确定极紫外光源中目标的运动特性

文档序号:1909941 发布日期:2021-11-30 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 确定极紫外光源中目标的运动特性 (Determining motion characteristics of an object in an extreme ultraviolet light source ) 是由 R·J·拉法克 于 2020-01-27 设计创作,主要内容包括:一种装置包括:诊断系统,被配置为在当前目标进入目标空间之前并且与沿着轨迹(TR)行进的当前目标(110c)诊断地交互;第一检测装置(120),被配置为检测第一光;第二检测装置(130),被配置为检测第二光;以及控制系统(150),与第一检测装置和第二检测装置通信。第一光包括:从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光(140),以及从由先前目标产生的等离子体发射的光(142)。第二光包括:从由先前目标产生的等离子体发射的光(142)。控制系统(150)被配置为:基于从第一检测装置和第二检测装置的相应的输出产生的第一信号和第二信号,产生分析信号;以及基于产生的分析信号,估计当前目标的属性。(An apparatus comprising: a diagnostic system configured to diagnostically interact with a current target (110c) traveling along a Trajectory (TR) before the current target enters a target space; a first detection device (120) configured to detect a first light; a second detection device (130) configured to detect a second light; and a control system (150) in communication with the first detection device and the second detection device. The first light includes: light (140) resulting from interaction between the current target and the diagnostic system, and light (142) emitted from a plasma generated by a previous target. The second light includes: light (142) emitted from a plasma generated by a previous target. The control system (150) is configured to: generating an analysis signal based on first and second signals generated from respective outputs of the first and second detection means; and estimating a property of the current target based on the generated analysis signal.)

确定极紫外光源中目标的运动特性

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月30日提交的标题为“DETERMINING MOVING PROPERTIESOF A TARGET IN AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE”的美国专利申请号62/798,725的优先权,该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

所公开的主题涉及用于在激光产生的等离子体极紫外光源中沿目标的轨迹测量目标的方面的系统和方法。

背景技术

极紫外(EUV)光(例如,具有大约50nm的波长或更短的电磁辐射(有时也称为软x射线)并且包括大约13nm的波长的光)可以被用在光刻工艺中以在衬底(例如,硅晶片)中产生极小的特征。

产生EUV光的方法包括但不一定限于:将具有例如氙、锂或锡的材料转换为等离子体状态下的EUV范围中的发射线。在一种这样的方法中,通常称为激光产生的等离子体(“LPP”),所需的等离子体可以通过利用可被称为驱动激光器的放大的光束照射目标材料(例如,以液滴、板、带、流或材料簇的形式)来产生。对于该过程,等离子体通常在密封容器(例如,真空室)中产生,并且使用各种类型的剂量设备进行监控。

发明内容

在一些总体方面,方法包括实现诊断系统和沿着朝向目标空间的轨迹行进的当前目标之间的交互,当前目标包括在转换为等离子体时发射光的组件。该方法还包括:在第一检测区域处检测第一光,在第二检测区域处检测第二光,基于由检测到的第一光产生的第一信号和由检测到的第二光产生的第二信号产生分析信号,并且基于产生的分析信号估计当前目标的属性。第一光包括从由先前目标产生的等离子体发射的光以及从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光。第二光包括从先前目标等离子体发射的光。

实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。例如,由目标组件产生的从等离子体发射的光可以包括:处于EUV波长范围中的极紫外(EUV)光和处于EUV波长范围外的非EUV光。

第二检测区域处的第二光可以通过抑制从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的至少部分光被检测。从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光可以通过基于以下项中的一项或多项过滤从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光被抑制:从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的光谱属性、偏振属性和/或空间属性。

当前目标与诊断系统之间的交互可以包括:当前目标与诊断系统的第一诊断探针之间的第一交互;以及当前目标与诊断系统的第二诊断探针之间的第二交互。当前目标与第二诊断探针之间的第二交互可以发生的位置和时间不同于当前目标与第一诊断探针之间发生的第一交互的位置和时间。

诊断系统与当前目标之间的交互可以通过将诊断系统引导朝向当前目标被实现,使得诊断系统和当前目标在沿着当前目标轨迹的区域处交互。诊断系统可以通过将诊断光束引导朝向当前目标被引导朝向当前目标。

当前目标的属性可以通过估计以下项中的一项或多项被估计:当前目标在空间中的特定位置处的到达时间;当前目标的速度、速率和/或加速度;以及当前目标在空间中的特定位置处的到达与另一目标在空间中的特定位置处的到达之间的时间间隔。

该方法可以包括如果经估计的目标属性在可接受的规格之外,则调整被引导朝向目标空间的辐射脉冲的一个或多个属性。

第一光和第二光可以通过在先前(例如,紧接先前)目标已与优先的辐射脉冲交互期间或之后检测第一光和第二光被检测。

从先前目标的等离子体发射的光的光谱带宽可以显著地宽于从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的光谱带宽。从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光可以包括来自诊断系统的从当前目标被反射或散射的光。

分析信号可以从第一信号和通过从第一信号中电子地减去第二信号的信号被产生。通过数字化第一信号和第二信号,并且计算第一数字化信号与第二数字化信号的每个时间戳记的样本之间的差异,分析信号可以从第一信号和第二信号被产生。

第二检测区域处的第二光可以通过检测从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光的量被检测。在第二检测区域处从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光的检测到的量可以小于从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光在第一检测区域处被检测到的量。

在其它总体方面,装置包括:诊断系统,被配置为在当前目标进入目标空间之前并且与沿着轨迹行进的当前目标进行诊断地交互;第一检测装置,被配置为检测第一光;第二检测装置,被配置为检测第二光;以及与第一检测装置和第二检测装置通信的控制系统。第一光包括:从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光,以及从由先前目标产生的等离子体发射的光。第二光包括从由先前目标产生的等离子体发射的光。控制系统被配置为:基于从第一检测装置和第二检测装置的相应的输出产生的第一信号和第二信号,产生分析信号;并且基于产生的分析信号,估计当前目标的属性。

实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。例如,装置还可以包括目标传递系统,该目标传递系统被配置为沿着朝向目标空间的轨迹释放多个目标。每个目标包括当被转换为等离子体时发射极紫外(EUV)光的组件。

装置还可以包括光学源,该光学源被配置为产生被引导朝向目标空间的辐射脉冲。由先前目标产生的等离子体因先前目标与优先的辐射脉冲之间的交互被产生。

诊断系统可以包括诊断光束,并且从当前目标与诊断光束之间的交互产生的诊断光可以包括从当前目标被反射或散射的诊断光束。

第一检测装置可以包括第一光检测器,并且第二检测装置可以包括第二光检测器。第一光检测器和第二光检测器中的每个光检测器可以包括以下项中的一项或多项:光电二极管,该光电二极管的输出是与从检测到的光产生的电流有关的电压信号;光电晶体管,光敏电阻器,和光电倍增管。第一光检测器和第二光检测器可以具有大致相等的视角和收集角。第二检测装置可以包括阻挡器件,阻挡器件被配置为限制从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光中的至少大部分光到达第二光检测器。阻挡器件可以包括在目标空间与第二光检测器之间的光学路径中的过滤器,该过滤器被配置为抑制从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光。过滤器可以包括以下项中的一项或多项:光谱过滤器、偏振过滤器和空间过滤器。第一检测装置可以包括阻挡器件,该阻挡器件具有与从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的波长重叠的带通。

诊断系统可以包括第一诊断探针和第二诊断探针,每个诊断探针被配置为在当前目标沿着轨迹行进时并且在进入目标空间之前与当前目标诊断地交互,当前目标与诊断探针之间的每个交互发生在不同位置和不同时间处。

装置可以包括:光学源,被配置为产生被引导朝向目标空间的多个辐射脉冲;以及致动系统,与控制系统和光学源通信。致动系统可以被配置为如果经估计的属性在可接受的规格之外,则调整被引导朝向目标空间的辐射脉冲的一个或多个属性。

从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的光谱带宽可以显著窄于从由先前目标产生的等离子体发射的光的光谱带宽。

控制系统可以包括与第一检测装置和第二检测装置通信的电子模块,该电子模块被配置为从第一信号电子地减去第二信号。

在其它总体方面,估计移动目标的属性的方法包括沿着朝向目标空间的轨迹释放当前目标,该当前目标包括当转换为等离子体时发射光的组件。该方法包括在第一检测区域处检测从当前目标与诊断系统之间的交互产生的诊断光和从由先前目标产生的等离子体发射的背景光,诊断光的光谱带宽显著窄于背景光的光谱带宽。该方法包括限制穿过到达第二检测区域的诊断光的量,并且允许背景光中的所有背景光穿过到达第二检测区域。该方法还包括在第二检测区域处检测背景光并且基于以下产生分析信号:在第一检测区域处由检测到的光产生的信号,以及在第二检测区域处由检测到的光产生的背景信号。该方法包括基于产生的分析信号估计当前目标的属性。

