍封腔室外至攝影機。在步驟S40中,藉由技術員在觀看由攝影機捕獲之影像時或藉由如上文所描述之控制系統,基於由用特徵組合之光製成的影像而對準特徵。本質上,在該等特徵中之每一者包括對準特徵的例項中,對準係基於在光束覆蓋區之影像及每一光學特徵之對準特徵內的定位關係而判定。
如圖17中所展示,共焦4x OpuS 1710可包括用於將光耦合至共焦OpuS 1710中及該共焦OpuS 1710外的光束分光器1720。共焦OpuS 1710亦包括各自具有焦距f且分隔距離d之共焦凹面鏡CM1及CM2,該距離d大致等於焦距f的兩倍。光束分光器1720之對準由於對準中涉及之步驟的數目及其對其他鏡面對準之相依性而具有挑戰性。
在如圖17中所展示之4x OpuS 1710之實例中,CM1上之第一光束著陸光點SP1之位置由光束分光器1720之定向控制。CM2上之第一光束著陸光點SP2之位置由典型地具備可調整翻轉及傾斜之CM1定向控制,且亦受光束分光器1720之定向影響。CM1上之第二光束著陸光點SP3之位置由CM2定向、光束分光器1720之定向及CM1定向控制。此處及別處,術語「定向」係指至少翻轉及傾斜定向。然而,CM2上之第二光束著陸光點SP4之位置幾乎單獨由光束分光器1720之定向控制。根據一實施例之一態樣,光束分光器1720橫向地不對稱置放,其中SP4與光束分光器1720之間的距離為光束分光器1720與SP1之間的距離的約六倍。
如圖18中所展示,共焦12x OpuS 1810可包括用於將光耦合至共焦OpuS 1810中及該共焦OpuS 1810外的光束分光器1820。共焦OpuS 1810亦包括各自具有焦距f且分隔距離d之第一共焦凹面鏡對CM1及CM2,該距離d大致等於焦距f的兩倍。共焦OpuS 1810亦包括各自具有焦距f且分隔距離d之第二共焦凹面鏡對CM3及CM4,該距離d大致等於焦距f的兩倍。
在如圖18中所展示之12x OpuS 1810之實例中,CM1上之第一光束著陸光點SP1之位置由光束分光器1820之定向控制。CM4上之第一光束著陸光點SP2之位置由典型地具備可調整翻轉及傾斜之CM1定向控制,且亦受光束分光器1820之定向影響。CM1上之第二光束著陸光點SP3之位置由CM4定向、光束分光器1820之定向及CM1定向控制。然而,CM4上之第一光束著陸光點SP4之位置幾乎完全由光束分光器1820之定向控制。
此等脈衝拉伸器可在級中串聯排列。舉例而言,總體OpuS之設計可包括如圖17中所展示之一個4x OpuS對準區塊及如圖18中所展示之兩個12x OpuS對準區塊。
舉例而言,4x OpuS對準區塊中之光束分光器之當前對準涉及必須執行的若干對準步驟,因此光束可達到SP4以啟用光束分光器調整以將SP1及SP4一起對準。若光束在光束分光器對準期間自凹面鏡中之一者脫落,則需要額外再對準步驟。
圖19為描繪在未受益於本文所揭示之主題的情況下用於對準4x OpuS對準區塊中之光束分光器之方法的流程圖。在步驟S100中,對準光束分光器,使得光束著陸光點SP1與第一凹面鏡CM1上之恰當光束位置對準。在步驟S110中,對準凹面鏡CM1,使得著陸光點SP2與第二凹面鏡CM2上之恰當光束位置對準。在步驟S120中,對準CM2,使得第三著陸光點SP3與第一凹面鏡CM1上之恰當光束位置對準。在步驟S130中,再次對準光束分光器,使得SP1及SP4與恰當光束位置對準。在步驟S140中,判定光束是否在對準程序期間自CM1或CM2脫落。若光束在對準程序期間確實自凹面鏡中之一者脫落,則程序返回至步驟S110且必須經重新執行。若光束並不自凹面鏡中之一者脫落,則程序在步驟S150中結束。
