阅读说明：本技术 反射镜阵列 (Reflection mirror array ) 是由 M·M·L·施特格侯 刚天 M·尤塞菲莫格哈德丹 于 2018-03-08 设计创作，主要内容包括：一种反射镜阵列,所述反射镜阵列中的至少一些反射镜包括反射表面和从与所述反射表面相反的表面延伸的臂,其中所述反射镜阵列还包括支撑结构,所述支撑结构设置有多个感测设备,所述感测设备配置成测量所述感测设备和从所述反射镜延伸的臂之间的间隙。(A kind of reflection mirror array, at least some of reflection mirror array reflecting mirror includes reflecting surface and the arm from the surface extension opposite with the reflecting surface, wherein the reflection mirror array further includes support construction, the support construction is provided with multiple sensor devices, and the sensor device is configured to measure the sensor device and from the gap between the arm that the reflecting mirror extends.)

反射镜阵列

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月12日提交的欧洲申请17166181.2的优先权，该欧洲申请通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及一种反射镜阵列和一种测量辐射功率的方法。所述反射镜阵列可以构成光刻设备的一部分。

背景技术

光刻设备是一种构造为将所期望的图案施加到衬底上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。光刻设备可例如将来自图案形成装置(例如，掩模)的图案投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

光刻设备用于将图案投影到衬底上的辐射波长确定了可以在该衬底上形成的特征的最小尺寸。使用EUV辐射(具有在4-20nm范围内的波长的电磁辐射)的光刻设备可用于在衬底上形成比常规光刻设备(所述常规光刻设备可以例如使用波长为193nm的电磁辐射)更小的特征。

由光刻设备使用的EUV辐射由例如可以是激光产生等离子体(LPP)源的源产生。来自EUV辐射源的功率输出的量会随着时间的推移而改变。如果来自EUV辐射源的EUV辐射输出的功率太高，则这可能对光刻设备的部件造成损害。如果EUV辐射的功率太小，则这会降低光刻设备能够操作的速度，由此减少每小时由光刻设备曝光的衬底数目(这可以称为生产量)。因此期望能够测量EUV辐射的功率，因为这种测量允许相应地调整EUV辐射源。

发明内容

可以期望提供一种未被现有技术教导的测量辐射功率的方法，并且提供一种配置成提供辐射功率测量的反射镜阵列。

根据本发明的第一方面，提供了一种反射镜阵列，所述反射镜阵列中的至少一些反射镜包括反射表面和从与所述反射表面相反的表面延伸的臂，其中所述反射镜阵列还包括支撑结构，所述支撑结构设置有多个感测设备，所述感测设备配置成测量所述感测设备和从所述反射镜延伸的臂之间的间隙。

感测设备和从反射镜延伸的臂之间的间隙通过反射镜和臂的温度确定。反射镜和臂的温度进而通过被反射镜吸收的辐射的功率确定。因此，测量所述间隙允许测量入射到反射镜上的辐射的功率。

感测设备可以配置成测量所述感测设备和所述反射镜的臂的端部之间的间隙。

磁体和感应材料可以设置在所述反射镜的臂中的至少一些的端部处。

磁体和感应材料可以由不同的材料形成。可替代地，磁体和感应材料可以包括相同的材料。

所述感测设备中的至少一些可以包括多个涡流传感器。

反射镜阵列可以还包括致动器，所述致动器配置成将反射镜移动到期望的方向。

所述致动器可以是电磁体。

根据本发明的第二方面，提供了一种系统，包括根据第一方面所述的反射镜阵列，并且还包括处理器，所述处理器配置成接收当EUV辐射入射到所述反射镜阵列上时感测设备和相关联的反射镜的臂之间的测量到的间隙，所述处理器还配置成将测量到的所述间隙与当EUV辐射没有入射到所述反射镜阵列上时先前测量到的间隙进行比较以提供间隙变化测量结果。

间隙变化测量结果可以有利地指示入射到反射镜阵列上的辐射的功率。

所述处理器可以配置成将间隙变化测量结果与先前获得的间隙变化测量结果进行比较。

有利地是，这允许测量入射到反射镜阵列的反射镜上的辐射的功率变化。功率变化测量可以以相对值的方式进行测量，而无需确定绝对功率值。

所述处理器可以配置成使用入射辐射的功率与所述间隙变化之间的已知关系确定入射到所述反射镜上的辐射的功率。

所述已知关系可以被表达成一模型，所述模型考虑了所述反射镜阵列的反射镜对辐射的吸收、所述臂的热膨胀系数和所述臂的长度。

已知关系可以包括表示针对多个不同入射辐射强度的间隙变化的被储存的数据。

本发明的第二方面的可选特征可以与本发明的第一方面的可选特征组合。

根据本发明的第三方面，提供了一种光刻设备，包括：照射系统，配置成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束的横截面中赋予辐射束图案以形成图案化的辐射束；衬底台，构造成保持衬底；和投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底上，其中所述照射系统包括根据本发明的第一方面所述的反射镜阵列。