实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。例如,在第一检测区域处检测诊断光和背景光和在第二检测区域处检测背景光可以包括在第一检测区域和第二检测区域处检测背景光。

该方法还可以包括限制穿过到达第一检测区域背景光的量。限制穿过到达第一检测区域背景光的量可以允许背景光中的部分背景光到达第一检测区域,背景光的允许部分在功率上与到达第一检测区域的诊断光处于相同的尺度。

附图说明

图1A是包括用于确定引导朝向目标空间的目标的一个或多个属性的第一检测装置和第二检测装置的计量装置的示意图和框图;

图1B是诊断探针与每个目标和目标空间交互的诊断区域的实现的示意图;

图2是图1A的计量装置的实现的示意图和框图;

图3A是在极紫外(EUV)光源中实现的图1A的计量装置的实现的第一视图的示意图和框图;

图3B是在图3A的极紫外(EUV)光源中实现的图1A的计量装置的实现的第二视图的示意图和框图;

图4是图3A和图3B的EUV光源的控制装置的实现的框图,该框图还包括图1A或图2的计量装置的控制系统的实现;

图5是图3A和图3B的EUV光源的光学源的实现的示意图和框图,并且还示出了来自与目标空间中的目标交互的光学源的辐射脉冲;

图6A是产生单个诊断光束的诊断系统的实现的示意图和框图;

图6B是从单个光源产生两个诊断光束的诊断系统的实现的示意图和框图;

图6C是从相应的光源产生两个诊断光束的诊断系统的实现的示意图和框图;

图7是由图1A、图2、图3A或图3B的计量装置执行的程序的流程图;

图8是来自图1A、图2、图3A或图3B的计量装置的相应的第一检测装置和第二检测装置的输出信号的示例的示意图,该示意图示出了由控制系统执行的信号处理和由信号处理产生的分析信号;

图9是图1A的计量装置的另一实现的示意图和框图;

图10是图1A的计量装置的另一实现的示意图和框图;

图11是包括图1A的计量装置的实现的EUV光源的实现的示意图和框图;

图12是可以包括图1A的装置的EUV光源的实现的框图;并且

图13是示出图12的EUV光源的更多细节的框图。

具体实施方式

参考图1A,计量装置100包括诊断系统105,该诊断系统105被配置为产生一个或多个诊断探针106,该诊断探针106与沿着轨迹TR行进并且在当前目标110c进入目标空间115之前与当面目标110c诊断地交互。计量装置110可以在EUV光源(诸如,图3A和图3B中所示的EUV光源360)被实现,该EUV光源使用通过将目标100与目标空间115中的辐射脉冲364(如图3A和图3B中所示)交互被至少部分地转换为等离子体114的目标110。

虽然轨迹TR可以与Z轴线和/或Y轴线部分地重叠,但是轨迹TR通常沿着-X轴线延伸。计量装置100包括第一检测装置120,第一检测装置120被配置为检测第一光。第一光包括从当前目标110c与诊断系统105之间的交互产生的光140以及从由目标空间115内的一个或多个先前目标110p产生的等离子体144发射的光142。先前目标110p是在当前目标110c到达目标空间115之前到达目标空间115的任何目标。先前目标110p可以是与当前目标110c相邻的目标,或者在先前目标110p与当前目标110c之间存在其它目标。在图1A中,先前目标110p已经产生等离子体144,因为它已经与目标空间115中的辐射脉冲交互,并且由于该交互,先前目标110p通过至少部分地被转换为等离子体144被更改。因此,先前目标110p被示意性地描绘为与图1A(以及图2和图3A)中的当前目标110c不同。图1-图3A中的目标110、当前目标110c和先前目标110p的示意描绘仅用于说明目的。这些目标的实际几何形状、密度和属性可以与图1-图3A中所示的几何形状、密度和属性不同。例如,当前目标110c可以是除球体之外的形状,并且先前目标110p可以呈现除所示形状之外的形状或者可以是空间中的粒子的分散的集合。

计量装置100还包括控制系统150,该控制系统150与第一检测装置120通信。控制系统150被配置为至少基于来自第一检测装置120的输出来估计当前目标110c的一个或多个属性。当前目标110c的经估计的属性可以是与当前目标110c相对于目标空间115的运动、到达或定位有关的属性。例如,控制系统150可以估计以下中的一个或多个:当前目标110c在空间(诸如,目标空间115)中的特定定位处的到达时间;当前目标110c的速度、速率或加速度;或当前目标110c在空间中的特定定位处的到达与另一目标在空间中的该特定定位处的到达之间的时间间隔。因此,可以由EUV光源360使用当前目标110c的经确定的属性或经估计的属性来调整或控制被引导到目标空间115的随后的辐射脉冲的方面,以确保当目前目标110’(该目前目标110’可以是当前目标110c)到达目标空间115时(参见图3A和图3B)随后的辐射脉冲到达目标空间115(或目标空间115内的最佳定位)。

多个111目标(每个目标通常被指定为110)沿着轨迹TR被引导朝向目标空间115。每个目标110包括当被转换为等离子体144时发射极紫外(EUV)光(诸如,图3A和图3B中所示的EUV光361)的组件。这些目标110从生成区域(诸如,从目标传递系统155)朝向目标空间115(例如,弹道地)行进。通过在控制系统150的控制下在当前目标110c利用由诊断系统105产生的(多个)诊断探针106沿着轨迹TR行进时探测当前目标110c、检测(多个)诊断探针106与电流目标110c之间的交互的方面、以及分析这些检测的方面来估计目前目标110’的属性(诸如,到达或运动)。

不幸的是,在第一检测装置120处检测的第一光中可以存在大量的宽带光学辐射(即,光142),并且该光142可以干扰由控制系统150执行的计算和分析。该干扰发生,因为等离子体144由在当前目标110c与(多个)诊断探针106交互之前进入目标空间115的一个或多个先前目标110p产生,并且该等离子体144发射宽带光学辐射142。因此,该宽带光学辐射142也被称为等离子体闪光泄漏信号。宽带光学辐射142的强度远大于光140的强度。因此,宽带光学辐射142干扰从(多个)诊断探针106与当前目标110c之间的直接交互产生的信号。因此,第一检测装置120检测从当前目标110c与(多个)诊断探针106之间的交互产生的(有用信号)光140以及从由一个或多个先前目标110p产生的等离子体144发射的(无用信号)光142。

宽带光学辐射142在很大程度上是非偏振的。此外,宽带光学辐射142倾向于包括如下三个不同的波长带。宽带光学辐射142包括EUV光(诸如,在图3A和图3B中所示的EUV光源361中收集的EUV光361)。该EUV光具有大约50nm或更小的波长范围。宽带光学辐射142还包括具有与由于(多个)诊断探针106和目标110的交互而产生的光140的波长重叠的波长范围的光。最后,宽带光学辐射142包括具有包括可以由第一检测装置120检测的波长的范围的波长范围的光。

计量装置100被设计为有效地抑制从由一个或多个先前目标110p产生的等离子体144发射的宽带光学辐射142对由控制系统150执行的计算和分析的影响,以确定当前目标110c的属性并且从而估计目前目标110’的特性。计量装置100,特别是控制系统150,能够通过直接地防止或减少从当前目标110c与(多个)诊断探针106之间的交互产生的到达被布置在第一检测装置120附近的第二检测装置130的光140的量来抑制宽带光学辐射142对计算的影响,以确定当前目标110c的属性。以这种方式,第二检测装置130被配置为检测第二光,第二光包括从由先前目标110p产生的等离子体144发射的相对更多(或基本上仅有)的宽带光学辐射142。因此,第二光具有由于当前目标110c与(多个)诊断探针106之间的交互而产生的更少(或者,如果阻挡是完美的则没有)的光140。因此,第二检测装置130获得了对在第一检测装置120处检测到的信号中存在的对噪声有贡献的无用的等离子体闪光泄漏信号的非常好的表示。

换句话说,第一检测装置120和第二检测装置130被配置为或被放置为接收由于当前目标110c与(多个)诊断探针106之间的交互而产生的光140和宽带光学辐射142。不同之处在于第一检测装置120对光140更敏感,并且第二检测装置130对宽带光学辐射142更敏感。

控制系统150与第二检测装置130通信以在控制系统150接收来自第一检测装置120的输出的同时接收来自第二检测装置130的输出。如参考图7和图8更详细地讨论的,控制系统150从由第一检测装置120输出的信号减去或去除由第二检测装置130输出的信号(该信号是噪声的良好表示),以获得从当前目标110c与(多个)诊断探针106之间的交互产生的光140的基本无噪声表示。以这种方式,相对于仅使用来自单个检测装置的输出的优先的设计,计量装置100能够准确且有效地估计当前目标110c的属性。