圖20為描繪在未受益於本文所揭示之主題的情況下用於對準12x OpuS對準區塊中之光束分光器之方法的流程圖。在步驟S200中,對準光束分光器,使得光束著陸光點SP1與第一凹面鏡CM1上之恰當光束位置對準。在步驟S210中,對準凹面鏡CM1,使得著陸光點SP2與凹面鏡CM4上之恰當光束位置對準。在步驟S220中,對準CM4,使得第三著陸光點SP3與第一凹面鏡CM1上之恰當光束位置對準。在步驟S230中,再次對準光束分光器,使得SP1及SP4與恰當光束位置對準。在步驟S240中,判定光束是否在對準程序期間自CM1或CM4脫落。若光束在對準程序期間確實自此等凹面鏡中之一者脫落,則程序返回至步驟S210且必須經重新執行。若光束並不自凹面鏡中之一者脫落,則程序在步驟S250中結束。
在諸如其中OpuS由多個區塊構成的上文所描述之配置中,總體對準程序包括許多步驟,且若光束自鏡面「脫落」,亦即經瞄準以使得其未能攔截鏡面,則程序可能包括甚至更多步驟。因此可花費延長的時間週期來執行總體對準程序。此在雷射安裝及服務期間不合期望地引起較長平均修復時間(MTTR) (約30 min至60 min)。減少MTTR係改良系統可用性及降低服務成本之關鍵。
減少MTTR之一種方式利用在光束橫穿OpuS之後在良好對準之共焦OpuS中存在直通(direct pass)光束與分裂光束之基本上完美共線關係的事實。參考圖21,進入區塊2110且命中光束分光器2120之傳入射線2100,亦即,在圖中向上行進之射線引起「傳出射線」2130,亦即,在圖21中向上行進之直通射線2130。傳入射線2100之其他部分作為射線2150由光束分光器2120偏轉至SP1。此射線2150橫穿OpuS 2110中之閉合路徑,該閉合路徑之一個區段為與射線2150共線的自SP4行進至光束分光器2120之射線2140。射線2140由光束分光器2120向上偏轉為在良好對準之OpuS中將與光束2130重合的射線2160。此亦展示於圖22及圖23中。
因為射線2130與射線2160共線,若射線2130經回向反射,則射線2130之由光束分光器2120分裂且經導引至SP4的部分,即圖23A中之射線2170將與射線2140共線,且兩個光束將在SP4上重疊。因此,SP4可利用射線2130之簡單回向反射光束重新確立而無需對準CM1及CM2。此引起極大地簡化光束分光器對準程序之可能性。
此亦展示於圖23A中。此處,傳入射線2100在射線2130之一部分命中回向反射器2200的情況下由光束分光器1720分裂。如所已知,回向反射器(retroreflector) (有時稱為複歸反射器(retroflector)或後向反射器(cataphote))為將輻射反射回至其源之器件或表面。回向反射器2200將射線2130反射至射線2135中,該射線2135照在光束分光器2100上且作為射線2170朝向光點SP4反射。在同一時間,自SP4至光束分光器1720之射線2140橫穿SP4與光束分光器1720之間的相同路徑,因此使射線2140及2170共線。此意謂射線之覆蓋區在SP4處相遇及重疊。此重疊條件之圖式經展示於圖23B中。此處,凹面鏡CM2之具有光點SP4之部分由射線2170及2140擊中。如上所指出,CM2之其中光點SP4出現之部分可具備在紫外光下發螢光的材料,進而使光束著陸光點可見。應注意,雖然射線2140及射線2170之著陸光點將通常精確地映射至彼此,但著陸光點可並非完美圓形,如所展示,此係因為例如若射線2140自CM1及CM2脫落,則射線2140可由CM1或CM2削減。然而,當光束分光器1720經調整時,兩個光束之著陸光點將通常一起同步移動。以虛線展示之圓圈2180指示較佳光束位置,射線2140及2170藉由調整光束分光器1720 (圖23A)而一致地轉向至該較佳光束位置。
圖24展示12x OpuS區塊2300之此配置。此處,傳入射線2310由光束分光器2320分裂,其中射線2130之穿過光束分光器2320之一部分,即射線2330命中回向反射器2340。回向反射器2340將射線2330反射至射線2350中,該射線2350照在光束分光器2320上且作為射線2360朝向光點SP4反射。在同一時間,對於良好對準之12X OPuS,存在直通光束2360與通過OpuS之光束2370之完美共線關係。換言之,自SP4至光束分光器2320之射線2370橫穿SP4與光束分光器2320之間的相同路徑,因此使射線2360及2370共線。此意謂射線在SP4處基本上完美地相遇及重疊。
