脉冲光束的光谱特征量测的制作方法

所公开的主题涉及估计诸如从光源(将光提供给光刻曝光装置)输出的光束的带宽的光谱特征。

背景技术：

从诸如激光器的光源输出的光束的光谱特征或属性(例如，带宽)的精确知识在许多科学和工业应用中是重要的。例如，使用精确的光源带宽知识来控制深紫外(duv)光学光刻中的最小特征尺寸或关键尺寸(cd)。关键尺寸是印在半导体衬底(也称为晶片)上的特征尺寸，并且因此cd可能需要精细的尺寸控制。在光学光刻中，衬底被光源产生的光束照射。通常，光源是激光源，并且光束是激光束。

技术实现要素：

在一些整体方面，一种量测系统被用于测量脉冲光束的光谱特征。量测系统包括：光学频率分离装置，其在脉冲光束的路径中并且被配置为与脉冲光束相互作用并且输出对应于脉冲光束的光谱分量的多个空间分量；接收并感测所输出的空间分量的多个感测区域；以及连接到每个感测区域的输出的控制系统。控制系统被配置为：针对每个感测区域的输出，测量来自光学频率分离装置针对一个或多个脉冲的输出空间分量的属性；分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的所估计的光谱特征是否在光谱特征值的可接受范围内。

实现可以包括一个或多个以下特征。例如，光学频率分离装置可以包括多个光学频率分离器件。量测系统可以包括将脉冲光束划分为多个脉冲光束的光束分离器件，经划分的脉冲光束中的每一个被引导至相应的光学频率分离器件。每个光学频率分离器件可以包括标准具。多个感测区域中的每个感测区域可以形成在不同的传感器上，传感器被放置于光学频率分离器件中的一个的输出处。每个光学频率分离器件可以具有与其他光学频率分离器件相同的响应函数。

光学频率分离装置可以包括一个或多个标准具。

量测系统可以包括在产生光束的光源和光刻曝光装置之间的路径中的光束分离器件。光束分离器件可以将第一百分比的光束引导朝向光学频率分离装置，并且沿路径将第二百分比的光束引导朝向光刻曝光装置。

光束可以具有多个波长，至少一些波长处于深紫外范围中。

每个感测区域可以具有与多个感测区域中的其他感测区域相同的性能参数。

光谱特征可以是脉冲光束的带宽。

量测系统可以包括光学连接到脉冲光束的光谱特征选择系统。控制系统可以被连接到光谱特征选择系统；并且如果控制系统确定脉冲光束的估计光谱特征在可接受范围之外，则控制系统可以被配置为向光谱特征选择系统发送调整信号，以修改脉冲光束的光谱特征。

一个或多个脉冲的范围可以是单个脉冲。

可以通过确定所测量的属性中的哪一个是光谱特征的最准确表示来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征包括选择最准确地表示光谱特征的所测量的属性。

控制系统可以被配置为确定所测量的属性中的哪些落入目标值范围内，并且控制系统可以对所测量的属性进行平均，以通过仅平均落在目标值范围内的那些经测量的属性来计算估计。

可以通过对所测量的属性执行加权平均来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征的估计包括选择加权平均作为光谱特征估计。

光学频率分离装置可以包括单个光学频率分离器件，并且多个感测区域可以形成在接收一个或多个整体光谱分量的单个二维传感器上。

多个感测区域中的每个感测区域可以具有垂直于输出的空间分量的光轴的感测轴。

多个感测区域中的每个感测区域可以形成在单个传感器的不同位置处，单个传感器被放置在光学频率分离装置的输出处。

在其他整体方面，执行一种用于测量脉冲光束的光谱特征的方法。方法包括：使脉冲光束与输出多个空间分量的光学频率分离装置相互作用，多个空间分量对应于脉冲光束的光谱分量；在置于输出空间分量的路径中的多个感测区域的每个感测区域处感测多个空间分量；在每个感测区域处测量针对脉冲光束的一个或多个脉冲的输出空间分量的属性；分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的估计光谱特征是否在光谱特征的可接受范围内。

实现可以包括以下特征中的一个或多个。例如，可以通过针对光束的相同脉冲，同时感测多个感测区域中的每一个感测区域处的多个空间分量来在多个感测区域中的每一个感测区域处感测多个空间分量。

方法可以包括：如果确定脉冲光束的估计光谱特征在可接受范围之外，则向光谱特征选择系统发送调整信号，以修改脉冲光束的光谱特征。

可以通过确定所测量的属性中的哪一个是光谱特征的最准确表示来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征包括选择最准确地表示光谱特征的测量属性。

方法可以包括确定所测量的属性中的哪一些落入标准值范围内，其中对所测量的属性进行平均以计算估计包括仅对落入标准值范围内的那些测量属性进行平均。

可以通过对所测量的属性执行加权平均来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征的估计包括选择加权平均作为光谱特征估计。