此外,计量装置100有效地减少或消除了由于无用的等离子体闪光泄漏信号(宽带光学辐射142)引起的噪声,而无需强加时间选通或可能需要在(多个)诊断探针106与当前目标110c之间更仔细的对准的其它几何要求。此外,计量装置100不需要(或执行)将需要完全抑制来自宽带光学辐射142的信号的分析,该宽带光学辐射142从由先前目标110p产生的等离子体144发射。即,第一检测装置120和第二检测装置130从宽带光学辐射142接收无用的等离子体闪光泄漏信号。计量装置100不需要从宽带光学辐射142去除光谱分量。实际上,去除宽带光学辐射142的所有光谱分量即使不是不可能也是相当困难的,并且宽带光学辐射142中的一些宽带光学辐射仍然会通过任何可以使用的带宽过滤器泄漏。计量装置100不需要宽带光学辐射142被大量地阻挡或去除。

一般而言,从当前目标110c与(多个)诊断探针106之间的交互产生的光140的光谱带宽显著窄于从由先前目标110p产生的等离子体144发射的光142的光谱带宽。因此,光142被称为宽带光学辐射。例如,光140的光谱带宽可以比光142的总光谱带宽低几百倍。

参考相应的第一检测装置120和第二检测装置130的“第一光”和“第二光”的指定,并不暗示到达相应的第一检测装置120和第二检测装置130的特定时间顺序。术语“第一”和“第二”仅用于区分两个不同的装置120、130,并不传达与第一光和第二光的时序有关的任何信息。例如,(由第一检测装置120检测的)第一光可以在第二检测装置130检测第二光的同时出现在第一检测装置120处并且在第一检测装置120处被检测到。备选地,第一光可以在第二光到达第二检测装置130之前或第二光到达第二检测装置130之后到达第一检测装置120。

存在在(由第一检测装置120检测的)第一光中的宽带光学辐射142的量随着诊断探针106与目标空间115之间的距离dp被减小而增加。计量装置100实现当前目标110c的探测,其中距离dp被减小。此外,确保一个或多个诊断探针106与目标空间115之间的距离dp足够低以考虑当前目标110c接近目标空间115时的冲击减速是有益的。当前目标110c的冲击减速由于来自由一个或多个先前目标110p产生的等离子体144的力而发生。此外,这些冲击力的幅度随着与目标空间115的距离的增加而下降。因此,在一些实现中,诊断探针106被放置在足够接近目标空间115的距离dp处,以测量或考虑到当前目标110c的减速。

例如,为了准确地调整将与目标空间115中的目前目标110’(目前目标110’可以是当前目标110c)交互的随后的辐射脉冲的方面,需要估计当前目标110c的运动。对于第一近似值,当前目标110c的定位与起始定位、当前目标110c的速率以及当前目标110c的加速度有关。为了使第一近似值成为良好的假设,速度和加速度应该基本恒定。在一些情况下,可以假设加速度为零(0)。当前目标110c的速率在先前的等离子体事件(在先前目标110p与优先的辐射脉冲交互时发生)之后发生变化(在该示例中,它减速),因为由于来自等离子体144的力而存在当前目标110c的冲击减速。因此,如图1B的实现所示,在最后一个冲击事件之后(即,在前一个目标110p(这可以是紧接前一个目标)已经与优先的辐射脉冲交互之后或期间)测量当前目标110c的属性(诸如,速率)是有益的。在前一个目标110p与优先的辐射脉冲之间的交互之后,当前目标110c迅速地减速,然后随着减速在短时间段之后大幅下降,当前目标110c的速率可以被认为基本恒定。当前目标110c从(在从先前目标110p产生等离子体之前的)速率减速到当前速率。因为诊断探针106足够接近目标空间115(以及由前一个目标110p和优先的辐射脉冲的交互产生的等离子体144),因此可以安全地假设没有其它力作用来更改当前目标110c,并且当前目标110c的属性的估计更准确。因此,计量装置100在图1B中描述的该实现中甚至更有用,其中第一检测装置120不仅检测诊断光(光140)而且检测具有相对较高强度的宽带光学辐射142,并且因此由于诊断探针106如此靠近等离子体144的事实而显著干扰光140。实际上,从光140空间地过滤宽带光学辐射142变得更加困难,因为在诊断探针106更接近目标空间115并且因此更接近等离子体144的情况下,宽带光学辐射142的强度相对于光140更大。

参考图2,示出了计量装置200的实现。计量装置200包括与控制系统250通信的第一检测装置220和第二检测装置230。第一检测装置220包括第一光检测器222,并且第二检测装置230包括第二光检测器232。第一光检测器222和第二光检测器232中的每个光检测器可以包括光电二极管、光电晶体管、光敏电阻器和光电倍增管中的一个或多个。在其它实现中,第一光检测器222和第二光检测器232中的每个光检测器包括一个或多个热检测器(诸如,热电检测器)、辐射热计、或校准的带电耦合的器件(CCD)或CMOS。

第一光检测器222和第二光检测器232的输出是与从在相应的第一光检测器222和第二光检测器232处检测到的光产生的电流有关的相应的信号223、233(诸如,电压信号)。第一光检测器222和第二光检测器232具有大致相等的视角和收集角。例如,第一光检测器222和第二光检测器232的视角和收集角在XYZ坐标系中可以大致相等。可以假设第一光检测器222是线性检测器,使得由第一光检测器222输出的信号是与光140相关联的信号和与宽带光学辐射142相关联的信号的线性叠加。类似地,可以假设第二光检测器232也是线性检测器。

在一些实现中,第一光检测器222和第二光检测器232使用相同的机制检测或感测光。在其它实现中,第一光检测器222和第二光检测器232使用不同的机制检测或感测光。第一光检测器222和第二光检测器232均应当基于相同的相关性来检测光,从而控制系统250可以分别地对从检测器222、232输出的信号223、233执行分析。

诊断系统205产生诊断光束206作为诊断探针106。诊断光束206被引导朝向轨迹TR,使得当当前目标110c穿过诊断光束206时产生光140。在一些实现中,诊断光束206具有在近红外区域中的中心波长。例如,光140可以是从当前目标110c被反射或散射的诊断光束206的部分诊断光束。第一检测装置220包括阻挡器件224,阻挡器件224可以是具有包括从当前目标110c与诊断光束206之间的交互产生的光140的波长的透射范围的光谱过滤器。例如,如图所示,阻挡器件224可以是带通过滤器,该带通过滤器具有以诊断系统205的诊断光束206的波长为中心的带通Δλ。如上所述,阻挡器件224不能抑制所有宽带光学辐射142,因此该带宽光学辐射142的至少大部分带宽光学辐射通过阻挡器件224泄漏并且到达第一光检测器222。

第二检测装置230也包括阻挡器件234。阻挡器件234被配置为限制从当前目标110c与诊断光束206之间的交互产生的光140的至少部分(或大部分)光到达第二光检测器232。例如,阻挡器件234可以包括在目标空间115与第二光检测器232之间的光学路径中的光谱过滤器,该光谱过滤器被配置为抑制从当前目标110c与诊断光束206之间的交互产生的光140。例如,阻挡器件234可以是具有从诊断光束206的中心波长失谐一定量(诸如,大约20-50纳米(nm))的带通Δλ的带通过滤器。因为从诊断光束206与当前目标110c之间的交互产生的光140较弱并且(尤其是相对于光142而言)光谱窄,因此可以利用阻挡器件234将光140阻挡或极大地抑制到可接受的噪声水平以下。此外,因为宽带光学辐射142的光谱(尤其是相对于光140而言)非常宽,并且还在近红外范围中缓慢地变化,所以从宽带光学辐射142渗漏到第二光检测器232的光功率的量与从宽带光学辐射142渗漏到第一光检测器222的光功率的量相同。

由第二检测器232采样的信号处于不同的光谱带(或波长范围)中,并且也处于与由第一检测器222采样的信号不同的空间位置中。然而,可以假设由第二检测器232采样的信号与由第一检测器222采样的信号具有相同的时间依赖性。

在一些实现中,阻挡器件224是与第一光检测器222分离的结构并且阻挡器件224独立于第一光检测器222操作,并且阻挡器件234是与第二光检测器232分离的结构并且阻挡器件234独立于第二光检测器232操作。这就是图2中所示的。备选地可能是,阻挡器件224和第一光检测器222要被集成到单个器件或单一器件中,并且阻挡器件234和第二光检测器232要被集成到单个器件或单一器件中。例如,单一器件可以是仅感测特定偏振或特定波长范围的光的传感器。

接下来,在计量装置100或200的操作的详细讨论之前,提供了在其中实现计量装置100(或200)的EUV光源360的一般描述,然后是计量装置100或200的其它组件的讨论。

