极紫外光辐射源的控制方法与流程

文档序号:17327743发布日期:2019-04-05 21:53阅读:378来源:国知局
极紫外光辐射源的控制方法与流程

本公开涉及一种极紫外光(euv)光源系统,特别涉及一种用以控制基于激光激发等离子体的极紫外光源中激光光束的时间的系统。



背景技术:

用于半导体制造中光刻的辐射波长已从紫外光降至深紫外光(deepultraviolet;duv),最近更降至极紫外光(extremeultraviolet;euv)。此外,降低元件的尺寸需要更进一步改善光刻的分辨率,其可利用极紫外光刻(extremeultravioletlithography;euvl)来实现。极紫外光刻利用波长为约1nm至约100nm的辐射。

一种产生极紫外光辐射的方法是激光激发等离子体(laser-producedplasma;lpp)。在以激光激发等离子体为基础的极紫外光源中,高功率的激光光束是聚焦于金属标靶(例如锡)的小液滴上,以形成高度离子化的等离子体,放射出具有最大放射波峰为13.5nm的极紫外光辐射。由激光激发等离子体(lpp)产生的极紫外光辐射强度取决于高功率激光能从标靶液滴产生等离子体的效果。要使高功率激光脉冲的产生与液滴标靶的移动精确地同步,来改善以激光激发等离子体为基础的极紫外光辐射源的效率。



技术实现要素:

本公开实施例提供一种极紫外光辐射源的控制方法,包括:以来自液滴照射模块的光照射标靶液滴,检测由标靶液滴反射及/或散射的光,判定所检测的光强度是否介于可接受范围内,以及如果判定所检测的光强度未介于可接受范围内,自动地调整液滴照射模块的参数,以使所检测的光强度落入可接受范围内。

本公开实施例提供一种测量极紫外光源中标靶液滴速度的装置,包括:液滴照射模块、液滴检测模块、控制器、以及处理器。液滴照射模块包括辐射源,辐射源是用以在预定位置照射标靶液滴。液滴检测模块是用以检测由标靶液滴所反射及/或散射的辐射。控制器是耦接至液滴照射模块,且设计以判定液滴检测模块所检测的辐射强度是否介于强度的可接受范围内,并因应所检测的强度未介于可接受范围内的判定,自动地调整液滴照射模块的参数。处理器是用以基于液滴检测模块所检测辐射的时间来判定标靶液滴的速度。

本公开实施例提供一种产生极紫外光辐射的装置,包括:液滴产生器、液滴照射模块、液滴检测模块以及控制器,其中液滴产生器是用以产生标靶液滴。液滴照射模块包括辐射源、可调式光圈、以及自动倾斜机构,辐射源是用以在预定位置照射标靶液滴。来自辐射源的辐射通过可调式光圈,且自动倾斜机构是耦接至辐射源。液滴检测模块是用以检测由标靶液滴反射及/或散射的辐射。控制器是设计以判定液滴检测模块所检测的辐射强度是否介于强度的可接受范围内,并因应所检测的强度未介于可接受范围内的判定,自动地调整液滴照射模块的参数。

附图说明

根据以下的详细说明并配合说明书附图以更加了解本公开实施例的概念。应注意的是,根据本产业的标准惯例,附图中的各种部件未必按照比例绘制。事实上,可能任意地放大或缩小各种部件的尺寸,以做清楚的说明。

图1是根据本公开一些实施例的具有激光激发等离子体(lpp)极紫外光辐射源的极紫外光刻系统的示意图。

图2a示意性地示出根据本公开实施例的装置,用以将产生激发脉冲与标靶液滴到达激发区同步。

图2b示出液滴检测模块所检测的液滴信号及来自等离子体闪光的信号的模拟。

图3示出根据本公开实施例的极紫外光源的液滴照射模块及/或液滴检测模块的控制方法的流程图。

图4a示意性地示出根据本公开实施例的用来测量于极紫外光源中的标靶液滴速度的装置。

图4b是根据本公开实施例的在图4a的装置中使用的狭缝控制机构的详细附图。

图4c是根据本公开实施例的另一种在图4a的装置中使用的狭缝控制机构的详细附图。

附图标记说明:

100~极紫外光辐射源;

105~腔室;