通过使用相同的测量技术针对感测区域中的每一个来测量输出空间分量的属性，可以在感测区域的每一个处测量输出空间分量的属性。

在其他整体方面，光学系统包括：光源，包括产生脉冲光束的至少一个增益介质；光束分离器件，沿量测路径引导脉冲光束的第一部分，并且沿光刻路径引导脉冲光束的第二部分；量测路径中的量测系统以及光刻路径中的光束传输系统。量测系统包括：光学频率分离装置，在脉冲光束的路径中并且被配置为与脉冲光束相互作用并且输出对应于脉冲光束的光谱分量的多个空间分量；接收并感测输出空间分量的多个感测区域；以及连接到多个感测区域中的每个感测区域的输出的控制系统，并且控制系统被配置为：针对每个感测区域的输出来测量针对脉冲光束的一个或多个脉冲的输出空间分量的属性；对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的估计光谱特征是否在光谱特征值的可接受范围内。光束传输系统接收来自光源的脉冲光束并将脉冲光束引导至光刻曝光装置。

附图说明

图1是包括用于测量脉冲光束的光谱特征的量测系统的光刻系统的框图；

图2是脉冲光束的示例性光谱的图；

图3是可以在图1的光刻系统中使用的示例性光源的框图；

图4是可以在图1的光刻系统中使用的示例性光谱特征选择系统的框图；

图5是可以在图4的光谱特征选择系统中使用的示例性线缩窄模块的框图；

图6是图1的光刻系统的示例性控制系统的框图；

图7是图1的光刻系统的示例性量测系统的框图；

图8是图1的光刻系统的示例性量测系统的框图；

图9-图12是可用于图1、图7和图8的光刻系统的量测系统中的示例性感测区域的框图；

图13是使用标准具光谱仪的示例性量测系统的框图；

图14是由图1的光刻系统的控制系统执行的过程的流程图；以及

图15是示出图14的过程的示例性特征的框图。

具体实施方式

参考图1，光刻系统100包括脉冲光束110，其由光源105产生，并且被引导至光刻曝光装置115，光刻曝光装置115对晶片120上的微电子特征进行图案化。光束110也被引导通过光束准备系统112，光束准备系统112可以包括修改光束110的方面的光学元件。例如，光束准备系统112可以包括反射或折射光学元件、光学脉冲展宽器和光学孔径(包括自动快门)。

光刻系统100使用例如波长为248纳米(nm)或193nm的具有深紫外(duv)范围的波长的光束110。在晶片120上被图案化的微电子特征的尺寸取决于光束110的波长，其中较低的波长导致较小的最小尺寸。当光束110的波长是248nm或193nm时，微电子特征的最小尺寸可以是例如50nm或更小。光束110的带宽可以是其光谱200(或发射谱)的实际瞬时带宽，光谱200包含关于如何将光束110的光能或功率分布在不同波长上的信息(如图2的示例所示)。各种干扰107(例如，温度梯度、压力梯度、光学失真等)作用在光源105和光束110上，以修改光束110的光谱属性或特征。因此，光刻系统100包括用于确定干扰107对光束110的影响、并校正这种干扰对光束110的影响的其他组件，例如，光谱特征选择系统150、至少一个测量(或量测)系统170和控制系统185。

由于干扰107，晶片120处的光束110的实际光谱特征(例如，带宽或波长)可能不对应于期望的光谱特征或者不与期望的光谱特征匹配。因此，在操作期间通过从光谱估计度量值来测量或估计光束110的实际光谱特征(例如，特征带宽)，使得操作者或自动系统(例如，反馈控制器)可以使用经测量或估计的带宽来调整光源105的属性并调整光束110的光谱。量测系统170基于该光谱来测量光束110的光谱特征(例如，带宽和/或波长)。如下面所讨论的，量测系统170包括多个传感器(或感测区域173)，并且来自传感器中每一个的数据被平均，以获得比仅使用单个传感器获得的光谱特征的值更精确的光谱特征的值。这样可以减少测量光谱特征时的噪声，并且更精确地估计光谱特征。例如，对于添加到量测系统170的每个附加传感器(或感测区域173)，对光谱特征估计的随机噪声贡献被减小其中d是量测系统中使用的传感器的数目。通过降低噪声，提高了量测输出的信噪比。

通过减少量测系统170中的噪声，由于更精确地确定了光谱特征的值，所以改进了从量测系统170返回到光刻系统100的反馈的性能。

量测系统170接收光束110从光束分离器件160被重新定向的一部分，光束分离器件160被放置在光源105和光刻曝光装置115之间的路径中。光束分离器件160将光束110的第一部分或百分比165引导到量测系统170中，并将光束110的第二部分或百分比167引导朝向曝光装置115。在一些实现中，大部分的光束在第二部分167中被引导朝向曝光装置115。例如，光束分离器件160将光束110的一部分(例如，1-2％)引导到量测系统170中。光束分离器件160可以是例如分束器。