本发明的第三方面可以与本发明的第一方面的可选特征组合。

根据本发明的第四方面，提供了一种光刻设备，包括：照射系统，配置成调节辐射束；支撑结构，构造成支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在辐射束的横截面中赋予辐射束图案以形成图案化的辐射束；衬底台，构造成保持衬底；和投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底上，其中所述照射系统包括根据本发明的第二方面所述的系统，其中，所述光刻设备还包括设置在所述衬底台上的传感器，其中所述处理器配置成将使用所述反射镜阵列的感测设备获得的测量结果与使用所述衬底台上的传感器获得的测量结果进行比较。

本发明的第四方面可以与本发明的第二方面的可选特征组合。

所述系统可以还包括设置在所述图案形成装置的支撑结构上的传感器。所述处理器可以配置成将使用所述反射镜阵列的感测设备获得的测量结果与使用所述图案形成装置的支撑结构上的传感器获得的测量结果进行比较。

根据本发明的第五方面，提供了一种测量反射镜阵列处的辐射功率的方法，所述反射镜阵列包括至少一些反射镜，所述至少一些反射镜包括反射表面和从与所述反射表面相反的表面延伸的臂，所述反射镜阵列还包括设置有多个感测设备的支撑结构；其中，所述方法包括使用所述感测设备测量所述感测设备和从所述反射镜延伸的臂之间的间隙。

感测设备和从反射镜延伸的臂之间的间隙通过反射镜和臂的温度确定。反射镜和臂的温度进而通过被反射镜吸收的辐射的功率确定。因此，测量所述间隙允许测量入射到反射镜上的辐射的功率。

可以在没有EUV辐射入射到反射镜阵列上时测量间隙。可以在EUV辐射入射到反射镜阵列上时测量间隙。可以将测量到的间隙进行比较以提供间隙变化测量结果。

所述方法可以还包括将间隙变化测量结果与先前获得的间隙变化测量结果进行比较。

所述方法可以还包括使用入射辐射的功率与所述间隙变化之间的已知关系确定入射到所述反射镜上的辐射的功率。

所述已知关系可以被表达成一模型，所述模型考虑了反射镜对辐射的吸收、所述臂的热膨胀系数和所述臂的长度。

已知关系可以包括表示针对多个不同入射辐射强度的间隙变化的被储存的数据。

所述方法可以还包括使用间隙变化测量结果来识别对反射镜阵列的反射镜的损伤。

所述反射镜阵列可以构成光刻系统的一部分。所述方法可以还包括使用间隙变化测量结果来识别对光刻系统的辐射收集器的局部污染。

本发明的第五方面的特征可以与本发明的其它方面的特征组合。

附图说明

现在将参考随附的示意性附图仅通过举例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1描绘了根据本发明的实施例的包括辐射源和光刻设备的光刻系统；

图2描绘了构成本发明的实施例的一部分的反射镜组件；

图3描绘了反射镜组件，并且反射镜定向成偏离平衡方位或平衡方向(equilibrium orientation)；

图4描绘了处于平衡方位但EUV辐射入射到反射镜上的反射镜组件；

图5描绘了使用本发明的实施例获得的测量结果；和

图6描绘了当执行图5的测量时从光刻设备的收集器反射的EUV辐射。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的包括反射镜阵列的光刻系统。光刻系统包括辐射源SO和光刻设备LA。辐射源SO被配置成产生极紫外(EUV)辐射束B。光刻设备LA包括：照射系统IL，被配置为支撑图案形成装置MA(例如掩模)的支撑结构MT，投影系统PS和被配置为支撑衬底W的衬底台WT。照射系统IL被配置成在辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节辐射束B。投影系统被配置为将辐射束B(现在通过掩模MA图案化)投影到衬底W上。衬底W可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备将图案化的辐射束B与先前在衬底W上形成的图案对准。

辐射源SO、照射系统IL和投影系统PS都可以被构造和布置成使得它们可以与外部环境隔离。可以在辐射源SO中提供低于大气压的压力的气体(例如氢气)。可以在照射系统IL和/或投影系统PS中提供真空。可以在照射系统IL和/或投影系统PS中提供远低于大气压的压力下的少量气体(例如氢气)。

图1中所示的辐射源SO是可以称为激光产生等离子体(LPP)源的类型的辐射源。激光器1(例如可以是CO₂激光器)布置成经由激光束2将能量沉积到燃料中，诸如从燃料发射器3提供的锡(Sn)。尽管在下文描述中提到锡，但是可以使用任何合适的燃料。燃料可以例如是液体形式，并且可以例如是金属或合金。燃料发射器3可以包括喷嘴，所述喷嘴配置成沿着朝向等离子体形成区4的轨迹引导例如呈液滴的形式的锡。激光束2在等离子体形成区4处入射到锡上。激光能量沉积到锡中，在等离子体形成区4处产生等离子体7。在等离子体的离子的去激励和复合期间，从等离子体7发射辐射，包括EUV辐射。

EUV辐射由近正入射式辐射收集器5(有时更一般地称为正入射式辐射收集器)收集和聚焦。收集器5可以具有多层结构，其布置成反射EUV辐射(例如，具有诸如13.5nm的期望波长的EUV辐射)。收集器5可以具有椭圆形配置，所述配置具有两个椭圆形焦点。第一焦点可以在等离子体形成区4处，第二焦点可以在中间焦点6处，如下所述。