110~收集器;

115~标靶液滴产生器;

117~喷嘴;

200~曝光工具;

300~激发激光源(激光源);

310~激光产生器;

320~激光引导光学元件;

330~聚焦装置;

410~液滴照射模块;

413~倾斜控制机构(自动倾斜);

414~光圈(阻障);

414’~虹膜式光圈;

414a、414b、414c~狭缝;

414a’~单狭缝;

415~辐射源;

417~狭缝控制机构(自动狭缝);

420~液滴检测模块;

430~计时及能量测量模块(处理器);

450~控制器;

bf~底层;

dp~标靶液滴;

dp1、dp2~阻尼器;

euv~极紫外光;

l、r~光;

lr1~激光;

lr2~激发激光;

p~位置;

pp1、pp2~基座板;

mf~主要楼层;

s300~方法;

s310、s320、s330、s340~操作;

ze~激发区。

具体实施方式

以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本公开实施例的不同部件。以下叙述构件及配置的特定范例,以简化本公开实施例的说明。当然,这些特定的范例仅为示范并非用以限定本公开实施例。例如,在以下的叙述中提及第一部件形成于第二部件上或上方,即表示其可包含第一部件与第二部件是直接接触的实施例,亦可包含有附加部件形成于第一部件与第二部件之间,而使第一部件与第二部件可能未直接接触的实施例。另外,在以下的公开内容的不同范例中可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的,并非用以指定所讨论的不同实施例及/或结构之间的关系。

此外,在此可使用与空间相关用词。例如“底下”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词,以便于描述附图中示出的一个元件或部件与另一个(些)元件或部件之间的关系。除了在附图中示出的方位外,这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位),且在此使用的空间相关词也可依此做同样的解释。另外,用语“由…制成”可意指“包括”或“由…组成”。在本公开中,除非另有说明,片语“a、b及c的其中之一”意指“a、b及/或c”(a、b、c、a及b、a及c、b及c、或者是a、b及c),而并非意指来自a的一元件、来自b的一元件以及来自c的一元件。

一般而言,本公开涉及极紫外光(euv)光刻系统及方法,特别涉及控制在以激光激发等离子体(lpp)为基础的极紫外光辐射源中使用的激发激光的装置及方法。激发激光加热位于激光激发等离子体腔室中的金属(例如锡)标靶液滴,以将液滴离子化成为等离子体,且等离子体放射出极紫外光辐射。为了最佳地加热标靶液滴,标靶液滴必须与来自激发激光的激发脉冲同时到达激发激光的焦点。因此,为了从激发层触发一激发脉冲,标靶液滴与触发时间之间的同步有助于激光激发等离子体的极紫外光辐射源的效率及稳定性。

液滴照射模块及液滴检测模块是用以测量标靶液滴的速度。液滴照射模块(dropletilluminationmodule;dim)将光引导至标靶液滴,且由液滴检测模块(dropletdetectionmodule;ddm)检测反射及/或散射的光。随后,信号传递至计时及能量测量模块(timingenergymeasurementmodule;tem2)以判定预脉冲(tfire)的发射时间。本公开实施例是针对于控制液滴的照光及检测,以准确地测量液滴的速度。

图1是根据本公开一些实施例的具有以激光激发等离子体为基础的极紫外光辐射源的极紫外光刻系统的示意图。极紫外光刻系统包括极紫外光辐射源100、曝光工具200(例如扫描仪(scanner))以及激发激光源300,其中极紫外光辐射源100产生极紫外光辐射。如图1所示,在一些实施例中,极紫外光辐射源100与曝光工具200是安装于清洁室的主要楼层mf上,而激发激光源300则是安装在位于主要楼层下方的底层bf中。极紫外光辐射源100及曝光工具200皆分别通过阻尼器dp1、dp2放置于基座板pp1、pp2上方。极紫外光辐射源100及曝光工具200是通过耦接机构互相耦接,其中耦接机构可包括聚焦单元。