量测系统170包括在光束110的路径中的光学频率分离装置171和在光学频率分离装置171的输出处的多个172感测区域173。

光学频率分离装置171与光束110相互作用，并输出对应于光束110的光谱分量的多个空间分量174。光束110的光谱分量处于光束110的光谱中；因此它们对应于光束110的光能或功率的值如何分布在不同的波长上。空间分量174对应于映射到二维空间中的这些强度。因此，光学频率分离装置171将光束110的光谱信息(例如，波长)转换成可由感测区域173感测或检测的空间信息。转换将光谱信息(例如，波长)映射到空间中的不同位置，使得感测区域173可以观察光谱信息。

光学频率分离装置171可以包括一个或多个光学频率分离器件。如果使用两个或更多个光学频率分离器件(如图10所示)，则所有的光学频率分离器件都可以被配置为具有相同的响应函数。这意味着每个光学频率分离器件具有与装置171的其他光学频率分离器件相同的脉冲响应。如果使用两个或更多个光学频率分离器件(如图10的示例中所示)，则量测系统170还将包括第二光束分离器件，用于将光束部分165划分成多个光束部分，每个光束部分被引导至其自身的光学频率分离器件。

感测区域173中的每一个接收并感测输出空间分量174。每个感测区域173可以由通常指示感测区域173的活动区域的线性轴线定义。感测区域的线性轴线可以垂直于空间分量174的传播方向。每个感测区域173的感测轴线可以与多个感测区域172的其他感测区域173的感测轴线不同。在下面参考具体示例来讨论线性轴线的示例。

每个感测区域173可以是接收并感测输出空间分量174的检测器。例如，可以用于沿一个维度测量的一种类型的合适的检测器是线性光电二极管阵列。线性光电二极管阵列由相同尺寸的多个元件(在一个封装件以等间距的线性布置形成)组成。光电二极管阵列对具有深紫外范围中的波长(光束110的波长)的光敏感。这种光电二极管阵列可以是来自日本hamamatsuphotonicskk的1024像素n沟道mos晶体管光电二极管阵列(型号s3903-1024q)。在该示例中，每个线性光电二极管阵列的感测轴线对应于线性布置的轴线。

作为另一示例，每个感测区域173可以是接收并感测输出空间分量174的检测器的一部分。例如，提供多个感测区域173的合适的检测器是二维传感器(例如，二维电荷耦合器件(ccd))或二维互补金属氧化物半导体(cmos)传感器。这种传感器可以从例如hamamatsu购买。传感器应能够以足够快的速率(例如，大约6khz)读出数据。检测器的每个部分可以沿感测轴线布置。例如，如果检测器是径向对称的，那么每个检测轴线可以是不同的径向轴线。

感测区域173中的每一个被配置为具有与多个感测区域172的其他感测区域173相同的性能参数。以这种方式，可以通过执行平均来将感测区域173处的测量进行组合，以减小光谱特征的测量中的整体随机噪声。此外，所有的感测区域173可以被配置为同时地或者在彼此可接受的时间帧内记录输出空间分量174，使得其正在测量的数据可以被组合来估计针对光束110的相同脉冲的光谱特征。例如，如果感测区域173正在从光束110的单个脉冲捕获数据，则只要感测区域173中的每一个可以在脉冲之间的时间量内捕获数据，则其影响在于，即使感测区域173的积分时间与脉冲的时间长度相当，也可以组合来自所有感测区域173的数据。例如，脉冲之间可以大于100μs，并且脉冲的时间长度可以是几十纳秒(例如，30ns)的量级。在该示例中，积分时间可以是10μs(其比脉冲的时间长度长得多，但比脉冲之间的时间短)，使得感测区域173不需要纳秒级的精度。由于光学设计使得除了duv光束110之外，没有光入射到感测区域173上，所以所有的感测区域173都可以捕获针对每个脉冲的空间条纹图案1311。

控制系统185被连接到每个感测区域173的输出以及光源105和光谱特征选择系统150。控制系统185针对每个输出测量空间分量174的属性，并分析这些经测量的属性来计算光束110的光谱特征的估计。控制系统185可以对光束110的每个脉冲或者光束110的一组脉冲执行测量、分析和计算。

在提供关于量测系统170的细节之前，首先提供光刻系统100的整体描述作为背景。

参考图2，由光源105产生的脉冲光束110的光谱200(或发射谱)包含关于光能或功率在不同波长上如何分布的信息。光束110的光谱200以图的形式被描绘，其中光谱强度被绘制为波长或光学频率的函数(不一定用绝对校准)。光谱200可以被称为光束110的光谱形状或强度光谱。光束110的光谱属性包括强度光谱的任何方面或表示。例如，带宽是光谱特征。光束110的带宽是该光谱形状的宽度的测量，并且该宽度可以以激光的波长或频率给出。与光谱的细节有关的任何合适的数学构造(即，度量)可以用于估计表征光束的带宽的值。例如，可以使用光谱形状的最大峰值强度的一部分(x)处的光谱的全宽(称为fwxm)来表征光束带宽。作为另一示例，可以使用包含积分光谱强度的一部分(y)的光谱的宽度(称为ey)来表征光束带宽。