激光器1可以与辐射源SO分离。在这种情况下，激光束2可以借助于光束传输系统(未示出)从激光器1传递到辐射源SO，所述光束传输系统包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器、和/或其它光学器件。激光器1和辐射源SO可以一起被认为是辐射系统。

由收集器5反射的辐射形成辐射束B。辐射束B在点6处聚焦以形成等离子体形成区4的图像，其用作照射系统IL的虚拟辐射源。辐射束B被聚焦所在的点6可以称为中间焦点。辐射源SO布置成使得中间焦点6位于辐射源的封闭结构9中的开口8处或附近。

辐射束B从辐射源SO穿过进入照射系统IL中，该照射系统IL被配置成调节辐射束。照射系统IL包括琢面场反射镜装置10并且可以包括琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10是由可分别控制的反射镜构成的反射镜阵列。该阵列的反射镜以及相关联的致动器和感测设备一起可以称为反射镜组件。控制器CT控制反射镜的方向(如下文进一步描述)。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起为辐射束B提供所期望的横截面形状和所期望的角强度分布。辐射束B从照射系统IL通过并入射到由支撑结构MT保持的图案形成装置MA上。图案形成装置MA反射辐射束B并使辐射束B图案化。除了琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11，照射系统IL可以包括其它反射镜或装置。

在来自图案形成装置MA的反射之后，图案化的辐射束B进入投影系统PS。投影系统包括多个反射镜13、14，所述反射镜配置成将辐射束B投射到由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可以对辐射束施加缩小因子，从而形成具有特征小于图案形成装置MA上的相应特征的图像。例如，可以施加为4的缩小因子。尽管投影系统PS在图1中具有两个反射镜13、14，但是投影系统可包括任意数量的反射镜(例如六个反射镜)。

图1所示的辐射源SO可以包括未图示的部件。例如，光谱滤光器可以设置在辐射源中。光谱滤光器可以对EUV辐射基本上是透射的，但是对其它波长的辐射(诸如红外辐射)基本上是阻挡的。

图2示意性地描绘了琢面场装置10的反射镜组件19(这是反射镜阵列的示例)。反射镜20的外表面22对EUV辐射是反射性的，例如具有由反射率交替的多个层形成的多层结构。层的厚度被选择成使得提供从层边界反射的EUV辐射的相长干涉。

臂24从反射镜的与反射面22相反的表面26延伸。表面26可以称为反射镜的后表面。臂24连接到反射镜的后表面26的中心(尽管它可以连接在反射镜的后表面上的某一其它点处)。臂24和反射镜20之间的连接是刚性的，使得臂的移动将导致反射镜的移动。板簧28也从反射镜20的后表面延伸。连接器34接收板簧28，并且进而连接到支撑结构30。连接器34可以例如是焊接到支撑结构30上的环。连接器34可以是金属的。板簧28可以例如焊接或螺栓连接到连接器34。连接器34可以具有已知的热阻。

因此，板簧经由连接器34连接至支撑结构30并由此支撑反射镜20。臂24不连接至支撑结构30，而是穿过支撑结构中的开口32。尽管在图2A中描绘了两个板簧28，但是实际上，可以设置四个板簧，每个板簧沿不同的方向延伸。例如，两个板簧28可以在沿y方向间隔开的位置处固定至连接器34。另外两个板簧(未描绘)可以在沿x方向间隔开的位置处连接至连接器34。

虽然所描绘的实施例使用四个板簧将反射镜20连接到支撑结构30，但是可以提供其它形式的连接。例如，可以设置不同数量的板簧。可以提供不同形式的弹性连接(例如，某种其它形式的弹簧)。类似地，所述连接器可以具有其它形状和/或配置。在实施例中，连接器可以被省略。

板簧28将反射镜20和臂24弹性地偏置到平衡方位。在该实施例中，平衡方位对应于反射镜20的反射表面22基本平行于支撑结构的表面，并且对应于臂24穿过支撑结构中的开口32的中心。然而，在其它实施例中，板簧28可以将反射镜20偏置到某一其它平衡方位。当力施加到臂24上时，例如在图2A中向下推动臂时，板簧28弯曲并允许反射镜20的方位或方向改变。当力被移除时，板簧28使反射镜20返回其平衡方位(并使臂24返回其平衡方位)。

磁体40位于臂24的端部。在磁体40上设置电感或感应材料42层(例如，使用螺钉附接至磁体或胶合到磁体上)。磁体40允许将力施加到臂24上，以将臂和反射镜20移动至不同的方向。感应材料42允许测量臂24(和反射镜20)的方向。可能期望磁体40具有高强度，因为磁体的强度将决定针对电磁体中的给定电流施加到臂24的力(如下所述)。磁体40可以例如由钐钴形成。期望的是，感应材料42层是具有高感应性的，因为这决定了使用涡流传感器测量的信号强度(如下所述)。感应材料42可以例如是AlMgMn合金。通常，磁体40和感应材料42可以包括任何合适的材料。在实施例中，磁体40和感应材料42可以包括单一材料(例如既是磁性的又是感应的铁质材料或黑色金属材料)。