光刻系统为设计由极紫外光(在本公开中也可互换地称作极紫外光辐射)来对光刻胶层进行曝光的极紫外光(euv)光刻系统。光刻胶层为对极紫外光敏感的材料。极紫外光刻系统利用极紫外光辐射源100以产生极紫外光,例如波长介于约1nm至约100nm之间的极紫外光。在一特定范例中,极紫外光辐射源100产生波长以约13.5nm为中心的极紫外光。在本实施例中,极紫外光辐射源100使用激光激发等离子体(lpp)的机制以产生极紫外光辐射。

曝光工具200包括各种反射光学构件(例如:凸面、凹面及/或平面镜)、遮罩固持机构以及晶圆固持机构,其中前述遮罩固持机构包括遮罩台。由极紫外光辐射源100产生的极紫外光辐射是通过反射光学构件引导至固定于遮罩台上的遮罩。在一些实施例中,遮罩台包括静电吸座(e-chuck),以固定遮罩。因为气体分子会吸收极紫外光,用于极紫外光刻图案化的光刻系统是在真空或低压的环境中进行维护,以避免极紫外光的强度减弱。

在本公开中,用语“遮罩”、“掩模(photomask)”以及“倍缩掩模(reticle)”可互换地使用。在本实施例中,遮罩为反射式的遮罩。在实施例中,遮罩包括具有适合材料的基板,例如:低热膨胀系数的材料或熔融石英。在各种范例中,前述材料包括掺杂氧化硅(sio2)的氧化钛(tio2)或其他具有低热膨胀系数的适合的材料。遮罩包括多个反射层(ml),沉积于基板上。反射层包括多个薄膜对,例如钼-硅(mo/si)薄膜对(例如在每一个薄膜对中钼层位于硅层的上方或下方)。另一方面,反射层可包括钼-铍(mo/be)薄膜对、或可配置以高度反射极紫外光的其他适合的材料。遮罩可还包括覆盖层(例如钌(ru)),设置于反射层上以保护反射层。遮罩还包括吸收层(例如钽氮化硼(tabn)层),沉积于反射层上方。图案化上述吸收层以定义集成电路(ic)的一层。另一方面,可在反射层上方沉积另一层反射层,并进行图案化以定义集成电路(ic)的一层,借此形成极紫外光相位偏移遮罩。

曝光工具200包括投影光学模块,用以将遮罩图案成像于涂布有光刻胶的半导体基板上。半导体基板固定于曝光工具200的基板台上。一般而言,投影光学模块包括反射光学元件。投影光学模块收集直接来自遮罩的极紫外光辐射(极紫外光),其带有定义于遮罩上的图案的影像(image),借此在光刻胶上形成影像。

在本公开的各种实施例中,半导体基板为半导体晶圆,例如:硅晶圆或其他种类待图案化的晶圆。在本公开实施例中,半导体基板涂布有对极紫外光敏感的光刻胶层。包括上述构件的各种构件是共同整合为一体,并可操作以执行光刻曝光工艺。

光刻系统可还包括其他模块,或与其他模块整合为一体(或耦接)。

如图1所示,极紫外光辐射源100包括标靶液滴产生器115及由腔室105所包覆的激光激发等离子体收集器110。标靶液滴产生器115产生多个标靶液滴dp,通过喷嘴117供应至腔室105。在一些实施例中,标靶液滴dp为锡(sn)、锂(li)、或锡与锂的合金。在一些实施例中,每个标靶液滴dp皆具有介于约10微米(μm)至约100微米的范围内的直径。举例而言,在实施例中,标靶液滴dp为锡液滴,皆具有约10μm、约25μm、约50μm、或任何介于这些值之间的直径。在一些实施例中,以介于每秒约50个液滴(即约50hz的喷出频率)至每秒约50000个液滴(即约50khz的喷出频率)的范围内的速率通过喷嘴117供应标靶液滴dp。举例而言,在实施例中,以约50hz、约100hz、约500hz、约1khz、约10khz、约25khz、约50khz、或任何介于这些频率之间的喷出频率供应标靶液滴dp。在各种实施例中,以每秒约10米至每秒约100米之间的速度通过喷嘴117喷出标靶液滴dp至激发区ze。举例而言,在实施例中,标靶液滴dp具有约10m/s、约25m/s、约50m/s、约75m/s、约100m/s、或任何介于这些速度之间的任何速度。