光刻曝光装置115包括光学布置，光学布置包括具有例如一个或多个聚光透镜、掩模和物镜布置的照射器系统129。掩模沿一个或多个方向可移动，例如沿光束110的光轴或在垂直于光轴的平面中可移动。物镜布置包括投影透镜，并且使得图像从掩模转移到晶片上的光致抗蚀剂。照射器系统调整光束110照射在掩模上的角度范围。照射器系统还使光束110在掩模上的强度分布均匀(均匀化)。光刻曝光装置115可以包括光刻控制器140、空调器件以及用于各种电子组件的电源等。光刻控制器140控制如何在晶片120上印刷层。

晶片120被光束110照射。工艺程序或菜单确定晶片120上的曝光长度、所使用的掩模、以及影响曝光的其他因素。在光刻期间，光束110的多个脉冲照射晶片120的相同区域，以形成照射剂量。照射相同区域的光束110的脉冲数目n可以称为曝光窗口或狭缝，并且该狭缝的尺寸可以通过放置在掩模之前的曝光狭缝来控制。在一些实现中，n的值为数十个(例如，10-100个脉冲)。在其他实现中，n的值大于100个脉冲(例如，100-500个脉冲)。在曝光期间，掩模、物镜布置和晶片120中的一个或多个可以相对于彼此移动，以在曝光场上扫描曝光窗口。曝光场是在曝光狭缝或窗口的一次扫描中曝光的晶片120的区域。

参考图3，示例性光源105是产生脉冲激光束作为光束110的脉冲激光源。如图3的示例所示，光源105是两级激光器系统，包括将种子光束305提供给功率放大器(pa)310的主振荡器(mo)300。主振荡器300通常包括其中发生放大的增益介质和诸如光学谐振器的光学反馈机构。功率放大器310典型地包括增益介质，在增益介质中，当用来自主振荡器300的种子来催生激光束时，发生放大。如果功率放大器310被设计为再生环谐振器，则其被描述为功率环放大器(pra)，并且在这种情况下，可以从环设计提供足够的光学反馈。主振荡器300使得能够在相对较低的输出脉冲能量微调诸如中心波长和带宽的光谱参数。功率放大器310接收来自主振荡器300的输出并放大该输出，以获得输出以用于光刻所需的功率。

主振荡器300包括：具有两个伸长电极的放电室、用作增益介质的激光气体、用于使气体在电极之间循环的风扇、以及在放电室的一侧上的光谱特征选择系统150和放电室的第二侧上的输出耦合器315之间形成的激光谐振器。光源105还可以包括从输出耦合器315接收输出的线中心分析模块(lam)320以及根据需要修改激光束的尺寸和/或形状的一个或多个光束修改光学系统325。线中心分析模块320是可以用于测量种子光束305的波长(例如，中心波长)的一种类型的测量系统的示例。在放电室中使用的激光气体可以是用于在所需的波长和带宽周围产生激光束的任何合适的气体，例如，激光气体可以是发射波长约193nm的光的氟化氩(arf)，或发射波长约248nm的光的氟化氪(krf)。

功率放大器310包括功率放大器放电室，并且如果是再生环放大器，则功率放大器还包括将光束反射回到放电室中以形成循环路径的光束反射器330。功率放大器放电室包括一对伸长电极、用作增益介质的激光气体、以及用于在电极之间循环气体的风扇。种子光束305通过重复通过功率放大器而被放大。光束修改光学系统325提供了入耦合种子光束并且出耦合来自功率放大器的经放大的辐射中的一部分，以形成输出光束110的方式(例如，部分反射镜)。

线中心分析模块320监视主振荡器300的输出的波长。线中心分析模块可以被放置在光源105内的其他位置处，或者可以被放置在光源105的输出处。

再次参考图1，光谱特征选择系统150接收来自光源105的光束，并基于来自控制系统185的输入微调光源105的光谱输出。参考图4，示出了耦合来自光源105的光的示例性光谱特征选择系统450。在一些实现中，光谱特征选择系统450接收来自主振荡器300的光，以使得能够微调主振荡器300内诸如波长和带宽的光谱特征。

光谱特征选择系统450可以包括诸如光谱特征控制模块452的控制模块，光谱特征控制模块452包括固件和软件的任何组合形式的电子器件。模块452被连接至诸如光谱特征致动系统454、456、458的一个或多个致动系统。致动系统454、456、458中的每一个可以包括一个或多个致动器，一个或多个致动器被连接至光学系统466的相应的光学特征460、462、464。光学特征460、462、464被配置为调整所生成的光束110的特定属性，从而调整光束110的光谱特征。控制模块452从控制系统185接收控制信号，控制信号包括用于操作或控制致动系统454、456、458中的一个或多个的特定命令。致动系统454、456、458可被选择并设计为一起工作，即串联。而且，致动系统454、456、458中的每一个可被优化，以响应于特定类别的干扰107。

