用于利用光开关进行返回光束量测的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体涉及用于光刻的激光技术，并且更特别地涉及极紫外(EUV)光产生的 优化。
【背景技术】
[0002] 半导体工业不断发展能够印刷越来越小的集成电路尺寸的光刻技术。极紫外 (EUV)光(有时也称作软X射线)一般被定义为具有在10纳米和110纳米(nm)之间的波长的电 磁辐射。EUV光刻一般被认为包括处于在IOnm至Hnm的范围内的波长的EUV光，并且被用来 在诸如硅晶片等的衬底中产生极小特征(例如，亚32nm特征）。这些系统必须高度可靠并且 提供有成本效益的吞吐量和合理的工艺宽容度。
[0003] 产生EUV光的方法包括但不一定限于利用在EUV范围内的一种或多种发射线将材 料转换成具有一种或多种元素(例如，氙、锂、锡、铟、锑、碲、铝等）的等离子体状态。在一种 这样的方法中，经常被称为激光产生的等离子体(LPP)的所要求的等离子体可以通过在辐 射部位用激光束辐射诸如具有期望的谱线发射元素的材料的微滴、流或簇等的靶而产生。
[0004] 谱线发射元素可以是纯的形式或者合金形式（例如，在期望的温度是液体的合 金），或者可以用诸如液体等的另一材料混合或分散。该靶被传递至期望的辐射部位(例如， 主焦斑）并且在用于等离子体引发和EUV光的生成的LLPEUV源等离子体室内用激光源照 射。对于诸如来自高功率C02激光源等的激光束而言有必要的是:被聚焦在靶将通过的位置 上并且被以使得当靶材料通过那个位置时与靶材料交叉的方式定时，以便正确地撞击靶以 获得良好的等离子体、并因此获得良好的EUV光。
[0005] 与EUV源一起使用返回光束量测以观察生成EUV光的过程，例如，观察并测量当用 激光源照射靶时从靶反射的光。这样的测量被称作返回光束诊断(RBD)。这些返回光束诊断 可以包括靶位置和形状的测量、激光源照射的有效性、激光源焦点和类似物。
[0006] 这些RBD测量通过诸如对激光源的波长进行响应的照相机、红外检测器或微测热 辐射计等的感测装置来进行。归因于这些感测装置的操作原理，它们对反射光的曝光应该 在当将要进行测量时被控制。
[0007] 限制感测装置对反射光的曝光的一种已知方法是凭借诸如周期性地阻挡去往感 测装置的光学路径的一组不透明转动叶片等的机械断续器（interrupter)的使用。叶片的 几何形状和转动速度限定了固定的接通和断开时间，其中叶片之间的间距和转动速度限定 了其中清晰的光学路径被提供用于反射光到达感测装置的接通时间，并且不透明叶片的宽 度和转动速度限定了其中反射光被阻挡而不到达感测装置的断开时间。
[0008] 因为断续器限定了进行测量的时间，所以这样的断续器的固定性质在其与激光源 一起的使用时强加了限制。断续器接通和断开时间不容易在测量对测量的基础上改变。因 此，难以在不同的操作条件下维持断续器与脉冲激光源之间的同步。需要同步以保证反射 光在曝光周期的近似中央时到达传感器，使得感测装置被用反射光充分地照射。感测装置 部分地被叶片阻隔时进行的测量将产生错误的读数。
[0009] 因此，需要的是一种控制到达用于在EUV源中进行返回光束诊断测量的感测装置 的反射光的改进方式。
【发明内容】