以上內容假定光束分光器2120不具有厚度,但即使當光束分光器2120具有非零厚度時,以上結論亦保持。對於12x OpuS對準,以上結論亦保持為真,此係因為SP4可易於用回向反射光束複製。在SP1及SP4可見的情況下,例如藉由上文所描述之攝影機方法,光束分光器可單獨基於此兩個光束位置而調整。此為可顯著更快速地執行之OpuS光束分光器提供極大地簡化的對準程序。
上文所描述之配置提供如圖25中所展示之多級光學脈衝;拉伸器中之特定優點。在圖25中,第一級光學脈衝拉伸器2500包括兩個共焦鏡面2510及2520且接收由光束分光器2540分裂成朝向SP1行進之光束及其他部分的輸入射線2530,該其他部分經分裂以在圖中向上行進至光學脈衝拉伸器之第二級2560中之第二光束分光器2550。此級2560亦具有第一鏡面2570、第二鏡面2580等等,如由圓點所指示,直至具有其光束分光器2600以及鏡面2610及2620之光學脈衝拉伸器之第n級2590為止。此第n級上方為反射在圖中向上行進之光束之回向反射器2630。反射線照在此等光束分光器上且連續地分裂有每一分支射線,從而產生對應於SP4之光點。因此,可使用單個輸入射線及單個回向反射器對準所有級。
舉例而言,圖26展示以步驟S300開始的用於對準多級OPuS中之光束分光器之簡化程序,其中回向反射器經對準以反射「射出(ray out)」光束,亦即,穿過光束分光器之射線。接著,在步驟S310中,光束分光器基於第一級OpuS中的SP1之位置及SP4之位置而對準。接著,在步驟S320中,OPuS之第二級中之光束分光器基於二級OPuS中之光點SP1及光點SP4而對準等等,直至關於OpuS之最後一級的步驟S330為止,其中光束分光器N基於N級OPuS中之SP1及SP4之位置而對準,此時程序以步驟S340結束。
圖27展示類似於圖25之配置,不同之處在於回向反射器經實施為轉向鏡或摺疊式鏡2700及反射器2710。此配置准許光學路徑之摺疊及有可能回向反射器之更緊湊配置。
可藉由觀察回向反射光束在自OpuS之第一級傳回之後的位置來達成回向反射器之恰當調整。用以實現此之配置展示於圖28中,其中回向反射光束2800進入包括具有孔徑2830之板2820的模組2810。若回向反射器恰當地經調整,則射線2800將照明孔徑2830之邊緣。板2820藉助於製成其之材料或(如所展示)藉由具有反射性塗層2840而相對於紫外線幅射為反射性的。來自孔徑2830之輪緣的反射照在螢光幕2850上。回向反射器之對準可取決於螢光幕2850上之影像之特性而評估。
圖29A、圖29B及圖29C展示螢光幕上之影像的各種可能性。圖29A展示孔徑影像之橫截面,其中輪廓對稱地追蹤孔徑之邊緣,從而指示回向反射器恰當地經調整。應注意,圓形孔徑之影像略帶橢圓形,此係因為該板相對於回向反射光束處於一角度。圖29B展示孔徑影像之橫截面,其中輪廓相對於孔徑偏離中心,從而指示回向反射器並未恰當地經定向。圖29C為孔徑影像之橫截面之另一實例,其中輪廓並未對稱地追蹤孔徑之邊緣,從而指示回向反射器並未恰當地經調整。
圖30A、圖30B及圖30C展示根據一實施例之某些態樣的待使用之孔徑板之各種細節。圖30A為孔徑板2820之側剖視圖,該孔徑板2820具有經配置以接收回向反射光束2800之孔徑2830且自孔徑2830之所有邊緣理想地反射光束2860的一部分。如所提及,反射性塗層2840可置放於板2820之光束2800入射於其上的側上。孔徑具有成角度輪廓以避免當板傾斜時阻礙光束穿過孔徑。此等細節亦可見於圖30B及圖30C中。
回向反射光束在圖中朝下行進之直徑將由於有限雷射束發散而略微大於孔徑,且反射光束將呈現與孔徑類似之輪廓。整個模組2810 (圖28)可在回向反射光束之對準期間插入至光束中且可在對準完成後自光束移除。板2820可由諸如鋁之材料製成,當例如藉由金剛石車削進行拋光時,該材料具有高固有UV反射率。板2820亦可由具有表面塗層之玻璃/陶瓷材料製造,該表面塗層具有UV反射性塗層。