总之，即使光源105可能遭受多种干扰107，控制系统185也可以采用这样的协调和协作，以将一个或多个光谱特征(例如，波长或带宽)保持在期望的设定点处或者至少在设定点附近的期望范围内。

每个光学特征460、462、464被光学耦合到由光源105产生的光束110。在一些实现中，光学系统466是诸如图5所示的线缩窄模块。线缩窄模块包括作为光学特征460、462、464的诸如反射光栅480的色散光学元件以及诸如棱镜482、484、486、488的折射光学元件，折射光学元件中的一个或多个可旋转。该线缩窄模块的一个示例可以在2009年10月23日提交的题为“systemmethodandapparatusforselectingandcontrollinglightsourcebandwidth”('306申请)的美国申请no.12/605,306中找到。在'306申请中，描述了线缩窄模块，线缩窄模块包括扩束器(包括一个或多个棱镜482、484、486、488)和色散元件(例如，光栅480)。用于可致动光学特征(例如，光栅480)的相应致动系统以及棱镜482、484、486、488中的一个或多个未在图5中示出。

致动系统454、456、458的致动器中的每一个是用于移动或控制光学系统466的相应光学特征460、462、464的机械器件。致动器接收来自模块452的能量，并将该能量转换成赋予光学系统的光学特征460、462、464的某些类型的运动。例如，在'306申请中，致动系统被描述为例如施力器件(将力施加到光栅的区域)以及用于旋转扩束器的棱镜中的一个或多个的旋转台。致动系统454、456、458可以包括例如诸如步进马达的马达、阀门、压力控制器件、压电器件、线性马达、液压致动器、音圈等。

参考图5，提供了关于控制系统185的细节，细节涉及本文描述的系统和方法的各方面。控制系统185可以包括图5中未示出的其他特征。通常，控制系统185包括数字电子电路系统、计算机硬件、固件和软件中的一个或多个。

控制系统185包括存储器500，存储器500可以是只读存储器和/或随机存取存储器。适用于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器(包括例如诸如eprom、eeprom的半导体存储器设备和闪存设备；诸如内部硬盘和可移动盘的磁盘；磁光盘；以及cd-rom光盘)。控制系统185还可以包括一个或多个输入设备505(例如，键盘、触摸屏、麦克风、鼠标、手持式输入设备等)以及一个或多个输出设备510(例如，扬声器或监视器)。

控制系统185包括一个或多个可编程处理器515以及有形地体现在机器可读存储设备中以供可编程处理器(例如，处理器515)执行的一个或多个计算机程序产品520。一个或多个可编程处理器515可以各自执行指令程序，以通过对输入数据进行操作并生成适当的输出来执行期望的功能。通常，处理器515从存储器500接收指令和数据。前述中的任一个可以由专门设计的asic(专用集成电路)补充或并入asic中。

控制系统185包括光谱特征分析模块525、光刻分析模块530、决策模块535、光源致动模块550、光刻致动模块555和光束准备致动模块560。这些模块中的每一个可以是由一个或多个处理器(例如，处理器515)执行的计算机程序产品集合。光谱特征分析模块525从量测系统170的感测区域173中的每一个接收输出。光刻分析模块530从光刻曝光装置115的光刻控制器140接收信息。决策模块535接收来自分析模块(例如，模块525和530)的输出，并且基于来自分析模块的输出确定哪个或哪些致动模块需要被激活。光源致动模块550被连接到光源105和光谱特征选择系统150中的一个或多个。光刻致动模块555被连接到光刻曝光装置115，并且具体地连接到光刻控制器140。光束准备致动模块560被连接到光束准备系统112的一个或多个组件。

尽管在图5中仅示出了几个模块，但是控制系统185可以包括其他模块。附加地，尽管控制系统185被表示为其中所有组件似乎共处的匣，但是控制系统185可以由物理上彼此远离的组件构成。例如，光源致动模块550可以与光源105或光谱特征选择系统150在物理上位于同一位置。

通常，控制系统185从量测系统170(具体是从感测区域173)接收关于光束110的至少一些信息，并且光谱特征分析模块525对信息执行分析，以确定如何调整提供给光刻曝光装置115的光束110的一个或多个光谱特征(例如，带宽)。基于该确定，控制系统185向光谱特征选择系统150和/或光源105发送信号，以控制光源105的操作。

通常，光谱特征分析模块525执行估计光束110的光谱特征(例如，带宽)所需的全部分析。光谱特征分析模块525的输出是光谱特征的估计值。光谱特征分析模块525包括用于测量由感测区域173感测的输出空间分量的属性的测量块。光谱特征分析模块525包括平均块，平均块对所测量的属性进行平均，以计算光束110的光谱特征的估计。