四个电磁体44a-d由第二支撑结构46支撑。第二支撑结构46可以连接至支撑反射镜20的支撑结构30，从而提供单个整体支撑结构。在图2B中从上方以截面图描绘了电磁体44a-d。可以看出，两个电磁体44a和44c在y方向上是分离的，并且两个电磁体44b和44d在x方向上是分离的。为了便于理解，在本说明书中使用笛卡尔坐标，并且使用通常的光刻惯例，其中辐射束的方向是z方向。然而，应当理解，这并不旨在将本发明限制为反射镜组件相对于辐射束的特定方向。臂24上的电磁体44a-d和磁体40是反射镜致动器的示例。可以使用其它形式的反射镜致动器，例如某种其它形式的电磁致动器，或由机械致动器移动的永磁体。

在每个电磁体44a-d的端部设有涡流传感器48a-d。涡流传感器48a-d在图2C中描绘并且具有与电磁体44a-d相同的配置。涡流传感器48a-d是感测设备的示例。可以使用其它形式的感测设备。例如，感测设备可以包括光学传感器，该光学传感器被布置成测量从磁体40的表面反射的辐射束的位置和/或相位。

控制器CT(参见图1)将电流输送到电磁体44a-d，该电流被选择成产生磁场，所述磁场将期望的力施加到磁体40，从而将磁体移动到期望的位置。这导致臂24旋转并使反射镜20移动到期望的方向。图3中描绘了使用电磁体将反射镜旋转到期望方向的示例。在该示例中，电流沿产生吸引磁体40的磁场的方向流过第一电磁体44a。同时，电流沿相反方向穿过第三电磁体44c，从而产生排斥磁体40的磁场。此外，电流沿产生吸引磁体40的磁场的方向流过第二电磁体44b。最后，电流沿产生排斥磁体40的磁场的方向流过第四电磁体44d。作用在磁体40上的力使磁体沿如所描绘的正y方向和正x方向(尽管这在图3中不可见)移动。该移动导致板簧28弯曲并使得反射镜20旋转。涡流传感器48a-d感测感应材料42中的由磁场感应的涡流。涡流传感器48a-d因此能够确定感应材料的位置，因此能够确定臂24的位置。这进而允许计算反射镜20的方向。

图2中描绘的反射镜组件19是反射镜阵列的一部分。反射镜阵列可以是琢面场反射镜装置10(如图1所描绘)。在使用中，如上面进一步提到的，可能期望在琢面光瞳反射镜装置11处形成特定的照射模式。这可以通过选择琢面场反射镜装置10的反射镜20的方向以使得辐射束被引导朝向琢面光瞳反射镜装置11处的特定期望部位。例如，反射镜20可以定向成将辐射引导至琢面光瞳反射镜装置11上的两个区域以形成偶极模式，或者可以定向成将辐射引导至琢面光瞳反射镜装置上的四个区域以形成四极模式。控制器CT(参见图1)可以用于控制所述阵列的反射镜20的方向。控制器CT可以通过控制输送到与反射镜20相关联的电磁体44a-d的电流来实现上述控制。控制器CT可以接收来自与反射镜相关联的涡流传感器48a-d的测量结果，并且可以当控制输送到电磁体44a-d的电流时将这些测量结果用作反馈。

图4示意性地描绘了与图2和图3中描绘的相同的设备。然而，在图2和图3中，没有辐射入射到反射镜20上，而在图4中，辐射入射到反射镜上。在该实施例中，入射到反射镜20上的辐射包括EUV辐射(由箭头示意性地描绘出)。虽然反射镜20反射EUV辐射，但是它不是全反射器，而是反射约60％的入射EUV辐射。因此，大量的EUV辐射被反射镜20吸收并引起反射镜的加热。臂24是金属(例如钢、铜或合金)，并且热连接到反射镜。臂24可以例如被焊接或钎焊到反射镜20。臂24和镜20之间的热连接可以使得当反射镜被加热到给定温度时臂被加热到基本上相同的温度。

臂的长度为几厘米(例如，在5到10厘米之间，例如，大约7厘米)。因为臂24由金属构成，所以它具有显著的热膨胀系数。因此，当臂24变热时，臂膨胀。臂24的膨胀使磁体40和感应材料42朝向涡流传感器48a-d和电磁体44a-d移动。臂24由于没有固定至支撑结构30而自由伸缩。

臂24的膨胀由臂的温度确定。臂24的温度进而由反射镜20的温度确定，并且反射镜20的温度由反射镜吸收的EUV辐射的量确定。反射镜20吸收的EUV辐射的量依赖于入射到反射镜上的EUV辐射的功率。因此，测量臂24的膨胀提供了直接依赖于入射到反射镜20上的EUV辐射的功率的输出。可以通过测量感应材料42和涡流传感器48之间的间隔的变化来测量臂24的膨胀。这可以被称为测量感应材料42与涡流传感器48之间的间隙60的变化。间隙60指示在涡流传感器48a和48c之间的一点处，因此虚线被包含以引导眼睛。