上文已憑藉說明特定功能及該等功能之關係之實施方案的功能建置區塊來描述本發明。為了便於描述,本文已任意地定義此等功能建置區塊之邊界。只要恰當地執行指定功能及其關係,便可定義替代邊界。
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/或調適此類特定實施例,而無需進行不當實驗。因此,基於本文中所呈現之教示及指導,此等調適及修改意欲在所揭示之實施例之等效者的涵義及範圍內。應理解,本文中之措詞或術語係出於描述而非限制之目的,使得本說明書之術語或措辭應由熟習此項技術者按照教示及指導進行解譯。
可使用以下條項進一步描述實施例:
1. 一種共焦光學脈衝拉伸器,其包含:
一第一凹面鏡;
一第二凹面鏡,其與該第一凹面鏡共焦;
一回向反射器;及
一光束分光器,其經光學配置於該第一凹面鏡與該第二凹面鏡之間,該光束分光器進一步經配置以將在一第一方向上行進之一第一光束分裂成經導引至該第一凹面鏡之一第一光束部分及在該第一方向上行進之一第二光束部分,該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一閉合光學路徑,該光學路徑包括該第二凹面鏡與該光束分光器之間的一區段,該回向反射器經配置以回向反射該第二光束部分以產生在與該第一方向相對之一第二方向上行進的一回向反射光束,該光束分光器進一步經配置以將該回向反射光束分裂成待入射於該第二凹面鏡上的橫穿該區段之一第三光束部分。
2. 如條項1之共焦光學脈衝拉伸器,其中該回向反射器包含具有可調整翻轉及傾斜之一鏡面。
3. 如條項1之共焦光學脈衝拉伸器,其中該回向反射器包含具有可調整翻轉及傾斜之一摺疊式鏡及一固定鏡面,該摺疊式鏡經配置以接收該第二光束部分且將該第二光束部分重導引朝向該固定鏡面,且該固定鏡面經配置以將該第二光束部分反射回至該摺疊式鏡。
4. 如條項1之共焦光學脈衝拉伸器,其進一步包含
一反射元件,其具有一孔徑,該孔徑經配置以接收穿過該光束分光器且在與該第一方向相對之一第二方向上行進之回向反射光且重導引該光;及
一螢光幕,其經配置以接收該重導引光。
5. 如條項4之共焦光學脈衝拉伸器,其中該反射元件以相對於穿過該光束分光器之該光之一角度定向且具有一孔徑。
6. 如條項4之共焦光學脈衝拉伸器,其中該UV反射元件具有經配置以重導引該光之一反射表面。
7. 一種用於促進一共焦光學脈衝拉伸器中之一光束分光器之對準的裝置,
該共焦光學脈衝拉伸器包含至少一第一凹面鏡及與該第一凹面鏡共焦之一第二凹面鏡,
該共焦光學脈衝拉伸器另外包含一回向反射器,
該光束分光器經光學配置於該第一凹面鏡與該第二凹面鏡之間,該光束分光器進一步經配置以將一第一光束分裂成經導引至該第一凹面鏡之一第一光束部分及在一第一方向上朝向該回向反射器行進之一第二光束部分,該回向反射器經配置以回向反射該第二光束部分以產生一回向反射光束,
該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一光學路徑,該光束路徑包括該第二凹面鏡與該光束分光器之間的一區段,
該光束分光器進一步經配置以將該回向反射光束分裂成行進至第二鏡面之一第一部分及穿過該光束分光器之一第二部分,該裝置包含:
一反射元件,其具有一孔徑,該孔徑經配置以接收穿過該光束分光器之回向反射光束光之該第二部分且重導引該光;及
一螢光幕,其經配置以接收該重導引光。
8. 如條項7之裝置,其中該反射元件以相對於穿過該光束分光器之回向反射光束之該第二部分的一角度定向且具有一孔徑。
9. 如條項7之裝置,其中該反射元件具有經配置以重導引回向反射光束之該第二部分之一反射表面。
10. 一種對準一共焦光學脈衝拉伸器中之一光束分光器之方法,