由激发激光源300所产生的激发激光lr2为脉冲激光。激发激光lr2是由激发激光源300所产生。激发激光源300可包括激光产生器310、激光引导光学元件320、以及聚焦装置330。在一些实施例中,激光源300包括二氧化碳(co2)或掺钕(neodymium)的钇铝石榴石(yttriumaluminumgarnet)(nd:yag)激光源,其波长介于电磁频谱的红外线区域中。举例而言,在实施例中,激光源300的波长为9.4μm或10.6μm。由激光产生器310所产生的激光lr1是由激光引导光学元件320引导,并通过聚焦装置330聚集为激发激光lr2,接着引入极紫外光辐射源100。

在一些实施例中,激发激光lr2包括预热激光及主要激光。在此实施例中,预热激光脉冲(在本公开中可互换地称作“预脉冲”)用于加热(或预热)特定标靶液滴,以产生具有多个较小液滴的低密度的标靶烟流(plume),后续由来自主要激光的脉冲加热(或再加热),以增加极紫外光的放射量。

在各种实施例中,预热激光脉冲具有约100μm或以下的光点大小,而主要激光脉冲具有介于约150μm至约300μm的范围内的光点大小。在一些实施例中,预热激光脉冲与主要激光脉冲具有介于约10ns至约50ns的范围内的脉冲持续时间,以及介于约1khz至约100khz的范围内的脉冲频率。在各种实施例中,预热激光与主要激光具有介于约1千瓦(kw)至约50kw的范围内的平均功率。在实施例中,激发激光lr2的脉冲频率与标靶液滴dp的喷出频率相符。

激发激光lr2直接穿过窗口(或透镜)至激发区ze。前述窗口采用激光光束可大致穿透的适合的材料。激光脉冲的产生是与标靶液滴dp经由喷嘴117的喷出同步。在标靶液滴通过激发区的情况下,预脉冲会加热标靶液滴,并将其转换为低密度的标靶烟流。控制预脉冲与主要脉冲之间的延迟,以允许标靶烟流形成且扩大至最佳的尺寸与几何形状。在各种实施例中,预脉冲与主要脉冲具有相同的脉冲持续时间与峰值功率。当主要脉冲加热标靶烟流时,会产生高温等离子体。前述等离子体放射出极紫外光辐射,其由收集器110所收集。收集器110更进一步反射并聚焦极紫外光辐射,以通过曝光工具200执行光刻曝光工艺。

一种将从激发激光产生脉冲(预脉冲或主要脉冲的其中之一或前述两者)以及标靶液滴到达激发区同步化的方法是检测标靶液滴通过特定位置,并以其作为触发激发脉冲(或预脉冲)的信号。在此方法中,举例而言,如果标靶液滴通过的时间表示为t0,产生(及检测)极紫外光辐射的时间表示为trad,且检测标靶液滴通过的位置与激发区的中心之间的距离表示为d,则标靶液滴的速度vdp计算如下:

vdp=d/(trad-to)—方程式(1)

因为预期液滴产生器会以固定速度可重复地供应液滴,一旦计算出标靶液滴的速度vdp,在检测标靶液滴已通过特定位置之后,以d/vdp的时间延迟触发激发脉冲,以确保激发脉冲与标靶液滴同时到达激发区的中心。在利用标靶液滴的通过来触发预脉冲的实施例中,在预脉冲之后以固定延迟来触发主要脉冲。在一些实施例中,通过周期性地测量产生(及检测)极紫外光辐射的时间trad,以周期性地重复计算标靶液滴速度vdp的值。如有需要,则将脉冲的产生与标靶液滴的到达再次同步化。

图2a示意性地示出根据实施例的用于图1所示的光刻系统中的装置,前述装置是用以将标靶液滴到达激发区与产生激发脉冲同步。在实施例中,液滴照射模块410是用以将从喷嘴117喷出的标靶液滴dp照光。液滴照射模块410是沿标靶液滴dp从喷嘴117至激发区ze的路径聚焦于固定位置p。本公开所述技术领域中技术人员将可理解的是,一旦激发激光于激发区ze内击中标靶液滴dp,因标靶液滴dp的离子化而形成的等离子体会快速扩张至一体积,此体积取决于标靶液滴的大小以及激发激光所提供的能量。在各种实施例中,等离子体会从激发区ze扩张数百微米。在本公开中所使用的用语“扩张体积”意指在以激发激光加热标靶液滴之后等离子体扩张的体积。因此位置p是固定于扩张体积以外,以避免受等离子体干扰。在实施例中,位置p是以数毫米的已知距离d固定于激发区ze以外。