参考图3A和图3B,在EUV光源360中实现计量装置100(或200)以测量目标100的一个或多个属性。EUV光源360包括产生多个111目标110的目标传递系统155。EUV光源360将已经由目标110与辐射脉冲364之间的交互产生的EUV光362提供给输出装置366。如上所述,当当前目标110c沿着轨迹TR朝向目标空间115行进时,计量装置100(或200)测量并且分析当前目标110c的一个或多个移动属性(诸如,速度、速率和加速度)。目标空间115被限定在EUV光源360的腔室368内。轨迹TR沿着可以被视为目标(或轴向)方向的方向延伸,该方向位于由腔室368定义的三维X,Y,Z坐标系中。如上所述,目标110的轴向方向通常具有与腔室368的坐标系的-X方向平行的分量。然而,目标110的轴向方向也可以具有沿垂直于-X方向的Y方向和Z方向中的一个或多个方向的分量。此外,由目标传递系统155释放的每个目标110可以具有略微不同的实际轨迹,并且该轨迹取决于目标传递系统155在释放目标110时的物理属性以及腔室368内的环境。

EUV光源360通常包括EUV光收集器370、光学源372、与光学源372通信的致动系统374、和与控制系统150以及目标传递系统155、光学源372和致动系统374通信的控制装置351。

EUV光收集器370收集尽可能多的从等离子体144发射的EUV光361并且将该EUV光361作为收集的EUV光362重引导朝向输出装置366。光收集器370可以是反射光学器件,诸如能够反射具有EUV波长的光(即,EUV光361)以形成产生的EUV光362的曲面镜。

光学源372产生辐射脉冲束364并且将辐射脉冲束364引导朝向通常沿Z方向的目标空间115(尽管辐射脉冲束364可以相对于Z方向成角度)。在示意性表示的图3A中,辐射脉冲束364被示出为沿-Y方向被引导。光学源372包括:产生辐射脉冲364的光源、包括改变辐射脉冲束364的方向或角度的光学转向组件的光束传递系统、以及将辐射脉冲束364聚焦到目标空间115的聚焦组件。示例性光学转向组件包括光学元件(诸如透镜和镜子),该光学元件根据需要通过折射或反射来转向或引导辐射脉冲束364。致动系统374可以被用于控制或移动光束传递系统和聚焦组件的光学组件的各种特征,以及调整产生辐射脉冲364的光源的方面。下面参考图5讨论光学源372的实现。

致动系统374被耦合到光学源372的组件并且还与控制装置351通信并且在控制装置351的控制下。致动系统374能够修改或控制辐射脉冲364与目标空间115中的目标110之间的相对定位。例如,致动系统374被配置为调整辐射脉冲364的释放的时序和辐射脉冲364行进的方向中的一个或多个项目。

目标传递系统155被配置为以特定速率释放目标110的流(或多个111)。当确定对当前目标110c的移动属性(或多个属性)执行测量和分析以及基于测量和分析影响对EUV光源360的其它方面或组件的改变所需的时间总量时,计量装置100考虑该速率。例如,控制系统150可以将测量和分析的结果传送到控制装置351,控制装置351确定如何调节到致动系统374的一个或多个信号,从而调节引导向目标空间115的辐射脉冲364的一个或多个特性。

对辐射脉冲364的一个或多个特性的调整可以改善目前目标110’与目标空间115中的辐射脉冲364之间的相对对准。目前目标110’是在辐射脉冲364(刚刚被调整)到达目标空间115中时已经进入目标空间115的目标。对辐射脉冲364的一个或多个特性的这种调整改善了目前目标110’与辐射脉冲364之间的交互并且增加了由这种交互产生的EUV光361的量。如图3A所示,先前目标110p已经与优先的辐射脉冲(未示出)交互以产生发射光142的等离子体144。

在一些实现中,目前目标110’是当前目标110c。在这些实现中,对辐射脉冲364的一个或多个特性的调整发生在相对较短的时间帧内。相对较短的时间帧意味着在完成对当前目标110c的移动属性的分析之后到当前目标110c进入目标空间115的时间期间调整辐射脉冲364的一个或多个特性。因为辐射脉冲364的一个或多个特性能够在相对较短的时间帧内被调整,所以有足够的时间来影响当前目标110c(刚刚分析了其运动属性)与辐射脉冲364之间的交互。

在其它实现中,目前目标110’是另一目标,即当前目标110c以外的目标,并且在时间上跟随当前目标110c。在这些实现中,对辐射脉冲364的一个或多个特性的调整发生在相对较长的时间帧内,使得影响当前目标110c(该当前目标110c的运动属性刚刚被分析)与辐射脉冲364之间的交互是不可行的。另一方面,影响另一(或稍后的)目标与辐射脉冲364之间的交互是可行的。相对较长的时间帧是大于当前目标110c的运动属性的分析完成之后到当前目标110c进入目标空间115的时间的时间帧。取决于相对较长的时间帧,另一目标可以与当前目标110c相邻。或者,另一目标可以与中间目标相邻,中间目标与当前目标110c相邻。在这些其它实现中,假设其它目标(该其它目标不是当前目标110c)正在以与当前目标110c的检测或估计的移动属性足够相似的移动属性行进。

目标110中的每个目标(包括先前目标110p和当前目标110c,以及由目标传递系统155产生的所有其它目标)包括当被转换为等离子体时发射EUV光的材料。每个目标110通过与由目标空间115内的光学源372产生的辐射脉冲364的交互而至少部分地或大部分地被转换为等离子体。由目标传递系统155产生的每个目标110是包括目标材料和可选的杂质(诸如,非目标颗粒)的目标混合物。目标材料是能够被转换为等离子体状态的物质,该物质的发射谱线在EUV范围内。例如,目标110可以是一滴液体或熔融金属、一部分液体流、固体颗粒或团簇、包含在液滴内的固体颗粒、目标材料的泡沫、或包含在液体流的一部分液体流内的固体颗粒。例如,目标材料可以包括:水、锡、锂、氙气或当被转换为等离子体状态时具有在EUV范围内的发射线的任何材料。例如,目标材料可以是锡元素,该锡元素可以是纯锡(Sn);作为锡化合物(诸如,SnBr4、SnBr2、SnH4);作为锡合金(诸如,锡-镓合金、锡-铟合金、锡-铟-镓合金或这些合金的任何组合)。在没有杂质的情况下,则每个目标110仅包括目标材料。本文提供的讨论是示例,其中每个目标110是由熔融金属(诸如,锡)制成的液滴。然而,由目标传递系统155产生的每个目标110可以采用其它形式。

可以通过使熔化的目标材料通过目标传递系统155的喷嘴并且允许目标110沿着轨迹TR漂移进入目标空间115来将目标110提供到目标空间115。在一些实现中,目标110可以通过力被引导到目标空间115。如下文所讨论的,与辐射脉冲364交互的目前目标110’(该目前目标110’可以是当前目标110c)也可以已经与一个或多个优先的辐射脉冲交互。或者,与辐射脉冲364交互的目前目标110’可以在没有与任何其它辐射脉冲交互的情况下到达目标空间115。

控制装置351与控制系统150通信并且还与EUV光源360的其它组件(诸如,致动系统374、目标传递系统355和光学源372)通信。参考图4,示出了控制装置351的实现451并且示出了控制系统150的实现450。控制装置451包括控制系统450,但是控制系统450可以与控制装置451物理分离并且仍然保持通信。此外,控制装置451的特征或组件可以与控制系统450共享,包括图4中未示出的特征。

控制系统450包括被配置为接收来自第一检测装置120的输出和来自第二检测装置130的输出的信号处理模块452。控制系统450包括与诊断系统105通信的诊断控制模块453。例如,信号处理模块452接收来自第一光检测器222的信号223和来自第二光检测器232的信号233,其中信号223、233是与从在相应的第一光检测器222和第二光检测器232处检测的光产生的电流有关的电压信号。通常,信号处理模块452分析来自第一检测装置120和第二检测装置130的输出,并且基于该分析确定当前目标110c的一个或多个移动属性。诊断控制模块453控制诊断系统105的操作。例如,诊断控制模块453可以向诊断系统105提供信号用于调整诊断系统105的一个或多个特性并且还用于调整(多个)诊断探针106的一个或多个特性。

信号处理模块452还基于当前目标110c的一个或多个移动属性的确定来确定是否需要对从光学源372输出的后续的辐射脉冲364进行调整。并且,如果需要调整,信号处理模块452向光学源致动模块454发送适当的信号,光学源致动模块454与光学源372接口。光学源致动模块454可以在控制装置451内(如图4所示)或者可以被集成在控制系统450内。

信号处理模块452可以包括一个或多个现场可编程硬件电路,诸如现场可编程门阵列(FPGA)。FPGA是被设计为在制造之后由客户或设计人员进行配置的集成电路。现场可编程硬件电路可以是专用硬件,该专用硬件接收时间戳的一个或多个值、对接收的值执行计算、并且使用一个或多个查找表来估计目前的目标110’到达目标空间115的时间。特别地,现场可编程硬件电路可以被用于快速地执行计算,以在相对较短的时间帧内调整辐射脉冲364的一个或多个特性,以实现与当前目标110c交互的辐射脉冲364的一个或多个特性的调整,该当前目标110c的运动属性刚刚由信号处理模块452分析。