該共焦光學脈衝拉伸器包含至少一第一凹面鏡及與該第一凹面鏡共焦之一第二凹面鏡,
該光束分光器經光學配置於該第一凹面鏡上之一第一光點與該第二凹面鏡上之一第二光點之間,該光束分光器進一步經配置以將在一第一方向上行進之一第一入射光束分裂成經導引至該第一光點之一第一光束部分及繼續在該第一方向上朝向一回向反射器行進之一第二光束部分,
該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一光學路徑,該光學路徑包括該第二光點與該光束分光器之間的一區段,該第一光束部分在該第二光點處照在該第二鏡面上,
該方法包含:
在與該第一方向相對之一第二方向上沿著一返迴路徑將該第二光束部分回向反射回至該光束分光器;
將該回向反射第二光束部分分裂成自該光束分光器行進至該第二光點之一光束及繼續在該第二方向上行進之一第三光束部分;及
對準待在該第二光點處入射於該第二鏡面上之該經分裂回向反射第二光束部分。
11. 如條項10之方法,其進一步包含使得該第三光束部分之一部分照在一螢光幕上以產生一影像,且至少部分地基於判定該影像是否具有一預定特性而對準該回向反射器。
12. 如條項11之方法,其中使得該第三光束部分之至少一部分照在一螢光幕上以產生一影像包含使用具有一孔徑之一反射元件將該第三光束部分之該至少一部分反射至該螢光幕上。
13. 如條項11之方法,其中判定該影像是否具有一預定特性包含判定該影像是否包括自該孔徑之一輪緣對稱地反射之光。
前述及其他實施方案在以下申請專利範圍之範疇內。
100:微影系統
105:照射系統
110:脈衝光束
115:掃描器
120:晶圓
125:晶圓台
130:微影控制器
135:控制系統
140:種子雷射系統
145:放大級
150:中繼光學件
160:雷射系統輸出子系統
165:主控振盪器腔室
170:線窄化模組
175:主控振盪器輸出耦合器
180:線中心分析模組
185:MO波前工程箱
200:PRA雷射腔室
210:PRA WEB
220:光束反轉器
230:頻寬分析模組
240:光學脈衝拉伸器
250:輸出組合式自動遮光片度量衡模組
401:光學脈衝拉伸器
401a:第一光學脈衝拉伸器
401b:第二光學脈衝拉伸器
411:輸入光束脈衝
413:經拉伸輸出光束脈衝
501:鏡面
501a:鏡面
501b:鏡面
501c:鏡面
502:鏡面
502a:鏡面
502b:鏡面
502c:鏡面
502d:鏡面
502e:鏡面
503a:第一光束分光器
503c:光束分光器
505a:鏡面
505b:鏡面
601:雷射光束
603:雷射光束
605:雷射光束
607:雷射光束
609:雷射光束
611:雷射光束
613:雷射光束
700:OPuS
710:殼體
720:光學元件
730:光學元件
740:光學元件
750:光學元件
760:對準卡
800:OPuS
810:殼體
820:光學特徵
825:關注區
825b:虛擬物件
830:光學特徵
835:關注區/調整器
835b:虛擬物件
840:光學特徵
850:光學特徵
855:調整器
860:影像整合模組
860a:影像整合模組
870:密封窗口
880:透鏡
890:攝影機
910:鏡像稜鏡
920:鏡像稜鏡
950:鏡面
970:軸線
980:線
1000:單個稜鏡
1010:鏡像表面
1020:鏡像表面
1030:平坦傾斜鏡面
1040:平坦傾斜鏡面
1100:摺疊式鏡
1300:鏡面支撐板
1310:支撐件
1320:對準特徵
1330:雙色鏡總成
1340:基板
1350:可見光束螢光覆蓋區
1360:UV反射性塗層
1370:螢光塗層
1380:螢光塗層
1710:共焦4x OpuS
1720:光束分光器
1810:共焦12x OpuS
1820:光束分光器
2100:傳入射線
2110:區塊
2120:光束分光器
2130:傳出射線
2135:射線
2140:射線
2150:射線
2160:射線
2170:射線
2180:較佳光束位置