在实施例中,液滴照射模块410为连续波激光。在其他实施例中,液滴照射模块410为脉冲激光。液滴照射模块410的波长并没有特别的限制。在实施例中,液滴照射模块410的波长是在电磁频谱的可见光区域中。在一些实施例中,液滴照射模块410的波长为约1070nm。在各种实施例中,液滴照射模块410具有介于约1w至约50w的范围内的平均功率。举例而言,在实施例中,液滴照射模块410具有约1w、约5w、约10w、约25w、约40w、约50w、或任何介于上述数值之间的平均功率。在一些实施例中,液滴照射模块410产生具有均匀的照光轮廓的光束。举例而言,在实施例中,液滴照射模块410产生扇形光幕,于整个轮廓具有大致相同的强度。在各种实施例中,由液滴照射模块410所产生的光束宽度介于约10μm至约300μm的范围内。

在标靶液滴dp通过液滴照射模块410所产生的光束的情况下,标靶液滴dp会反射及/或散射光束中的光子。在实施例中,标靶液滴dp会使散射光子大致上呈高斯强度分布。液滴检测模块420(在本公开中可互换地称作“液滴检测器420”)检测由标靶液滴dp所散射的光子。标靶液滴dp的中心对应于液滴检测模块420检测的强度分布的峰值。在一些实施例中,液滴检测模块420为光电二极管,并依照检测标靶液滴dp所反射及/或散射的光子产生电信号。因此,液滴检测模块420会检测何时标靶液滴已通过位置p。

将液滴检测模块420检测标靶液滴通过位置p的时间t0提供至计时及能量测量模块430。一旦标靶液滴到达激发区ze且由激发激光lr2加热时,标靶液滴的材料会离子化成为等离子体,放射出极紫外光辐射。此极紫外光辐射是由计时及能量测量模块430来检测。

在实施例中,计时及能量测量模块430包括检测器,用以检测在产生等离子体同时所产生的极紫外光功率。在一些实施例中,前述检测器包括光电二极管或滤光的光电二极管,以将入射至光子的能量转换为电信号。在实施例中,检测器也包括将极紫外光辐射由曝光工具中的固定位置反射至光电二极管的反射镜。

在实施例中,计时及能量测量模块430是用以估计极紫外光辐射功率达到峰值的时间trad。接着,利用由方程式(1)计算的标靶液滴速度来触发用于后续标靶液滴的激发脉冲。本公开所属技术领域中技术人员应可理解的是,为了估计极紫外光功率达到峰值的时间,不一定要测量在每一个等离子体产生的同时所产生的绝对极紫外光功率,而极紫外光功率变化速率即足以估计极紫外光功率达到峰值的精确时间。

基于极紫外光能量中的峰值来计算标靶液滴的速度,且此速度的测量是用以触发下一个标靶液滴的激发脉冲。在实施例中,计时及能量测量模块430是更进一步利用方程式(1)来计算下一个标靶液滴到达激发区ze的精确时间,并对激发激光源300提供触发信号,以控制激发激光lr2的触发时间。

在实施例中,从喷嘴供应的标靶液滴dp的速度大致上相同。在此计算中,根据此实施例,标靶液滴从喷嘴行进至激发区时,标靶液滴大致上维持相同的速度。另外在此实施例中,激发激光被视为完全稳定,且每一个脉冲的持续期间及能量皆与前一个脉冲相同。此外,在此实施例中,由等离子体放射出的极紫外光的能量分布是设定与每一个激发脉冲大致相同。另外,在此实施例中,液滴照射模块及液滴检测模块的位置是相对于标靶液滴的轨迹稳定地固定。再者,在此实施例中,来自液滴照射模块的光强度被视为维持不变。然而,就特定的标靶液滴而言,上述一或多个条件可能会改变。