控制装置451还包括光学源模块456,该光学源模块456被配置为与光学源372的组件接口,该光学源372包括光束传递系统和聚焦组件以及任何光学放大器。控制装置451包括被配置为与目标传递系统155接口的目标传递模块457。此外,控制装置451和控制系统450可以包括专门被配置为与未示出的EUV光源100的其它组件接口的其它模块。

控制系统450通常包括或可以访问数字电子电路、计算机硬件固件和软件中的一个或多个器件。例如,控制系统450可以访问存储器458,存储器458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,例如包括:半导体存储器器件,诸如EPROM、EEPROM和闪存器件;磁盘,诸如内置硬盘和可移动硬盘;磁光盘;以及CD-ROM磁盘。控制系统450还可以包括一个或多个输入设备459i(诸如,键盘、触摸屏、麦克风、鼠标、手持输入设备等)以及一个或多个输出设备459o(诸如,扬声器和监控器)或与一个或多个输入设备459i以及一个或多个输出设备459o接口。

控制系统450还可以包括或可以访问一个或多个可编程处理器以及有形地体现在用于由可编程处理器执行的机器可读存储器件中的一个或多个计算机程序产品。一个或多个可编程处理器每个可以执行指令的程序以通过操作输入数据并且生成适当的输出来执行期望的功能。通常,处理器从存储器458接收指令和数据。上述任何内容可以由专门设计的ASIC(专用集成电路)补充或并入。

此外,模块452、453、454、456、457中的任何一个或多个模块可以包括它们自己的数字电子电路、计算机硬件、固件和软件以及专用存储器、输入和输出设备、可编程处理器以及计算机程序产品。同样,模块452、453、454、456、457中的任何一个或多个模块可以访问和使用存储器458、输入设备459i、输出设备459o、可编程存储器、以及计算机程序产品。

尽管控制系统450被示为单独且完整的单元,但其组件和模块中的每个组件和模块可以是单独的单元。控制装置451可以包括其它组件,诸如专用存储器、输入/输出设备、处理器和计算机程序产品,图4中未示出。

在一些实现中,光学源372包括一个或多个光发生器以及一个或多个光学放大器系统,其中光学放大器系统接收来自光发生器的输出,以由此产生辐射脉冲束364。

在一些实现中,诸如如图5所示,光学源372被设计为光学源572,光学源572产生被引导朝向目标空间115内的相应的目标位置的初级辐射脉冲束564A和主辐射脉冲束564B。

光学源572包括第一光学放大器系统573_1和第二光学放大器系统573_2,第一光学放大器系统573_1包括初级辐射脉冲束564A穿过的一系列的一个或多个光学放大器,第二光学放大器系统573_2包括主辐射脉冲束564B穿过的一系列的一个或多个光学放大器。来自第一系统573_1的一个或多个放大器可以在第二系统573_2中;或者第二系统573_2中的一个或多个放大器可以在第一系统573_1中。备选地,第一光学放大器系统573_1与第二光学放大器系统573_2完全地分离是可能的。

此外,虽然不是必需的,但是光学源572可以包括产生第一脉冲光束577_1的第一光发生器576_1和产生第二脉冲光束577_2的第二光发生器576_2。例如,光发生器576_1、576_2每个可以是激光器、种子激光器(诸如,主振荡器)、或灯。可以被用作光发生器576_1、576_2的示例性光发生器是Q开关、射频(RF)泵浦、轴流、可以在例如100kHz的重复率下操作的二氧化碳(CO2)振荡器。

光学放大器系统573_1、573_2内的光学放大器每个可以在相应的束路径上包含增益介质,来自相应的光发生器576_1、576_2的光束577_1、577_2沿着该束路径传播。当光学放大器的增益介质被激发时,增益介质向光束提供光子,放大光束577_1、577_2以产生形成初级辐射脉冲束564A或主辐射脉冲束564B的放大光束。

光束577_1、577_2或辐射脉冲光束564A、564B的波长可以彼此不同,使得如果他们在光学源572内的任何点处被组合时,辐射脉冲束564A、564B可以彼此分开。如果辐射脉冲束564A、564B由CO2放大器产生,则初级辐射脉冲束564A可以具有10.26微米(μm)或10.207μm的波长,并且主辐射脉冲束564B可以具有10.59μm的波长。选择波长以使用色散光学器件或二向色镜或分束器涂层更容易地实现光束564A、564B的分离。在束564A、564B在同一放大器链中一起传播的情况下(例如,光学放大器系统573_1中的放大器中的一些放大器处于在光学放大器系统573_2中的情况下),则可以使用不同的波长来调整两个束564A、564B之间的相对增益,即使它们正在穿过相同的放大器。

例如,束564A、564B一旦被分离,就可以被引导或聚焦到目标空间115内的两个单独的位置(诸如,分别地为第一目标位置515_1和第二目标位置515_2)。特别地,束564A、564B的分离还使得目标510能够在与初级辐射脉冲564A的束交互之后在目标510从第一目标位置515_1行进到第二目标位置515_2时扩展。

光学源572可以包括束路径组合器578c,该束路径组合器578c的束覆盖初级辐射脉冲564A的束和主辐射脉冲564B的束并且将束564A、564B放置在光学源572与目标空间115之间的距离中的至少一些距离内的相同的光学路径上。此外,光学源572可以包括束路径分离器578s,该束路径分离器578s将初级辐射脉冲564A的束与主辐射脉冲564B的束分离,使得两个束564A、564B可以在目标空间115内被单独地操纵和聚焦。

此外,初级辐射脉冲564A的束可以被配置为具有比主辐射脉冲564B的束的脉冲能量更少的脉冲能量。这是因为初级辐射脉冲564A被用于修改目标510的几何形状,而主辐射脉冲564B被用于将经修改的目标转换为等离子体144。例如,初级辐射脉冲564A的能量可以比主辐射脉冲564B的能量小5-100倍。

在一些实现中,每个光学放大器系统573_1、573_2包括三个光学放大器的集合,尽管可以使用少至一个放大器或多于三个放大器。在一些实现中,每个系统573_1、573_2中的光学放大器中的每个光学放大器包括增益介质,该增益介质包括CO2并且可以放大波长在大约9.1μm和大约11.0μm之间的光,并且特别地,在大约10.6μm处,在增益大于1000处。每个系统573_1、573_2中的光学放大器可以类似地或以不同的波长被操作。针对在光学放大器系统573_1、573_2中的使用的合适的放大器和激光器可以包括脉冲激光器设备,诸如脉冲气体放电CO2放大器,该脉冲气体放电CO2放大器利用以相对高的功率(例如,10kW或更高)和高脉冲重复率(例如,50kHz或更高)的DC或RF激励,产生在大约9.3μm或大约10.6μm处的辐射。可以在系统573_1、573_2中的每个系统中使用的示例性光学放大器是具有无磨损气体循环和电容RF激励的轴流高功率CO2激光器。

此外,虽然不是必需的,但是光学放大器系统573_1、573_2中的一个或多个光学放大器系统可以包括用作前置放大器的第一放大器。前置放大器(如果存在)可以是扩散冷却的CO2激光系统。

光学放大器系统573_1、573_2可以包括用于引导和成形相应的光束577_1、577_2的光学元件。例如,光学放大器系统573_1、573_2可以包括反射光学器件(诸如,反光镜)、部分透射光学器件(诸如,束分离器)或部分透射反射镜以及二向色束分离器。

光学源572还包括光学系统579,该光学系统579可以包括用于将光束577_1、577_2引导通过光学源572的一个或多个光学器件(诸如,反射光学器件(诸如,反射镜)、部分反射和部分透射光学器件(诸如,分束器)、折射光学器件(诸如,棱镜或透镜)、无源光学器件、有源光学器件等)。

虽然光学放大器可以是单独并且专用的系统,但是光学放大器系统573_1的放大器中的至少一个放大器可以处于光学放大器系统573_2中,并且光学放大器系统573_2的放大器中的至少一个放大器可以处于在光学放大器系统573_1中。在放大器和光学器件中的至少一些在光学放大器系统573_1、573_2之间重叠的这种系统中,初级辐射脉冲564A的束和主辐射脉冲564B的束可以被耦合在一起,使得脉冲564A的一个或多个特性的变化可以引起脉冲564B的一个或多个特性的变化,反之亦然。

如所示出的,目标510的示例与目标空间115内的两个辐射脉冲564A、564B交互。辐射脉冲564A、564B可以通常沿着Z方向被引导。初始辐射脉冲564A与在第一目标位置515_1处的目标510之间的交互使目标510修改其形状,以便在它移动通过目标空间115时变形和几何扩展,并且在其到达第二目标位置515_2时变成经修改的目标510m。主辐射脉冲564B与在第二目标位置515_2处的修改后的目标510m之间的交互将经修改的目标510的至少部分转换成发射EUV光361的等离子体144。当目标510的材料中的一些材料与初级辐射脉冲564A交互时,它可以被转换为等离子体。然而,初级辐射脉冲564A的属性被选择和控制,使得初级辐射脉冲564A对目标510的主要作用是目标510的几何分布的变形和修改。