[0010] 在实施例中提供了一种用于测量从激光产生的等离子体极紫外光源中的靶反射 的光的方法，该方法包括：（a)在光开关处接收反射光；（b)通过光开关将接收到的反射光沿 着第一光学输出路径从光开关引导至光阻挡元件；（c)在控制器处接收第一激光源发射信 号；（d)响应于接收到的第一激光源发射信号，将信号从控制器通信传送至光开关，以将接 收到的反射光沿着第二光学输出路径从光开关引导至感测装置；（e)由感测装置测量接收 到的反射光；（f)在跟随步骤(d)的第一预定时间段之后，使将接收到的反射光沿着第一光 学路径从光开关引导至光阻挡元件的信号从控制器通信至光开关;和(g)在控制器处接收 第二激光源发射信号，并且如果在第一预定时间段加上第二预定时间段之后在控制器处接 收到第二激光源发射信号，那么重复步骤(d)至(f)，其中步骤(d)响应于第二激光源发射信 号，否则忽略在控制器处接收到的第二激光源发射信号。
[0011] 在实施例中，第一预定时间和第二预定时间通过激光源的占空比来确定。
[0012] 在实施例中提供了一种返回光束诊断系统，用于测量从激光产生的等离子体极紫 外光源中的靶反射的光，包括:光开关，位于光学输入路径上，光开关接收当靶被激光源照 射时从靶反射的光，光开关被配置成具有将接收到的反射光从光开关引导在第一光学输出 路径上的第一状态，光开关被配置成具有将接收到的反射光从光开关引导在第二光学输出 路径上的第二状态;光阻挡元件，位于第一光学输出路径上;感测装置，位于第二光学输出 路径上，感测装置被配置成测量接收到的反射光;和控制器，被配置成通过指示光开关执行 以下测量序列对第一激光源发射信号做出响应:从第一状态改变至第二状态，由此将接收 到的反射光从光开关沿着第二光学输出路径引导至感测装置以用于测量，和在第一预定时 间段之后从第二状态改变至第一状态，控制器进一步被配置成:如果在第一预定时间段加 上第二预定时间段之后在控制器处接收到第二激光源发射信号，则通过重复测量序列对第 二激光源发射信号做出响应，否则忽略在控制器处接收到的第二激光源发射信号。
【附图说明】
[0013] 图1是图示出可以在其中使用本方法的典型LPPEUV系统的部件中的一些的示意 图。
[0014] 图2是根据实施例的返回光束诊断模块的图。
[0015] 图3是根据实施例的返回光束诊断模块的操作的流程图
[0016] 图4a是根据实施例的在低占空比模式中的返回光束诊断模块的操作的图表。
[0017]图4b是根据实施例的在高占空比模式中的返回光束诊断模块的操作的图表。
[0018]图4c是根据实施例的在连续波模式中的返回光束诊断模块的操作的图表。
【具体实施方式】
[0019]在极紫外(EUV)光源中，EUV光通过利用来自激光源的激光辐射靶将靶转换成等离 子体而产生。这样的EUV源被称为激光产生的等离子体(LPP)EUV源。LPPEUV源例如作为较 大光刻系统中的部件在用于生产集成电路的光刻中使用。
[0020] 在EUV源中使用返回光束量测以测量生成EUV光的过程，例如测量在用激光源照射 靶时来自靶的反射光。这样的测量被称作返回光束诊断(RBD)。这些返回光束诊断可以包括 靶位置和形状的测量、激光源照射的有效性、激光源焦点和类似物。
[0021] 为了进行这些测量，来自由激光源照射的靶的反射光被引导至RBD模块。
[0022] 在RBD模块的实施例中，用产生反射光的二维表示的诸如对激光源的波长进行响 应的红外照相机、微测热福射计阵列、热释电摄像机（Pyr〇cam)、四芯组传感器（quad sensor)、电荷耦合成像器或者其他合适的检测器等的感测装置来测量反射光。因为感测装 置本质上是保热的，所以感测装置在它曝光于反射光持续第一预定时间段(曝光时间）时变 热。在该曝光时间之后，通过感测装置进行测量。感测装置接着被允许恢复到曝光前状态持 续至少第二预定时间段(恢复时间）。响应于来自激光源的激光发射信号的控制器给光开关 排序使得反射光被引导至感测装置持续曝光时间，并且接着被引导至阻挡元件持续至少恢 复时间。
[0023] 一旦过了恢复时间，另一测量序列接着由控制器响应于来自激光源的第二激光源 发射信号而启动。相比之下，在曝光加上恢复