举例而言,如果液滴照射模块(dim)及/或液滴检测模块(ddm)偏移时,或液滴照射模块光源的强度衰退时,会降低检测标靶液滴速度的精准度,且可能会产生错误的信号。另外,如果标靶液滴的信号太弱,液滴检测模块可能无法检测标靶液滴,会导致漏未触发预脉冲(tfire)。另一方面,如果来自等离子体闪光的信号太强,可能造成标靶液滴的信号偏移,并造成瞄准不稳定。

图2b示出于液滴检测模块检测的液滴信号及来自等离子体闪光的信号的模拟。如本公开其他段落所述,如果来自等离子体闪光的信号太强,可能造成液滴信号偏移,或将来自等离子体闪光的信号误认为液滴信号,导致激发激光的误射。另一方面,如果标靶液滴的信号太弱,其可能被误认为来自等离子体闪光的信号,激发激光可能无法命中目标,导致标靶液滴的浪费、以及在产生极紫外光时出现不想要之间隙(gap)。

应理解的是,控制液滴照射及/或检测模块使得来自标靶液滴的信号更稳定,以改善极紫外光源的稳定性。

图3示出根据本公开实施例的控制极紫外光源的液滴照射模块及/或液滴检测模块的方法s300的流程图。此方法包括:于操作s310中,以来自液滴照射模块的光照射标靶液滴。在各种实施例中,液滴照射模块为连续波激光。在其他实施例中,液滴照射模块为脉冲激光。液滴照射模块的波长并没有特别的限制。在实施例中,液滴照射模块的光波长是在电磁频谱的可见光区域中。在一些实施例中,液滴照射模块的波长为约1070nm。在各种实施例中,液滴照射模块具有介于约1w至约50w的范围内的平均功率。在一些实施例中,液滴照射模块产生具有均匀照射轮廓的光束。举例而言,在实施例中,液滴照射模块产生光幕,且于整个轮廓具有大致相同的强度。在各种实施例中,由液滴照射模块所产生的光束的宽度介于约10μm至约300μm的范围内。

如本公开其他段落所述,标靶液滴会反射及/或散射照射至标靶液滴的光。举例而言,于操作s320中,液滴检测模块会检测反射及/或散射的光。在一些实施例中,液滴检测模块包括光电二极管,其设计为检测来自液滴照射模块的光的波长。在一些实施例中,液滴检测模块还包括一或多个滤光器,用以过滤特定频率的光。举例而言,在实施例中,液滴检测模块包括用以阻挡极紫外光辐射的滤光器。在另一实施例中,液滴检测模块包括用以阻挡除了来自液滴照射模块的光以外的所有频率的滤光器。

于操作s330中,判定检测的光(即由标靶液滴反射及/或散射的光)强度是否介于可接受的范围内。在利用光电二极管来检测光的实施例中,基于当光电二极管接收由标靶液滴反射及/或散射的光时,光电二极管产生的电流值及/或电压值来进行判定。在一些实施例中,液滴检测模块包括逻辑电路,设计成当检测的强度未介于可接受的范围内时,产生预定的信号。举例而言,当检测的强度小于特定阈值时,会产生预定的信号。强度的阈值例如为由标靶液滴反射及/或散射的光所预期的最小强度,可适当地与等离子体闪光区别。在一些实施例中,基于大量标靶液滴(例如:1000个或10000个标靶液滴)的平均强度来判定由标靶液滴反射及/或散射的光所预期的最小强度。在一些实施例中,预期的最小强度例如是小于由大量标靶液滴判定的平均强度的一个标准差或两个标准差。

如果检测的光强度未介于可接受的范围内,于操作s340中,自动地调整液滴照射模块的参数,以提升或降低照射标靶液滴的光强度,最终使检测的光强度介于可接受的范围内。

在各种实施例中,液滴照射模块的参数例如包括:给液滴照射模块中的光源(例如:激光)的输入电压及/或电流、控制离开液滴照射模块的光量的狭缝宽度、液滴照射模块的光圈,以及液滴照射模块的角度及/或倾斜值。在一些实施例中,利用设计以控制液滴照射模块的各种参数的控制器来调整参数。举例而言,在实施例中,控制器是耦接至控制离开液滴照射模块的光量的狭缝及/或控制液滴照射模块的倾斜及/或角度的机构。在此实施例中,控制器是耦接至液滴检测模块,并因应当检测的光强度未介于可接受的范围内时由液滴检测模块所产生的预定信号,调整狭缝宽度及/或液滴照射模块的倾斜。