可以使用涡流传感器来测量感应材料42与涡流传感器48a-d之间的间隙60。处理器PR可以使用来自涡流传感器48a-d的输出信号来测量间隙60，从而允许测量入射到反射镜20上的EUV辐射的功率。虽然处理器PR被描绘为与控制器CT分立的实体，但是处理器可以构成控制器的一部分。处理器PR可以执行上文进一步描述的计算。

感应材料42和涡流传感器48a-d之间的间隙60可以通过将从两个涡流传感器输出的信号加在一起而不是减去它们来确定(涡流信号的减法用于测量感应材料的x和y方向移动)。例如，由在y方向上分离的涡流传感器48a和48c输出的信号可以被加在一起以产生对感应材料42和涡流传感器之间的间隙60的测量结果。由在x方向上分离的涡流传感器48b和48d输出的信号可以被加在一起以获得第二间隙测量结果。间隙60的这些测量中的任一个都足以允许测量入射到反射镜20上的EUV辐射的功率。因此，存在一些冗余。该冗余可以有利地允许执行间隙测量，例如，即使涡电流传感器中的一个停止运行。可替代地，使用x方向和y方向涡流传感器48a-d获得的测量结果可以用于产生平均测量结果。这可以有利地提高由于例如未正确测量的单个涡流传感器的影响降低而获得的间隙测量的准确度。

涡流传感器48a-d产生交变电磁场。这些交变电磁场在感应材料42中感应出涡流，所述涡流与由传感器48a-d产生的交变电磁场相对。传感器探测次级电磁场的形成，由此确定关于感应材料42的邻近度或接近程度的信息。

在实施例中，可以在没有EUV辐射入射到反射镜20上时测量间隙60(图2)，然后当EUV辐射入射到反射镜上时随后测量间隙60(图4)。然后可以确定间隙60的变化。间隙60的变化直接由入射到反射镜20上的EUV辐射的功率确定。

在本发明的实施例中，大约200W的EUV辐射可以入射到琢面场反射镜装置10上，大约80W可以被琢面场反射镜装置吸收。结果，臂24发生明显的膨胀，从而提供了几微米的间隙60的变化。这允许以合理的准确度测量入射的EUV辐射功率。

当臂24和反射镜20处于其平衡位置时(如图2和图4所描绘)，可以执行最简单形式的间隙测量。在该位置，感应材料42基本对称地位于x方向涡流传感器48b、48d和y方向涡流传感器48a、48c之间。结果，从涡流传感器48a-d输出的信号仅表示感应材料42和涡流传感器48a-d之间的间隙60，并且不受感应材料的x方向或y方向移位的影响。这允许以直接或简单的方式确定间隙。

然而，当阵列的所有反射镜20和相关联的臂24都处于其平衡位置时，在琢面光瞳反射镜装置11处辐射的最终分布将不与由光刻设备所使用的用于在高准确度和品质的情况下将图案投影到衬底上的照射模式相对应。因此，如果要在所有反射镜20处于平衡位置的情况下执行间隙测量，则可以在不使用光刻设备来曝光生产衬底的情况下进行间隙测量。间隙测量可以例如在光刻设备的初始设定期间执行。间隙测量可以例如在经过预定时间段之后执行。在一个示例中，间隙测量可以每天、每周或在数周之后执行。在一个示例中，间隙测量可以在一批次的衬底已经被曝光之后且在下一批次的衬底已经被曝光之前执行。一批次可以由20到30个衬底(例如25个衬底)组成。

间隙测量可以对反射镜阵列的多个反射镜20执行。这进而允许确定横跨反射镜阵列的多个位置的EUV辐射功率测量。与单个EUV辐射功率测量相比，这是有利的，因为它区分了EUV辐射功率的总体(generalised)变化和EUV辐射功率的空间局部变化。

在实施例中，可以比较在不同时间利用入射的EUV辐射进行的两组间隙测量。对于每组间隙测量，可以将间隙与在没有EUV辐射入射到反射镜上的情况下看到的间隙进行比较，从而获得两次间隙变化测量结果。如果在第二次测量中，基本上所有反射镜上的EUV辐射功率均已减小(如较小的间隙变化指示)，则已发生EUV辐射源输出功率的总体下降。如果大多数反射镜处的EUV辐射功率基本保持不变(间隙变化基本相同)，但是子组的反射镜处的EUV辐射功率已发生了变化(这些反射镜的间隙变化已显著改变)，则这表示空间局部问题。空间局部问题例如可以是收集器上的局部污染。类似地，如果观察到基本上所有反射镜的EUV功率都降低了(即那些反射镜的间隙变化相同)，但反射镜中的一些观察到EUV辐射功率下降幅度更大(即间隙变化更小)，则这可能表示EUV辐射源的功率总体上下降了，但此外还有空间局部问题，诸如收集器上的污染。

图5描绘了使用本发明的实施例在琢面场反射镜装置10上执行的间隙变化测量的结果(指示的刻度以微米为单位)。图6是光刻设备的收集器5的照片，图5的测量在所述收集器中获得，所述照片指示从收集器反射的EUV辐射的功率。可以利用以执行间隙测量的时间受到限制(在执行其它实验测量的同时执行间隙测量)。因此，未针对琢面场反射镜装置10的每个反射镜测量间隙，而是针对反射镜的分布式(distributed)子组执行间隙测量。然而，在其它实施例中，可以针对琢面场反射镜装置10的全部反射镜来测量间隙。在图5中，为便于识别而对每个反射镜进行编号。