初级辐射脉冲510与目标510之间的交互使材料从目标510的表面烧蚀,并且该烧蚀提供使目标510变形的力,使得目标510的形状与在与初级辐射脉冲564A交互之前的目标510的形状不同。例如,在与初级辐射脉冲564A交互之前,目标510在离开目标传递系统155时可以具有类似于液滴的形状,而在与初级辐射脉冲564A交互之后,使目标510的形状变形,使得经修改的目标510m的形状在到达第二目标位置515_2时更接近于圆盘的形状(诸如,煎饼形状)。在与初级辐射脉冲564A交互之后,目标510可以是未被电离的材料(不是等离子体的材料)或者被最低程度电离的材料。在与初级辐射脉冲564A交互之后,例如,目标510m可以是液体盘或熔融金属盘、没有空隙或实质性间隙的目标材料的连续分段、微粒或纳米颗粒的薄雾、或原子蒸气云。

此外,如图5所示,使材料从目标510的表面烧蚀的目标510与初级辐射脉冲564A之间的交互可以提供可以使目标510沿Z方向获得一些推进力或速度。经修改的目标510m在X方向上从第一目标位置515_1行进到第二目标位置515_2时的扩展以及在Z方向上获得的速度取决于初级辐射脉冲564A的能量,并且特别地,取决于被传递到目标510(即,被目标510拦截)的能量。

如上所述,EUV光源360基于对当前目标110c所确定的一个或多个移动属性的分析来调整被引导到目标空间115的辐射脉冲364的一个或多个特性。因此,EUV光源360可以调整初级辐射脉冲564A的一个或多个特性、主辐射脉冲564B的一个或多个特性、或初级辐射脉冲564A和主辐射脉冲564B的一个或多个特性。

参考图6A,在一些实现中,诊断系统105被设计作为诊断系统605A。作为一个或多个诊断探针106,诊断系统605A从光源607A产生单个诊断光束606A。诊断光束606A作为光幕被引导以在定位x处穿过轨迹TR,使得目标110中的每个目标在它们到达目标空间115的途中穿过光幕。光源607A产生单个光束611A,该光束611A被引导通过一个或多个光学元件608A(诸如,反射镜、透镜、孔径和/或过滤器),该光学元件608A修改光束611A以形成单个诊断光束606A。

光源607A可以是固态激光器(诸如,YAG激光器),该固态激光器可以是在1070nm和50W功率处操作的掺钕YAG(Nd:YAG)激光器。在该示例中,当当前目标110c在时间t处穿过诊断光束606A时,诊断光束606A中的至少一些诊断光束从当前目标110c被反射或散射以形成光640A,该光640A由计量装置100(通过第一检测装置120)检测。计量装置100使用该信息(结合来自第二检测装置130的信息)来估计当前目标110’在目标空间115处的到达时间,并且因此调整辐射脉冲364的特性以确保辐射脉冲364与目标空间115中的目前目标110’的交互。计量装置100还可以依赖关于目前目标110’的路径的一些假设来执行计算,以估计目前目标110’在目标空间115处的到达时间。例如,计量装置100可以假设目前目标110’在沿着轨迹TR的特定点处的特定速率。

诊断光束606A可以是高斯光束,从而可以利用高斯函数描述其光学强度的横向轮廓。诊断光束606A的焦点或束腰可以被配置为在轨迹TR处或-X方向重叠。此外,光学元件608A可以包括确保诊断光束606A的焦点(或束腰)与轨迹TR重叠的折射光学器件。

参考图6B,在一些实现中,诊断系统105被设计为诊断系统605B。诊断系统605B产生两个诊断光束606B_1和606B_2作为一个或多个诊断探针106。诊断光束606B_1被引导作为第一光幕以在第一位置(例如,沿着X轴线的位置x1)处穿过轨迹TR,使得目标110中的每个目标在到达目标空间115的途中穿过第一光幕。诊断光束606B_2被引导作为第二光幕以在第二位置(例如,沿着X轴线的位置x2)处穿过轨迹TR,使得目标110中的每个目标在到达目标空间115的途中并且在已经穿过第一光幕之后穿过第二光幕。诊断光束606B_1、606B_2在轨迹TR处相隔距离Δx,该距离Δx等于x2-x1。该双幕诊断系统605B不仅可以被用于确定目标110的位置和到达信息,而且可以被用于确定目标110的速度或速率。

在一些实现中,诊断系统605B包括产生单个光束611B的单个光源607B以及接收单个光束并且将光束611B分成两个诊断光束606B_1、606B_2的一个或多个光学元件608B。此外,光学组件608B可以包括用于将诊断光束606B_1、606B_2引导朝向沿着轨迹TR的相应的位置x1、x2的组件。

在一些实现中,光学组件608B包括束分离器,该束分离器将来自单个光源607B的单个光束分成两个诊断光束606B_1、606B_2。例如,束分离器可以是电介质反射镜、束分离器立方体或偏振束分离器。光学组件608B中的一个或多个光学组件608B可以是被放置以重导向诊断光束606B_1、606B_2中的任一个或两个诊断光束的反射光学器件,使得诊断光束606B_1、606B_2均被引导朝向轨迹TR。

在其它实现中,光学组件608B包括分束光学器件(诸如,衍射光学器件或二元相位衍射光栅、双折射晶体、强度分束器、偏振分束器或二向色分束器)和折射光学器件(诸如,聚焦透镜)。光束611B被引导通过分束光学器件,该分束光学器件将光束611B分成两个光束,该光束沿着不同的方向行进并且被引导通过折射光学器件以产生诊断光束606B_1、606B_2。分束光学器件可以分离光束611B,使得诊断光束606B_1、606B_2在轨迹TR处被分离设定距离(例如,沿着X方向0.65mm)。在该示例中,x2-x1=0.65mm。此外,折射光学器件可以确保诊断光束606B_1、606B_2中的每个诊断光束的焦点(或束腰)与轨迹TR重叠。

如该示例中所示,诊断光束606B_1、606B_2被引导使得它们在不同位置x1、x2处与轨迹TR相交,但是通常以相对于X轴基本上相似的角度相交。例如,诊断光束606B_1、606B_2以相对于X轴大约90°被引导。在其它实现中,可以使用分离光学器件和折射光学器件来调整诊断光束606B_1、606B_2相对于X轴被引导的角度,使得它们朝向轨迹TR扇出并且与轨迹TR以不同和有区别的角度相交。例如,诊断光束606B_1可以相对于-X方向以大约90°与轨迹TR相交,而诊断光束606B_2可以相对于-X方向以小于90°的角度与轨迹TR相交。

诊断光束606B_1、606B_2中的每个诊断光束可以是高斯光束,使得可以利用高斯函数描述每个诊断光束606B_1、606B_2的光学强度的横向轮廓。每个诊断光束606B_1、606B_2的焦点或束腰可以被配置为在轨迹TR或-X方向处重叠。

光源607B可以是固态激光器(诸如,YAG激光器),该固态激光器可以是在1070nm和50W功率处被操作的掺钕YAG(Nd:YAG)激光器。在该示例中,当前目标110c在时间t1(和位置x1)处穿过第一诊断光束606B_1,并且诊断光束606B_1中的至少一些诊断光束从当前目标110c被反射或散射以形成光640B_1(作为光140),该光640B_1由计量装置100(通过第一检测装置120)检测。此外,当前目标110c在时间t2(和位置x2)处穿过第二诊断光束606B_2,并且诊断光束606B_2中的至少一些诊断光束从当前目标110c被反射或散射以形成光640B_2(诸如光140),该光640B_2由计量装置100(通过第一检测装置120)检测。

在轨迹TR处的诊断光束606B_1、606B_2之间的间隔Δd可以根据目标110从目标传递系统155释放的速率以及目标110的尺寸和材料被调整或定制。例如,间隔Δd可以小于相邻目标110之间的间距。作为另一个示例,间隔Δd可以基于相邻目标110之间的间距被确定或设置,以提供基于诊断光束606B_1、606B_2与当前目标110c之间的交互而执行的测量的更高精度。在一定程度上,一般而言,间隔Δd越大,所执行的测量的精度就越高。例如,间隔Δd可以在大约250μm与800μm之间。

诊断光束606B_1、606B_2与当前目标110c之间的交互实现控制系统150以确定移动属性(诸如,当前目标110c沿着-X方向的速率V)。还可以确定速率V中的趋势或在许多目标之上改变速率V。如果对当前目标110c的移动做出一些假设,则还可以仅使用诊断光束606B_1、606B_2来确定当前目标的110c沿着-X方向的移动属性的变化。

由诊断系统产生的诊断探针106(诸如,诊断光束206、诊断光束606A和诊断光束606B_1、606B_2)的波长应该与由光学源372产生的辐射脉冲364的波长有足够的区别,使得阻挡器件234可以阻挡从当前目标110c被反射的光140以及来自辐射脉冲364的任何杂散光,而使宽带光学辐射142能够通过。在一些实现中,诊断光束206、606A、606B_1、606B_2的波长是532nm或1550nm。