在一些实施例中,控制器为逻辑电路,设计以接收来自液滴检测模块的信号,并取决于接收的信号对液滴照射模块的一或多个构件(例如狭缝及/或本公开其他段落所述的倾斜控制机构)传递控制信号,以自动地调整液滴照射模块的一或多个参数。

图4a示意性地示出根据本公开实施例的用来测量于极紫外光源中的标靶液滴速度的装置。在实施例中,前述装置包括液滴照射模块410、液滴检测模块420、控制器450以及处理器430。

在各种实施例中,液滴照射模块410包括辐射源415、倾斜控制机构413以及狭缝控制机构417。倾斜控制机构413(亦称作“自动倾斜”)控制辐射源415的倾斜。在各种实施例中,自动倾斜413为步进马达,耦接至液滴照射模块410的辐射源415(例如:激光),并移动辐射源415以改变射入标靶液滴dp的光(或辐射)l的入射角(并具有改变进入液滴检测模块420的由标靶液滴dp反射及/或散射的光r的量的效果)。在一些实施例中,自动倾斜413包括压电致动器。

狭缝控制机构417(也称作“自动狭缝”)控制离开辐射源415的光量。在实施例中,狭缝或光圈(aperture)414是设置于辐射源415与照射标靶液滴dp的位置p之间。在一些实施例中,如图4b所示,狭缝控制机构417包括可移动的不透明阻障414,其具有数个狭缝414a、414b、414c、或不同尺寸的开口。举例而言,当控制器450判定于液滴检测模块420所检测到的光强度小于可接受的范围,控制器450会移动狭缝控制机构417,使得较宽的狭缝414a位于光离开辐射源415的路径上,允许更多光照射标靶液滴dp,并增加所检测的强度。另一方面,如果判定于液滴检测模块420所检测到的光强度大于可接受的范围,控制器450会移动狭缝控制机构417,使得较窄的狭缝414c位于光离开辐射源415的路径上,借此减少所检测的强度。在此实施例中,由控制器450调整的液滴照射模块410的参数为位于照射标靶液滴的光l的路径上的狭缝414的宽度。

在一些实施例中,如图4c所示,自动狭缝417包括虹膜式光圈(irisdiaphragm)414',跟随有设置于辐射源415与位置p之间的单狭缝414a'。在此实施例中,狭缝控制机构417的功能为通过虹膜式光圈414'改变射入单狭缝414a'的总光强度。举例而言,如果控制器450判定所检测到的光强度需要更高,则会启动虹膜式光圈414'以增加光圈尺寸,借此允许更多光通过单狭缝414a',并导致所检测的强度增加。另一方面,如果控制器450判定所检测到的光强度需要减少,则会启动虹膜式光圈414'以缩小光圈尺寸,最终导致所检测的强度减少。在此实施例中,由控制器450调整的液滴照射模块410的参数为位于照射标靶液滴dp的光l的路径上的虹膜式光圈414'的光圈。

本公开所属技术领域中技术人员应注意的是,虽然如图4a所示,自动倾斜413与自动狭缝417是与辐射源415分开,在一些实施例中,自动倾斜413与自动狭缝417可与辐射源415整合为一体,以形成单一液滴照射模块410。在此实施例中,可适当地调整在控制器450与液滴照射模块410之间的耦接,以达到与本文所公开的相同的结果。

因此,控制器450设定液滴检测模块420所检测的光强度,以允许在一持续期间的时间稳定地检测标靶液滴。如本公开其他段落所述,于检测特定标靶液滴与检测由前一个标靶液滴立即产生的极紫外光峰值之间的时间差会提供标靶液滴经过位置p与激发区ze之间的速度。对于稳定产生极紫外光辐射而言,准确测量标靶液滴速度是重要的,因其允许标靶液滴的到达与激发区的激发脉冲之间的同步。在实施例中,在控制器450设定所检测的强度的情况下,处理器430(也称作“计时及能量测量模块(timingandenergymeasurementmodule)”或“tem2”)测量标靶液滴的速度。