光谱特征分析模块525包括被连接以接收估计的光谱特征并且还被连接以接收光谱特征目标值的比较块。通常，比较块输出表示光谱特征目标值与估计值之间的差的光谱特征误差值。决策模块535接收光谱特征误差值并确定如何最好地对系统100进行校正来调整光谱特征。因此，决策模块535向光源致动模块550发送信号，光源致动模块550基于光谱特征误差值确定如何调整光谱特征选择系统150(或光源105)。光源致动模块550的输出包括发送到光谱特征选择系统150的致动器命令集合。例如，光源致动模块550将命令发送到光谱特征控制模块452，光谱特征控制模块452被连接到光谱特征致动系统454、456、458。

参考图7，示出了示例性量测系统770，其中光学频率分离装置771包括单个光学频率分离器件761。光学频率分离器件761从光束分离器件160接收光束110的第一部分765。光学频率分离器件761与脉冲光束部分765相互作用并且输出对应于脉冲光束部分765的光谱分量的多个空间分量774。量测系统770还包括多个772感测区域773。如以下参考图9-图12所讨论的，每个感测区域773可以对应于能够感测或检测空间分量774的检测器或者检测器的一部分。

参考图8，示出了另一示例性量测系统870，其中光学频率分离装置871包括多个光学频率分离器件861a、861b。尽管在图8中示出了两个器件861a、861b，但是可以使用多于两个的光学频率分离器件。附加地，量测系统870包括用于将光束部分865划分为多个光束部分865a、865b的第二光束分离器件880，光束部分865a、865b中的每一个被引导朝向其自身相应的光学频率分离器件861a、861b。所有的光学频率分离器件861a、861b被配置为具有相同的响应函数。

光学频率分离器件861a接收来自光束分离器件880的光束部分865a。光学频率分离器件861a与脉冲光束部分865a相互作用并输出对应于脉冲光束部分865a的光谱分量的空间分量874a。光学频率分离器件861b从光束分离器件880接收光束部分865b。光学频率分离器件861b与脉冲光束部分865b相互作用并输出对应于脉冲光束部分865b的光谱分量的空间分量874b。

量测系统870还包括多个872感测区域873a、873b。每个感测区域873a、873b可以对应于能够感测或检测空间分量874a、874b的检测器。因此，例如，每个感测区域873a、873b可以与光学频率分离装置871的单个光学频率分离器件861a、861b相关联。

参考图9，每个感测区域173(例如，感测区域773或感测区域873a、873b)可以被配置为独立检测器973a、973b、973c、973d(例如，光电二极管的一维线性阵列)，独立检测器被配置为仅与空间分量174(例如，空间分量774或874a、874b)的一个区域相互作用。在该示例中，存在四个感测区域173(由检测器973a、973b、973c、973d表示)，但是可以有少于四个或多于四个的感测区域173。每个检测器973a、973b、973c、973d被布置为沿其各自的感测轴线983a、983b、983c、983d延伸。感测轴线中的至少一个沿与其他感测轴线不同的方向。所有的感测轴线983a、983b、983c、983d垂直于空间分量174的光学轴线oa。

作为另一示例，如图10所示，每个感测区域173(例如，感测区域773和873a、873b)可以被配置为单个检测器1072(例如，光电二极管的二维阵列)的一部分或一个区域(称为感兴趣区域或roi)1073a、1073b、1073c、1073d、1073e、1073f，单个检测器1072被配置为与空间分量174相互作用。在该示例中，存在六个感测区域173(由区域1073a、1073b、1073c、1073d、1073e、1073f表示)，但是可以是少于或多于六个的感测区域173。区域1073a、1073b、1073c、1073d、1073e、1073f中的每一个被布置为沿其各自的感测轴线延伸。并且，在该特定的布置中，感测轴线中的每一个沿与其他感测轴线不同的方向。所有的感测轴线都垂直于空间分量174的光学轴线oa。作为另一示例，如图11所示，每个感测区域173(例如，感测区域773或感测区域873a、873b)可以被配置为诸如光电二极管的线性阵列的一维检测器1173，一维检测器1173被配置为仅与空间分量174的一个区域相互作用。

作为另一示例，如图12所示，每个感测区域173(例如，感测区域773或感测区域873a、873b)可以被配置为二维检测器1273(例如，光电二极管的二维阵列)，二维检测器1273被配置为与相应的空间分量174相互作用。在该示例中，每个二维检测器可以与空间分量174的整个范围相互作用。

感测区域173中的每一个的感测轴线垂直于空间分量174的光学轴线oa。

参考图13，示出了示例性量测系统1370，示例性量测系统1370具有作为光学频率分离装置的单个光学频率分离器件1361，光学频率分离器件1361是作为标准具光谱仪的一部分的标准具光学布置。标准具光谱仪包括标准具光学布置1361和在标准具光学布置1361的输出处的多个1372感测区域。光学布置1361从光束分离器件160接收光束110的第一部分1365。