在没有辐射入射到反射镜上时测量间隙。然后，当EUV辐射入射到反射镜上时，再次测量间隙。参照图4，对于每个反射镜20，臂24都有膨胀，这减小了感应材料42和涡流传感器48a-d之间的间隙60的尺寸。间隙尺寸变化的范围从小于0.1微米到大于2.5微米。间隙60的变化在图5中被描绘出。在图5中，较深的阴影表示间隙的较小变化，而较浅的阴影表示间隙的较大变化。在琢面场反射镜装置10的中心处没有反射镜。这是因为(从图6可以看出)在那个位置没有接收到来自收集器5的辐射。

参照图1，在琢面场反射镜装置10处接收的EUV辐射是由从等离子体4发射的EUV辐射照射的收集器5的图像。由此得出，图5所示的间隙60测量结果应对应于从如图6所描绘的收集器反射的EUV辐射的功率。从图5和图6的比较可以看出，确实存在这种对应关系。因此，在收集器5的中心正下方的区61中，污染物已经积聚在收集器上，以致其不再反射EUV辐射，并且在图6中出现了暗区。图5中的间隙测量结果指示了该暗区，其中几乎没有或没有发生间隙60的变化(例如，小于0.1微米的膨胀)。在另一个示例中，在靠近收集器5的右手侧边缘的区域62处积聚了污染物。该污染物已经降低了EUV辐射的功率，但是仍然保留了一些EUV辐射。在图5中可以看到，该区域中的间隙变化在1微米到1.5微米之间(明显小于在接收更高功率EUV辐射的其它部位中观察到的间隙变化)。在另一个示例中，在收集器5的中心正上方的区域63处存在某一污染物，但是在正上方的区域64处接收高功率EUV辐射。再次在图5中可以观察到，其中靠近开口的反射镜观察到的间隙变化很小(大约1微米)，而在该区域上方的区域66的间隙变化明显更大(大于2微米)。

如上所述，为产生图5所描绘的结果而执行的测量实际上是有限的，并且没有测量琢面场反射镜装置10的所有反射镜的间隙60。然而，这种有限的测量识别污染物在收集器5上的部位，并且还提供了污染程度的指示(例如，污染物减弱EUV辐射的强烈程度)。换句话说，由收集器5反射的EUV辐射的功率已经以允许确定污染物在收集器5上的部位和污染物程度的方式被测量。

使用间隙变化测量获得的结果可以被组合在一起以提供对入射在琢面场反射镜装置10上的总的EUV辐射功率的测量。

如上进一步所述，间隙60的测量可以在反射镜20和臂24处于其平衡位置时执行，或者可以在反射镜和臂旋转偏离其平衡位置时进行测量。臂24的长度是几厘米(例如大约7厘米)，而臂的角旋转是几毫弧度。因此，臂旋转偏离其平衡位置将不会对感应材料42和涡流传感器48a-d之间的间隙产生显著影响。来自涡流传感器48a-d的输出的测量仍然可以用于确定间隙60。以与上述相同的方式执行该测量，即，通过将来自一对或更多对涡流传感器48a和48c、48b和48d的输出相加在一起来进行测量。然而，当反射镜20旋转偏离其平衡位置时，EUV辐射在该反射镜上的入射角改变，这进而影响由反射镜反射的EUV辐射的比例和被吸收的EUV辐射的比例。这是因为，如上所述，反射镜包括一系列层，所述层的厚度被选择成提供从层边界反射的EUV辐射的相长干涉，并且倾斜反射镜将具有将厚度增加的层呈现给EUV辐射的效果。由于反射镜20在其倾斜时会改变反射率和吸收率，因此使用倾斜的反射镜获得的EUV辐射功率测量的准确度将相应降低。可以通过执行倾斜效果的校准、然后在执行后续测量时将校准考虑在内来提高测量的准确度。但是，如果在反射镜处于其平衡位置时执行测量，则避免校准的需求和测量的准确度降低的可能。由在反射镜不在其平衡位置时执行测量而产生的优点在于，这允许在衬底的生产曝光期间执行EUV辐射功率测量。这是有利的，因为它避免了在为了执行测量而停止衬底生产的情况下会发生的生产率损失。

通过顺序地收集来自每个反射镜的涡流输出信号来获得如图5所描绘的结果，这导致测量相对缓慢。然而，在其它实施例中，可以并行地接收从涡流传感器输出的信号。例如，琢面场反射镜装置10包括十组反射镜，并且从每组反射镜输出的涡流信号可以被同时接收和处理。在另一个实施例中，可以使用多路复用器依次循环通过从所有反射镜输出的涡流信号，收集来自每个反射镜的数据并将其存储在存储器中以用于后续处理。这种类型的布置可能能够例如在小于10秒(例如在约5秒内)内快速地收集数据。