参考图7,由计量装置100(或200)执行程序700以估计当前目标110c的一个或多个属性。最初,计量装置100实现诊断系统105与当前目标110c之间的交互(705)。在当前目标110c跨诊断探针106的路径时,该交互可以处于一个或多个诊断探针(诸如,例如,探针106、探针206、诊断光束606A或诊断光束606B_1、606B_2)与当前目标110c之间。例如,控制系统150可以被配置为向诊断系统105发送信号以产生跨X轴并且因此在其被释放朝向目标空间115时处于当前目标110c的路径中的诊断探针106。

计量装置100在第一检测区域处检测第一光(710)。第一光包括从由先前目标110p产生的等离子体144发射的宽带光学辐射(光142)。第一光包括从当前目标110c与诊断系统105之间的交互产生的光140。例如,第一检测装置220可以检测第一光。在该示例中,第一光在第一光检测器222处被检测,第一光检测器222可以被认为是第一检测区域。第一信号(诸如,信号223)从检测到的第一光被产生并且该第一信号223被引导到控制系统150、250。从当前目标110c与诊断系统105之间的交互产生的光140可以包括来自从当前目标110c被反射的诊断探针106的光。

参考图8,示出了第一信号823的示例。第一信号823是与从在第一光检测器222处检测到的光产生的随时间变化的电流有关的电压信号。在该示例中,第一光检测器222设置有阻挡器件224,该阻挡器件224透射具有与光140的中心波长相对应的中心波长的光,并且阻挡器件224具有大约10-20nm的透射带宽。第一信号823显示强度峰值823_1以及强度峰值823_2,强度峰值823_1与从当前目标110c和诊断系统105之间的交互产生的光140相关联,强度峰值823_2与从与当前目标110c相邻的目标110和诊断系统105之间的交互产生的光140相关联。第一信号823还显示与光142相关联的强度峰值823_3、823_4。从该示例中明显看出,由于宽带光学辐射142引起的峰值823_3、823_4的强度或幅度与由于诊断光140引起的峰值823_1、823_2的强度或幅度的数量级相同。

通常,从第一光检测器222输出的信号223的形状可以根据第一光检测器222和阻挡器件224中的各种参数而波动和改变。图8中所示的信号823仅是提供了信号223可能是什么样子的一个示例。用于信号223的其它形状是可能的。

再次参考图7,计量装置100在第二检测区域处检测第二光(715)。第二光包括从由先前目标110p产生的等离子体144发射的宽带光学辐射(光142)。光140中的大部分光被阻止到达第二检测区域。例如,第二检测装置230可以检测第二光。在该示例中,在第二光检测器232处检测第二光,第二光检测器232可以被认为是第二检测区域。从检测到的第二光产生第二信号(诸如,信号233)并且该第二信号233被引导到控制系统150、250。如下文更详细地讨论的,可以基于诊断光140的光谱属性、偏振属性和空间属性中的一个或多个属性利用阻挡器件234阻挡诊断光140。

参考图8,示出了第二信号833的示例。第二信号833是与从第二光检测器232处检测到的光产生的随时间变化的电流有关的电压信号。在该示例中,第二光检测器232被设置有阻挡器件234,该阻挡器件234透射具有从光140的中心波长偏移50nm的中心波长的光,并且该阻挡器件234具有大约10-20nm的透射带宽。第二信号833仅显示与光142相关联的强度峰值823_3、823_4,因为阻挡器件234已阻挡诊断光140中的大量诊断光。阻挡器件234阻挡100%的光140是非必须的;相反,阻挡器件234仅需要阻挡光140中的足够光以获得与光142相关联的峰值的清晰表示,使得第二信号833在以下步骤中可以被用于从第一信号823去除由于光142引起的信号。

在一些实现中,计量装置100在先前(例如,紧接先前)目标110已与优先的辐射脉冲364交互期间或之后检测第一光(710)和第二光(715)。通常,计量装置100检测彼此平行的第一光(710)和第二光(715)。即,来自相应的第一检测装置220和第二检测装置230的信号223、233(以下分别地被称为S1(t)和S2(t))均被连续地发送到控制系统250,并且在相同的时间t处被获取。

计量装置100基于从检测到的第一光产生的第一信号和从检测到的第二光产生的第二信号产生分析信号(720)。例如,参考图8和图4,信号处理模块452分别地从第一光检测器222和第二光检测器232接收第一信号823和第二信号833。信号处理模块452将第一信号823与第二信号833电子地相减以获得分析信号880。信号处理模块452可以通过将第一信号823和第二信号833中的每个信号数字化来执行电子减法,然后计算(在相应的数字化信号中的)采样点的每个集合之间的差异。在其它实现中,信号处理模块452使用模拟电子器件执行电子减法。

信号处理模块452可以基于与从检测到的第二光产生的第二信号有关的假设来执行减法。具体地,可以假设乘法增益因子可以由信号处理模块452估计和存取。例如,乘法增益因子可以被估计作为输入参数并且被存储在存储器458中用于由信号处理模块452存取。作为另一个示例,乘法增益因子可以通过在线测量以动态的方式被估计,该在线测量适当地缩放从检测到的第二光产生的第二信号,使得当执行减法时,来自光142的信号的部分信号被有效地取消或大幅减小。下面更详细地讨论乘法增益因子。

由第二检测器232采样的信号处于不同的光谱带(或波长范围)中,并且也处于与由第一检测器222采样的信号不同的空间位置中。然而,可以假设由第二检测器232采样的信号与由第一检测器222采样的信号具有相同的时间依赖性。

分析信号880包含诊断光140的表示而无需获取时间选通来将诊断光140与宽带光学辐射142隔离。分析信号880包括分别地与第一信号823的峰值823_1、823_2相对应的峰值880_1、880_2。

基于该分析信号估计当前目标110c的一个或多个属性(725)。例如,信号处理模块452可以处理或分析分析信号880以估计当前目标110c(或目前目标110’)在空间中的特定定位处(诸如,目标空间115内的区域)的到达时间,以估计当前目标110c的速度、速率或加速度,或者以估计当前目标110c在空间中的特定定位处的到达与另一目标在空间中的该特定定位的到达之间的时间间隔。

分析信号880的形状与撞击在第一光检测器222上的光140的量或强度相关。例如,信号处理模块452可以将分析信号880转换为与检测到的光的最大强度相对应的值的集合。每个最大强度的值可以被数字地时间戳记,然后被用于确定当前目标110c的一个或多个移动属性。

例如,信号处理模块452可以包括时间模块,该时间模块接收分析信号880并且数字地时间戳记每个独立的电压峰值880_1、880_2。电压峰值880_1对应于当前目标110c与诊断探针106交互时的时间,并且电压峰值880_2对应于相邻目标与诊断探针106交互时的时间。例如,时间戳t_1和t_2如图8所示。

可以由信号处理模块452选择时间戳t_1和t_2的位置以一般对应于相应的峰值880_1、880_2的中心位置。例如,在一些实现中,信号处理模块452可以被配置为对来自第一光检测器222(第一光检测器222可以是光电二极管)的瞬态峰值信号823进行低通滤波,信号处理模块452可以确定经滤波的信号的时间导数,并且使用该导数的过零来估计峰值880_1的中心在哪里并且选择该位置作为t_1。在其它实现中,信号处理模块452可以选择半最大交叉的中点的位置作为t_1的位置。瞬态峰值信号823_1的形状可以根据当前目标110c的形状而不同(例如,目标110可以在它们沿着目标轨迹行进时经历形状振荡),因此在一些实现中,信号处理模块452可以对质心敏感但对瞬态峰值信号823的形状不敏感。

然后,这些时间戳可以被用于确定当前目标110c的移动属性。信号处理模块452还可以访问存储在存储器458中的与当前目标110c或诊断系统105有关的其它数据。例如,存储器458可以存储与优先的速率有关的信息,该优先的速率与当前目标110c相关联。如果诊断系统被设计为图6B的双光束诊断系统605B,则存储器458可以存储与诊断光束606B_1、606B_2之间的间距Δd有关的信息,或者可以存储诊断探针108与每个目标交互的位置。

信号处理模块452可以使用从图6B的双光束诊断系统605B输出的时间戳来确定当前目标110c的速度或速率。

信号处理模块452可以确定目前目标110’(该目前目标可以是当前目标110c)将处于目标空间115内的位置处。信号处理模块452能够通过使用经估计的速率和被存储在存储器458中的其它信息来确定目前目标110’到达目标位置的预测时间。具体地,存储器458可以存储诊断光束606B_2与当前目标110c的轨迹TR的交叉和在目标空间115中沿着X方向的目标位置之间的距离。信号处理模块452可以确定当前目标110c穿过诊断光束606B_2的路径的时间。因此,信号处理模块452可以将当前目标110c到达目标空间115中的目标位置估计或确定为被存储的距离除以经估计的速率。