2200:回向反射器
2300:12x OpuS區塊
2310:傳入射線
2320:光束分光器
2330:射線
2340:回向反射器
2350:射線
2360:射線
2370:射線
2500:第一級光學脈衝拉伸器
2510:共焦鏡面
2520:共焦鏡面
2530:輸入射線
2540:光束分光器
2550:第二光束分光器
2560:第二級
2570:第一鏡面
2580:第二鏡面
2590:第n級
2600:光束分光器
2610:鏡面
2620:鏡面
2630:回向反射器
2700:摺疊式鏡
2710:反射器
2800:回向反射光束
2810:模組
2820:孔徑板
2830:孔徑
2840:反射性塗層
2850:螢光幕
2860:光束
A:視場
B:視場/位置
C:視場
CM1:共焦凹面鏡
CM2:共焦凹面鏡
CM3:共焦凹面鏡
CM4:共焦凹面鏡
d:距離
f:焦距
S10:步驟
S20:步驟
S30:步驟
S40:步驟
S100:步驟
S110:步驟
S120:步驟
S130:步驟
S140:步驟
S150: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
S320:步驟
S330:步驟
S340:步驟
SP1:著陸光點
SP2:著陸光點
SP3:著陸光點
SP4:著陸光點
θ:角度
併入本文中且形成本說明書之部分的隨附圖式作為實例而非作為限制來說明本發明之實施例的方法及系統。連同實施方式,圖式進一步用以解釋熟習相關技術者之原理且使其能夠製造及使用本文中呈現之方法及系統。在圖式中,類似參考標號可指示相同或功能上相似之元件。
圖1展示根據所揭示主題之一態樣的微影系統之總體廣泛概念的示意性未按比例的視圖。
圖2展示根據所揭示主題之一態樣的用於微影系統中之雷射系統之總體廣泛概念的示意性未按比例的視圖。
圖3為根據所揭示主題之一態樣的光學脈衝拉伸器之圖式。
圖4為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖5A及圖5B為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖6為根據所揭示主題之一態樣的光學脈衝拉伸器之一側中的鏡面之配置的部分透視圖。
圖7為展示對準光學組件內之光學特徵的習知方法之圖式。
圖8A及圖8B為根據所揭示主題之一態樣的展示用於對準光學特徵之系統的圖式。
圖9A為根據所揭示主題之一態樣的展示用於對準光學特徵之系統的圖式。
圖9B為根據所揭示主題之一態樣的展示用於對準光學特徵之系統中之影像共置的圖式。
圖10為根據所揭示主題之一態樣的說明用於達成最大視場之條件的圖式。
圖11A及圖11B展示根據所揭示主題之一態樣的用於影像整合模組之替代組件。
圖11C為根據所揭示主題之一態樣的展示光學影像整合模組內的組件之置放對視場之影響的圖式。
圖12A為根據所揭示主題之一態樣的展示用於對準光學特徵之系統的圖式。
圖12B為根據所揭示主題之一態樣的展示用於對準光學特徵之系統中之影像共置的圖式。
圖13A、圖13B、圖13C及圖13D展示根據所揭示主題之態樣的光學特徵之結構之態樣。
圖14A、圖14B、圖14C及圖14D展示根據所揭示主題之態樣的光學特徵之結構之態樣。
圖15A及圖15B展示根據所揭示主題之一態樣的UV覆蓋區及對準標記分別在對準程序之前及之後的相對定位。
圖16為根據所揭示主題之一態樣的說明對準光學組件中之光學特徵之方法的流程圖。
圖17為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖18為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖19為根據所揭示主題之一態樣的說明對準光學組件中之光學特徵之方法的流程圖。
圖20為根據所揭示主題之一態樣的說明對準光學組件中之光學特徵之方法的流程圖。