执行根据本发明的实施例的测量的时间尺度明显小于当EUV辐射不再入射到反射镜20上时反射镜20和臂24的温度下降的时间常数。因此，当EUV辐射没有入射到反射镜阵列上时，可以使用本发明的实施例获得准确的测量结果。在任何情况下，如上所解释的，当EUV辐射入射到反射镜阵列上时(例如在生产曝光期间)，可以使用本发明的实施例获得测量结果。

如上面结合图5和图6所解释的，本发明的实施例允许识别在收集器5上的污染物的局部积聚。本发明的实施例还允许检测EUV辐射的功率随时间的总体降低。这两者都是相对测量结果，即，将间隙60的测量结果与先前获得的间隙60的测量结果进行比较。然而，通过使用入射辐射的功率与间隙变化之间的已知关系，本发明的实施例还可用于获得EUV辐射功率的绝对测量结果。在实施例中，已知关系包括表示针对多个不同入射辐射强度的间隙变化的被储存的数据。在实施例中，已知关系被表达成一模型，该模型考虑了反射镜20对辐射的吸收、臂24的热膨胀系数和臂的长度。该模型还可以考虑由等离子体4发射的辐射的光谱、板簧28的热阻、板簧的长度及其热膨胀系数。通过考虑所述已知关系，对于给定的间隙60测量，可以测量入射到反射镜20上的EUV辐射的功率。

确定入射到琢面场反射镜装置10上的EUV辐射的功率允许使用反馈控制来调整辐射源SO输出的EUV辐射的功率。这允许EUV辐射的功率保持相对较高，使得每小时可以曝光更多个衬底，同时确保EUV辐射的功率不高到会损坏光刻设备的程度。

大多数EUV辐射在其到达衬底W之前被光刻设备的部件吸收。这影响了光刻设备的操作，并且可以相应地施加校正。例如，EUV辐射可能会被投影系统PS的部件吸收，这种效应被称为透镜加热。这可能会在被投影的图案中引入畸变或变形。可以调整投影系统的部件以减少这种畸变。本发明的实施例允许在光刻设备的大多数部件的上游测量EUV辐射的功率，并且因此允许更准确地估计被吸收的EUV辐射的量。这进而允许更准确地执行光刻设备的调整(例如，透镜加热校正)。

尽管在图5所描绘的实施例中，琢面场反射镜装置10(反射镜阵列的示例)具有336个反射镜，但是在其它实施例中，可以使用具有一些其它数量的反射镜的反射镜阵列。如果使用的明显更少数量的反射镜，则将相应地降低用于测量EUV辐射功率的空间分辨率。类似地，如果增加反射镜的数量，则将相应地增加用于测量EUV辐射功率的空间分辨率。

参照图1，设置在衬底台WT上的传感器S可以用于测量由琢面场反射镜装置10的特定反射镜20反射的EUV辐射的功率。传感器S可以直接检测EUV辐射，或者可以包括将EUV转换为更易于检测到的较长波长的材料的层。因为传感器S位于照射系统IL、图案形成装置MA和投影系统PS的下游，所以这三个元件将对在传感器S处看到的EUV辐射功率产生影响。但是，这些元件中的每个的影响都可能是已知的和/或被单独测量，并从测量中移除其影响。因此，对于给定的反射镜20，可以获得两个测量结果。使用本发明的实施例获得的第一测量结果是入射到反射镜20上的EUV辐射的功率的测量结果。使用传感器S获得的第二测量结果是由反射镜20反射到传感器上的EUV辐射的功率的测量结果。这两个测量结果允许识别出反射镜存在的问题，例如由于反射镜的反射率的降低或劣化而引起的问题。在一个归一化的示例中，可以预计在反射镜20处归一化的辐射功率为100，从而在传感器S处提供的辐射功率为1。如果看到明显更低的辐射功率(例如0.5)，则这可以解释为意味着反射镜的反射率已经降低(反射镜反射的辐射更少，吸收的辐射更多)。然后可以采取补救措施来减轻反射镜的反射率降低的影响。例如，可以修改使用琢面场反射镜装置10形成的照射模式，以减少劣化的反射镜的任何影响。在光刻设备的维护期间，如果劣化的反射镜的数量足够高以至于其将影响光刻设备的操作，则可以更换琢面场反射镜装置10。

先前可能使用传感器S测量由琢面场反射镜装置10的每个反射镜反射的EUV辐射的功率。但是，由于测量是在照射系统IL、图案形成装置MA和投影系统PS的下游进行的，所以测量受这些元件的影响，因此可能会导致一些不准确的情况。本发明的实施例有利地提供了入射在琢面场反射镜装置10的反射镜20处的EUV辐射功率的测量，所述EUV辐射功率直接在那些反射镜处测量。因此，该测量不受照射系统IL、图案形成装置MA和投影系统PS的影响，因此可以提供更准确的测量。虽然可以在辐射源SO本身内提供传感器或摄像机以监控EUV辐射功率，但这是一个相对恶劣的环境，其容易受到污染。本发明的实施例提供了在该恶劣环境的外部但是在该恶劣环境外部的第一光学部件(琢面场反射镜装置)的位置处的EUV辐射功率的测量。因此，本发明的实施例避免了潜在的污染问题，同时避免了由于位于辐射源与执行测量的部位之间的元件而引起的潜在的准确度不足。