光束部分1365通过光学布置1361行进，并且多个1372感测区域1373接收来自光学布置1371的输出光1374。如下面详细讨论的，多个1372感测区域1373的输出被连接到控制系统185；以这种方式，控制系统185从感测区域1373接收所感测或记录的空间分量，并且执行估计脉冲光束110的光谱特征的方法。

光学布置1361包括标准具1310、透镜1315、1320以及可选的附加光学元件1325(例如，包括使光束均匀化的均化器(例如，固定的、移动的或旋转的漫射器)的照射器)。照射器还可以生成发散光束，其中原始光束的任何部分被均匀地散布在相同的角度范围中。在一些实现中，标准具1310包括可以间隔很短距离(例如，毫米至厘米)、反射表面彼此面对的一对部分反射的玻璃或光学平面(如图13所示)。在其他实现中，标准具1310包括具有两个平行反射表面的单个板。平面可制成楔形(如图13所示)，以防止后表面产生干涉条纹；后表面通常也具有防反射涂层。当光束部分1365穿过成对的平面时，光束部分1365被多次反射，并产生多个透射光线，这些透射光线被透镜1320收集并被带到多个1372感测区域。

如果光束部分1365是发散光束或会聚光束，则单个标准具1310(以及光学布置1361)产生呈现一组同心环的干涉图案作为空间分量1374。如果光束部分1365是准直光束，则干涉图案呈现更均匀的强度分布。具体而言，环的锐度取决于标准具1310的平面的反射率；因此，如果反射率高，导致高q因子，单色光在黑暗背景下产生窄的亮环集合。标准具1310的透射率与波长的函数被示出在所产生的条纹图案1311中，条纹图案1311产生被引导至控制系统185的光谱1312。

虽然示出了完整的干涉图案，但不需要执行计算或估计；备选地可以仅在比多个感测区域1372的感测区域中的每一个的有效区域略大的区域内生成条纹。

参考图14，由光刻系统100执行过程1400，以估计诸如脉冲光束110的带宽的光谱特征。脉冲光束110与光学频率分离装置171相互作用(1405)，从而输出或产生对应于脉冲光束110的光谱分量的多个空间分量174(1410)。具体而言，脉冲光束110的第一部分165在光束分离器件160处与脉冲光束110分离之后被引导朝向光学频率分离装置171。通过将第一光束部分165引导通过装置171中的一个或多个光学频率分离器件中的每一个，第一光束部分165与光学频率分离装置171相互作用。由此，例如如果装置171仅包括单个光学频率分离器件(如图7和图13所示)，则第一光束部分165被引导通过该单个光学频率分离器件。如果装置171包括两个或更多光学频率分离器件(如图8所示)，则第一光束部分165被进一步划分为光束部分，光束部分中的每一个被引导通过装置171的光学频率器件之一。

如果装置171包括如图13所示的标准具布置1361，则光束部分1365被引导朝向标准具布置1361，使得光束部分1365通过标准具1310。标准具1310用作光学干涉仪，在光学干涉仪中，光束部分1365在两个反射表面(例如，图13所示的反射玻璃或光学平面)之间经历多次反射。从标准具1310得到的光学透射(或反射)在波长上是周期性的，并且其呈现对应于标准具的谐振的具有大的透射的峰(如所得到的条纹图案1311所示)。因此，该光学透射构成多个空间分量(分量在空间上分离)，多个空间分量对应于光束部分1365(并且因此光束110)的光谱(波长)分量1374。

在放置在输出空间分量174的路径中的多个感测区域173中的每一个处感测多个空间分量174(例如，图13的空间分量1374)(1415)。可以在感测区域173的每一个处同时感测空间分量174。参考图13，多个感测区域1372中的每个感测区域1373感测标准具条纹图案(空间分量)1311，并且这些空间分量1311可以用于恢复整个光谱1312或提供关于光谱1312的度量。

控制系统185(通过光谱特征分析模块525)针对感测区域173中的每一个来测量所感测的空间分量的属性p(1420)并且因此产生所测量的属性的集合{p1，p2，...，pn}，其中n是感测区域173的数目。属性p可以是标量(仅由大小(或数值)来完全描述)或者矢量(由大小和方向来描述)。标量属性p的一个示例是诸如光谱1312的宽度的度量。在该示例中，光谱1312的整体形状可以是未知的，但是度量是已知的，并且这被用于估计光谱1312的形状。矢量属性p的一个示例是描述光谱1312的整个波形。在该示例中，可以从整个光谱计算任何度量，并且通过具有整个光谱，可以进行更精确计算。可以针对脉冲光束110的一个或多个脉冲的范围来测量所感测的空间分量。图15示出了其中所感测的空间分量是从每个感测区域1373输出的光谱的一个示例。