在本公开实施例中,通过自动地最佳化液滴照明及/或检测模块,有可能改善标靶液滴速度的测量,并改善激发脉冲与标靶液滴之间的同步。因此,有可能改善基于激光激发等离子体的极紫外光源的效率及稳定性。

应了解的是,本公开未必说明所有优势,且并非所有的实施例或范例皆具有特定的优势,且其他实施例或范例可提供不同的优势。

根据本公开的一实施例,一种控制极紫外光(euv)辐射源的方法包括:以来自液滴照射模块的光照射标靶液滴,并检测由标靶液滴反射及/或散射的光。此方法包括:判定检测光的强度是否介于可接受范围内。因应检测光的强度未介于可接受范围内的判定,自动地调整液滴照射模块的参数,以使检测光的强度落入可接受范围内。在一些实施例中,照射标靶液滴的光的波长为约1070nm。在一些实施例中,来自液滴照射模块的光源为激光。在一些实施例中,参数为位于液滴照射模块与标靶液滴之间的狭缝的狭缝宽度。在一些实施例中,参数为液滴照射模块的倾斜角度。在一些实施例中,强度的可接受范围包括最小阈值强度。在一些实施例中,控制器判定所检测的光是否介于强度的可接受范围内,且自动地控制调整液滴照射模块及/或液滴检测模块的参数,以使所检测的光强度介于可接受范围内。

根据本公开的另一实施例,测量极紫外光(euv)源中标靶液滴速度的装置包括液滴照射模块、液滴检测模块、控制器以及处理器。液滴照射模块包括辐射源,用以在预定位置照射标靶液滴。液滴检测模块是用以检测由标靶液滴所反射及/或散射的辐射。耦接至液滴照射模块的控制器是设计以判定液滴检测模块所检测的辐射强度是否介于强度的可接受范围内,并因应所检测的强度未介于可接受范围内的判定,自动地调整液滴照射模块的参数。处理器是用以基于液滴检测模块检测辐射的时间来判定标靶液滴的速度。在一些实施例中,液滴照射模块包括可调整的狭缝,来自辐射源的辐射通过前述狭缝,且其中前述参数为可调整狭缝的狭缝宽度。在一些实施例中,液滴照射模块还包括耦接至辐射源的自动倾斜机构,其中前述参数为辐射源的倾斜角度。在一些实施例中,处理器是用以更进一步基于由极紫外光源产生的极紫外光辐射强度判定液滴标靶的速度。在一些实施例中,辐射源包括激光。在一些实施例中,来自辐射源的辐射波长为约1070nm。在一些实施例中,控制器是设计为自动地调整液滴检测模块的参数,以使液滴检测模块所检测的辐射强度介于可接受的范围内。

根据本公开的又一实施例,产生极紫外光(euv)辐射的装置包括液滴产生器、液滴照射模块、液滴检测模块以及控制器,其中液滴产生器是用以产生标靶液滴。液滴照射模块包括辐射源、可调式光圈以及自动倾斜机构。辐射源是用以在预定位置照射标靶液滴。来自辐射源的辐射通过可调式光圈,且自动倾斜机构是耦接至辐射源。液滴检测模块是用以检测由标靶液滴反射及/或散射的辐射。控制器是设计以判定液滴检测模块所检测的辐射强度是否介于可接受范围内,并因应所检测的强度未介于可接受范围内的判定,自动地调整液滴照射模块的参数。在一些实施例中,前述参数为可调式光圈的开口。在一些实施例中,前述参数为辐射源的倾斜角度。在一些实施例中,辐射源为激光。在一些实施例中,来自辐射源的辐射波长为约1070nm。在一些实施例中,控制器是设计以自动地调整前述参数,以使液滴检测模块所检测的强度介于可接受范围内。

以上概述了许多实施例的部件,使本公开所属技术领域中技术人员可以更加理解本公开实施例的各方面。本公开所属技术领域中技术人员应可理解,可轻易地以本公开实施例为基础来设计或改变其他工艺及结构,以实现与在此介绍的实施例相同的目的及/或达到与在此介绍的实施例相同的优点。本公开所属技术领域中技术人员也应了解,这些相等的结构并未背离本公开的构思与范围。在不背离本公开的构思与范围的前提下,可对本公开实施例进行各种改变、置换及变动。

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