光刻设备可以在其它部位包括EUV辐射传感器。例如，可以在照射系统IL的输出处设置传感器。可以将使用本发明的实施例获得的测量结果与来自该传感器(或其它传感器)的输出进行比较，以允许确定与光刻设备有关的附加信息。例如，通过比较琢面场反射镜装置10处的EUV辐射功率(如使用本发明的实施例所测量的)与照射系统IL的输出处的EUV辐射的功率，可以确定照射系统的透射(率)。

反射镜20的损坏可以通过比较针对该反射镜所看到的间隙60的变化和针对相邻反射镜所看到的间隙的变化来识别。例如，如果反射镜的间隙60的变化明显大于紧邻的反射镜的间隙60的变化，则这可能表明该反射镜的反射率已显著降低(与正接收几乎相同量的EUV辐射的相邻反射镜相比，该反射镜现在正吸收更多的EUV辐射)。因此，可以识别该反射镜为已损坏。

入射在衬底W上的EUV辐射的功率是光刻设备的生产量(即使用光刻设备每小时可以图案化的衬底数量)的限制因素。因此，通常期望EUV辐射功率尽可能高。但是，如果EUV辐射以太高的功率入射到光刻设备的某些部件上，光刻设备的某些部件(诸如保护图案形成装置MA的表膜)可能会遭到损坏。因此，可能期望EUV辐射源以刚好低于将发生诸如表膜的部件损坏的水平的功率来操作。本发明的实施例提供了EUV辐射的测量，该EUV辐射的测量可以被控制器用作反馈以调整辐射源SO的操作，由此将EUV辐射功率保持在期望水平。这可以帮助提供光刻设备的良好生产量而不会损坏诸如表膜之类的部件。

在实施例中，本发明可以构成掩模检查设备的一部分。掩模检查设备可以使用EUV辐射来照射掩模，并且使用成像传感器来监控从掩模反射的辐射。由成像传感器接收的图像用于确定掩模中是否存在缺陷。掩模检查设备可以包括被配置为接收来自EUV辐射源的EUV辐射并将其形成为要引导至掩模处的辐射束中的光学器件(例如反射镜)。掩模检查设备可以进一步包括光学器件(例如，反射镜)，其被配置为收集从掩模反射的EUV辐射并在成像传感器处形成掩模的图像。掩模检查设备可以包括处理器，该处理器被配置为分析在成像传感器处的掩模的图像，并根据该分析确定掩模上是否存在任何缺陷。所述处理器可以进一步被配置为：确定当所述光刻设备使用有所述掩模时，检测到的掩模缺陷是否会在投影到衬底上的图像中造成不可接受的缺陷。

在实施例中，本发明可以构成量测设备的一部分。所述量测设备可以用于测量在衬底上的抗蚀剂中形成的被投影的图案相对于衬底上已经存在的图案的对准。相对对准的这种测量可以被称为重叠。量测设备可以例如紧邻光刻设备，并且可以用于在已经处理衬底(和抗蚀剂)之前测量重叠。

尽管在本文中，在光刻设备的情形下对本发明的实施例进行具体的参考，但是本发明的实施例可以用于其它设备。本发明的实施例可以构成掩模检查设备、量测设备、或测量或处理诸如晶片(或其它衬底)或掩模(或其它图案形成装置)之类的对象的任何设备的一部分。这些设备通常可称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

术语“EUV辐射”可以被认为包括波长在4-20nm范围内(例如在13nm-14nm范围内)的电磁辐射。EUV辐射可以具有小于10nm的波长，例如在4-10nm范围内的波长，诸如6.7nm或6.8nm的波长。

尽管图1将辐射源SO描绘为激光产生等离子体LPP源，但任何合适的源都可以被用于生成EUV辐射。例如，可以通过使用放电将燃料(例如锡)转换成等离子体状态来产生发射EUV的等离子体。这种类型的辐射源可以被称为放电产生等离子体(DPP)源。放电可以由电源产生，该电源可以构成辐射源的一部分，或者可以是经由电连接而连接到辐射源SO的分立的实体。

尽管在本文中可以对在IC制造中的光刻设备的使用进行了具体参考，但是应该理解，本文描述的光刻设备可以具有其它应用。可能的其它应用包括制造集成光学系统，磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任意组合来实施。本发明的实施例还可以被实施为储存在机器可读介质上的指令，该指令可以被一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于储存或传输呈机器(例如，计算装置)可读的形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘储存介质；光学储存介质；闪速存储装置；电学、光学、声学或其它形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)等。此外，固件、软件、例程、指令在本文中可被描述为执行某些动作。但是，应当理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由计算装置，处理器，控制器，或执行固件、软件、例程、指令等的或其它装置来产生的。

虽然上文已经描述了本发明的具体实施例，但是应该理解，本发明可以以与所描述述的不同的方式来实践。上文的描述旨在是示例性的而不是限制性的。因此，本领域技术人员将明白，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对所描述的本发明进行修改。