圖21為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖22為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖23A為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖23B為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之射線之各種對準條件的圖式。
圖24為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖25為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖26為根據所揭示主題之一態樣的說明對準光學組件中之光學特徵之方法的流程圖。
圖27為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖28為根據所揭示主題之一態樣的展示光學脈衝拉伸器內之各種光路徑的圖式。
圖29A至圖29C為根據所揭示主題之一態樣的展示由光學脈衝拉伸器內之回向反射射線之各種對準引起之一些可能圖案的圖式。
圖30A至圖30C為根據所揭示主題之一態樣的描繪用於對準光學脈衝拉伸器中之回向反射射線的模組內之孔徑板之一些態樣的圖式。
下文參考隨附圖式來詳細地描述本發明之其他特徵及優勢,以及本發明之各種實施例之結構及操作。應注意,本發明不限於本文中所描述之具體實施例。本文僅出於說明性目的呈現此類實施例。基於本文中所含之教示,額外實施例對於熟習相關技術者將為顯而易見的。
810:殼體
825:關注區
835:關注區
860:影像整合模組
870:密封窗口
880:透鏡
890:攝影機
910:鏡像稜鏡
920:鏡像稜鏡
Claims (13)
- 一種共焦光學脈衝拉伸器,其包含: 一第一凹面鏡; 一第二凹面鏡,其與該第一凹面鏡共焦; 一回向反射器;及 一光束分光器,其經光學配置於該第一凹面鏡與該第二凹面鏡之間,該光束分光器進一步經配置以將在一第一方向上行進之一第一光束分裂成經導引至該第一凹面鏡之一第一光束部分及在該第一方向上行進之一第二光束部分,該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一閉合光學路徑,該光學路徑包括該第二凹面鏡與該光束分光器之間的一區段,該回向反射器經配置以回向反射該第二光束部分以產生在與該第一方向相對之一第二方向上行進的一回向反射光束,該光束分光器進一步經配置以將該回向反射光束分裂成待入射於該第二凹面鏡上的橫穿該區段之一第三光束部分。
- 如請求項1之共焦光學脈衝拉伸器,其中該回向反射器包含具有可調整翻轉及傾斜之一鏡面。
- 如請求項1之共焦光學脈衝拉伸器,其中該回向反射器包含具有可調整翻轉及傾斜之一摺疊式鏡及一固定鏡面,該摺疊式鏡經配置以接收該第二光束部分且將該第二光束部分重導引朝向該固定鏡面,且該固定鏡面經配置以將該第二光束部分反射回至該摺疊式鏡。
- 如請求項1之共焦光學脈衝拉伸器,其進一步包含 一反射元件,其具有一孔徑,該孔徑經配置以接收穿過該光束分光器且在與該第一方向相對之一第二方向上行進之回向反射光且重導引該光;及 一螢光幕,其經配置以接收該重導引光。
- 如請求項4之共焦光學脈衝拉伸器,其中該反射元件以相對於穿過該光束分光器之該光之一角度定向且具有一孔徑。
- 如請求項4之共焦光學脈衝拉伸器,其中該UV反射元件具有經配置以重導引該光之一反射表面。