使用图13的示例，控制系统185可以测量从多个感测区域1372的感测区域1373中的每一个输出的光谱1312的宽度w作为属性p。每个光谱1312的宽度w可以提供光束110的带宽(光谱特征)的估计。在一些实现中，使用诸如fwxm(光谱1312在最大峰值强度的部分x处的全宽)的度量来确定每个光谱1312的宽度w。在其他实现中，使用诸如ey(包含积分光谱强度的部分y的光谱的宽度)的度量来确定每个光谱1312的宽度w。其他度量适用于测量光谱1312的属性。

如图15的示例所示，控制系统185使用相同的度量来测量从每个感测区域173(例如，每个感测区域1373)输出的所感测的空间分量(例如，每个条纹图案1311)的属性p。

此时，通过光谱特征分析模块525产生所测量的属性的集合{p1，p2，...，pn}，其中n是感测区域173(1420)的数目。如果所测量的属性是宽度w(如上所述)，则产生所测量的宽度的集合{w1，w2，...，wn}。

接下来，控制系统185(经由光谱特征分析模块525)分析所测量的属性{p1，p2，...，pn}(1425)。通过对所测量的属性进行平均来分析(1425)所测量的属性，以计算脉冲光束的光谱特征的估计。通过对所测量的属性进行加权平均来对所测量的属性{p1，p2，...，pn}进行平均，并且计算光谱特征sest的估计：

sest＝[a1×p1+a2×p2+...an×pn]/n，其中n是感测区域173的数目。

如上所述，可以根据所测量的属性是标量形式还是矢量形式来调整该平均值。

也可以直接对从感测区域173中的每一个输出的所得到的条纹图案1311执行平均。

所测量的属性的平均值表示所计算的“中心”值，中心值表示一组数目的最佳值。平均使用来自具有相同响应函数的多个感测区域的相同度量，而不必求解使用未知项的一组代数等式。所有的感测区域均测量来自同一源(光束的脉冲)的光谱分量，并且进行平均将测量属性{p1，p2，...，pn}的精确度提高高达其中n是平均感测区域的数量。

权重a1、a2、...an可以是在计算之前选择的值。或者，权重a1、a2、...an可以是在系统100的操作期间被选择的值。例如，控制系统185(和光谱特征分析模块525)可以查看所测量的属性p的值中的每一个，并确定所测量的属性中的哪一些是光谱特征的精确表示。控制系统185可以对最准确的表示给出更大的权重，或者可以对具有最低准确度的表示给出低权重(或者权重为0，以将其从计算中完全移除)。控制系统185可以通过使用过滤器来确定所测量的属性中的哪一个是准确表示，过滤器确定所计算的测量属性是否在指定或计算范围之外(例如，所计算的测量属性是否是异常值)。

控制系统185(特别是光谱特征分析模块525)确定(1430)脉冲光束的估计的光谱特征sest是否在光谱特征的可接受范围内。控制系统185可以通过比较所估计的光谱特征sest与光谱特征的目标范围srange来确定(1430)所估计的光谱特征sest是否在光谱特征的可接受范围内。因此，控制系统185确定在光谱特征的目标范围srange中是否找到所估计的光谱特征sest。

光谱特征分析模块525基于该确定1430将信息输出到决策模块535。因此，如果光谱特征分析模块525确定脉冲光束的估计光谱特征sest在可接受范围srange内，则光谱特征分析模块525可以将信号vok发送到决策模块535，信号vok指示不需要进行调整。另一方面，如果光谱特征分析模块525确定脉冲光束的估计光谱特征sest在可接受的范围srange之外，那么光谱特征分析模块525可以向决策模块535发送信号vadj，vadj指示需要通过修改光源105和光谱特征选择系统150中的一个或多个来对光束110进行调整。信号vadj还可以包括指示所估计的光谱属性sest与可接受范围srange内的值的不同程度的信息(例如，值)。决策模块535接收该信息vok或vadj(以及来自控制系统185中的其他模块的信息)并确定适当的控制信号c来发送到光源致动模块550。光源致动模块550将信号sfsig发送到光谱特征选择系统150来修改脉冲光束110的光谱特征。

例如，信号sfsig可以包括被引导到示例性光谱特征选择系统450的控制模块452的信息，并且该信号sfsig可以被控制模块452分析来确定需要向致动系统454、456、458中的每一个输出什么类型的信号，从而调整一个或多个光学特征460、462、464。

其他实现在以下权利要求的范围内。例如，量测系统170可以包括光栅光谱仪(例如，由德国柏林的ltblasertechnikberlingmbh生产的elias阶梯光谱仪)。在光栅光谱仪中，光束110被引导朝向阶梯光栅，阶梯光栅根据其波长将光分离或分散，并且从光栅反射的光束110被引导至相机(例如，电荷耦合器件相机)，相机能够分辨光束110的波长分布。这样的光栅光谱仪可以用于光谱形状和能量分布的非常精细的细节(包括带内能量和带外能量)需要在带宽方面进行精确表征的系统鉴定和研究角色。通常，光栅光谱仪不适用于在光刻应用中的光谱属性(例如，带宽)的板上实时测量。