- 一種用於促進一共焦光學脈衝拉伸器中之一光束分光器之對準的裝置, 該共焦光學脈衝拉伸器包含至少一第一凹面鏡及與該第一凹面鏡共焦之一第二凹面鏡, 該共焦光學脈衝拉伸器另外包含一回向反射器, 該光束分光器經光學配置於該第一凹面鏡與該第二凹面鏡之間,該光束分光器進一步經配置以將一第一光束分裂成經導引至該第一凹面鏡之一第一光束部分及在一第一方向上朝向該回向反射器行進之一第二光束部分,該回向反射器經配置以回向反射該第二光束部分以產生一回向反射光束, 該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一光學路徑,該光束路徑包括該第二凹面鏡與該光束分光器之間的一區段, 該光束分光器進一步經配置以將該回向反射光束分裂成行進至第二鏡面之一第一部分及穿過該光束分光器之一第二部分,該裝置包含: 一反射元件,其具有一孔徑,該孔徑經配置以接收穿過該光束分光器之回向反射光束光之該第二部分且重導引該光;及 一螢光幕,其經配置以接收該重導引光。
- 如請求項7之裝置,其中該反射元件以相對於穿過該光束分光器之回向反射光束之該第二部分的一角度定向且具有一孔徑。
- 如請求項7之裝置,其中該反射元件具有經配置以重導引回向反射光束之該第二部分之一反射表面。
- 一種對準一共焦光學脈衝拉伸器中之一光束分光器之方法, 該共焦光學脈衝拉伸器包含至少一第一凹面鏡及與該第一凹面鏡共焦之一第二凹面鏡, 該光束分光器經光學配置於該第一凹面鏡上之一第一光點與該第二凹面鏡上之一第二光點之間,該光束分光器進一步經配置以將在一第一方向上行進之一第一入射光束分裂成經導引至該第一光點之一第一光束部分及繼續在該第一方向上朝向一回向反射器行進之一第二光束部分, 該第一光束部分橫穿該共焦光學脈衝拉伸器中之一光學路徑,該光學路徑包括該第二光點與該光束分光器之間的一區段,該第一光束部分在該第二光點處照在該第二鏡面上, 該方法包含: 在與該第一方向相對之一第二方向上沿著一返迴路徑將該第二光束部分回向反射回至該光束分光器; 將該回向反射第二光束部分分裂成自該光束分光器行進至該第二光點之一光束及繼續在該第二方向上行進之一第三光束部分;及 對準待在該第二光點處入射於該第二鏡面上之該經分裂回向反射第二光束部分。
- 如請求項10之方法,其進一步包含使得該第三光束部分之一部分照在一螢光幕上以產生一影像,且至少部分地基於判定該影像是否具有一預定特性而對準該回向反射器。
- 如請求項11之方法,其中使得該第三光束部分之至少一部分照在一螢光幕上以產生一影像包含使用具有一孔徑之一反射元件將該第三光束部分之該至少一部分反射至該螢光幕上。
- 如請求項11之方法,其中判定該影像是否具有一預定特性包含判定該影像是否包括自該孔徑之一輪緣對稱地反射之光。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063126067P | 2020-12-16 | 2020-12-16 | |
US63/126,067 | 2020-12-16 |
Publications (2)
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TW202240304A TW202240304A (zh) | 2022-10-16 |
TWI843037B true TWI843037B (zh) | 2024-05-21 |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020036736A1 (en) | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Cymer, Llc | Reducing speckle in a pulsed light beam |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020036736A1 (en) | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Cymer, Llc | Reducing speckle in a pulsed light beam |
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