来自信号处理模块452的一个或多个输出可以被认为是控制信号并且被引导到与光学源372接口的光学源致动模块454。来自信号处理模块452的控制信号提供指令,该指令使致动模块454调整光学源372的方面,以由此调整一个或多个辐射脉冲364的释放的时序和辐射脉冲364行进的方向中的一个或多个。

在一些实现中,如果阻挡器件224、234未能充分且物理地区分诊断光140和宽带光学辐射,则信号处理模块452可以执行附加的处理以区分第一信号832中的诊断光140和宽带光学辐射142。这种附加的处理起作用的一个原因是分别地在第一光检测器222和第二光检测器232上的两个信号223、233之间的区别存在差异。即,检测器中的一个检测器(诸如,第一光检测器222)比另一个检测器(诸如,第二光检测器232)感测或检测到更多的宽带光学辐射142。此外,信号223、233的时间依赖性是相同的。作为示例,如果信号223被表示为S1(t)并且信号233被表示为S2(t),则如果S1(t)=a*f(t)+b并且S2(t)=c*f(t)+d,信号通常具有相同的时间依赖性f(t),其中a、b、c、d是常数。即,存在的S1和S2的时间导数中的所有的时间导数(dS1/dt、dS2/dt等)相同达到恒定的乘法因子。

具体地,如下,可以根据与诊断光140和宽带光学辐射142有关的信号来表示信号S1(t)和S2(t)。如果来自诊断光140的信号被表示为d(t)并且宽带光学辐射142被表示为p(t+t’),其中t是时间并且t’是诊断光140的产生和宽带光学辐射142的产生之间的延迟。根据第一光检测器222的灵敏度在第一光检测器222处检测到的信号S1(t)是这两个信号的线性叠加如下:S1(t)=e*d(t)+f*p(t+t’),其中e和f是由阻挡器件224、第一光检测器222以及诊断光140和宽带光学辐射142的光谱确定的固定常数。根据第二光检测器232的灵敏度在第二光检测器232处检测到的信号S2(t)是这两个信号的线性叠加如下:S2(t)=g*d(t)+h*p(t+t’),其中g和h是由阻挡器件234、第二光检测器232以及诊断光140和宽带光学辐射142的光谱确定的固定常数。

诊断光140d(t)可以通过求解线性方程来求解:

d(t)=[S1(t)-S2(t)-(f-h)*p(t+t’)]/(e-g)

信号S1和S2是在相应的光检测器222、232的输出处的原始信号223、233。给定用于选择针对信号中的至少一个信号(诸如S1)的用户可变乘法增益因子的自由,则:

d(t)=[S1(t)-a*S2(t)-(f-a*h)*p(t+t’)]/(e-a*g)

如果用户选择a=f/h,则:

d(t)=[S1(t)-(f/h)*S2(t)]/(e-f*g/h),

其对来自宽带光学辐射142的信号p(t+t’)不敏感。

在(诸如,图6C所示的)其它实现中,代替在诊断系统605B中具有单个光源(诸如,光源607B),诊断系统605C包括一对光源607C_1、607C_2(诸如,两个激光器),每个光源分别地产生光束611C_1、611C_2。光束611C_1、611C_2中的每个光束穿过相应的一个或多个光学元件608C_1、608C_2,该光学元件608C_1、608C_2可以改变或调整光束611C_1、611C_2的特性。一个或多个光学元件中的每个光学元件的输出是相应的诊断光束606C_1、606C_2。光学组件608C_1、608C_2可以包括用于将相应的诊断光束606C_1、606C_2引导朝向沿着轨迹TR的相应的位置x1、x2的组件。在上文中参考光学组件608B讨论了光学组件608C_1、608C_2的示例。

诊断光束606C_1、606C_2中的每个诊断光束可以是高斯光束,使得可以利用高斯函数描述每个诊断光束606C_1、606C_2的光学强度的横向轮廓。每个诊断光束606C_1、606C_2的焦点或束腰可以被配置为在轨迹TR或-X方向处重叠。

每个光源607C_1、607C_2可以是固态激光器。在一个示例中,固态激光器是在1010nm-1070nm的范围中并且在功率处于瓦特趋向的范围处操作的YAG激光器(诸如,掺钕YAG(Nd:YAG))。在另一个示例中,取决于其它考虑,固态激光器是在1010nm-1070nm的范围中(例如,在1020nm或1070nm处)操作的掺镱光纤激光器。在该示例中,类似于图6B的设计,当前目标110c在时间t1(和位置x1)处穿过第一诊断光束606C_1,并且诊断光束606C_1中的至少一些诊断光束从当前目标110c被反射或散射以形成光640C_1(作为光140),该光640C_1由计量装置100(通过第一检测装置120)检测。此外,当前目标110c在时间t2(和位置x2)处穿过第二诊断光束606C_2,并且诊断光束606C_2中的至少一些诊断光束从当前目标110c被反射或散射以形成光640C_2(作为光140),该光640C_2由计量装置100(通过第一检测装置120)检测。

轨迹TR处的诊断光束606C_1、606C_2之间的间隔Δd可以根据目标110从目标传递系统155释放的速率以及目标110的尺寸和材料被调整或定制。例如,间隔Δd可以小于相邻目标110之间的间距。作为另一个示例,间隔Δd可以基于相邻目标110之间的间距被确定或设置,以提供用于基于诊断光束606C_1、606C_2与当前目标110c之间的交互执行的测量的更高精度。在一定程度上并且通常,间隔Δd越大,所执行的测量的精度就越高。例如,间隔Δd可以在大约250μm至800μm之间。

诊断光束606C_1、606C_2与当前目标110c之间的交互实现控制系统150以确定移动属性(诸如,当前目标110沿着-X方向的速率V)。还可以确定速率V中的趋势或许多目标之上改变的速率V。如果对当前目标110c的运动做出一些假设,则还可以仅使用诊断光束606C_1、606C_2来确定当前目标110c沿着-X方向的移动属性中的改变。

由诊断系统605C产生的诊断光束606C_1、606C_2的波长应该与由光学源372产生的辐射脉冲364的波长足够不同,使得当实现宽带光学辐射142通过时,阻挡器件234可以阻挡从当前目标110c反射的光640C_1、640C_2以及来自辐射脉冲364的任何杂散光。在一些实现中,诊断光束606C_1、606C_2的波长是532nm或1550nm。

还参考图9,在另一个实现中,在图2所示的计量装置200中实现的阻挡器件224和234可以被设计为偏置过滤器924、934,而不是光谱过滤器。以这种方式,在计量装置900中,偏振被用于区分被阻挡的光和被允许穿过到光检测器的光。在该实现中,从诊断光束906与当前目标110c之间的交互产生的诊断光940是偏振的。因为诊断光束906具有特定的偏振,所以该诊断光940可以被偏振。或者,可以使诊断光束906穿过偏振器941以净化诊断光束906的偏振状态。相比之下,宽带光学辐射142因其性质而未被偏振。在该示例中,阻挡器件924是与诊断光940的偏振平行定向并且将宽带光学辐射142衰减一半(因为宽带光学辐射142是非偏振的)的偏振过滤器。取决于偏振过滤器924与诊断光940的偏振矢量的方向之间的角度,诊断光140可以被衰减可变的量。诊断光940可能不是完美偏振的,尤其是偏振光940从目标110被散射之后。诊断光940的偏振可以取决于第一检测装置920和第二检测装置930相对于诊断探针906的方向和轨迹的视角。另一方面,阻挡器件934是与诊断光940的偏振正交定向的偏振过滤器,使得只有非偏振宽带光学辐射142穿过第二检测器932,并且此外,该非偏振宽带光学辐射142将衰减一半。

在该实现中,从相应的检测装置920、930输出的信号923、933将与图8中所示的相应的信号823、833非常相似,并且以与参考信号823、833描述的信号823、833类似的方式进行信号923、933的处理。

在计量装置1000的其它实现中,如图10所示,在图2中示出的计量装置200中实现的阻挡器件224和234可以被设计成每个都包括被串联布置并且同时地使用的光谱过滤器(诸如,光谱过滤器224、234)和偏振过滤器(诸如,偏振过滤器924、934)。这种设计可以增加由阻挡器件234阻挡的诊断光140的量。

在其它实现中,在图2中所示的计量装置200中实现的阻挡器件224、234可以被设计为空间过滤器而不是光谱过滤器。可以区分的两个空间定位与检测装置220、230的光瞳或入口的法线向量处于两个略微不同的角度。每个阻挡器件224、234包括被放置在光瞳的位置处的透镜,并且两个略微不同的角度被转换到该透镜的焦点附近的定位。每个阻挡器件224、234包括被放置在透镜与相应的光检测器222、232之间的掩模(该掩模限定开口(诸如,狭缝或孔径)),使得诊断光140通过并且宽带光学辐射142被阻挡(或反之亦然)。

参考图11,在EUV光源1160的实现中示出了计量装置100的实现1100。EUV光源1160包括目标传递系统1155,该目标传递系统1155将目标1110的流1111引导朝向腔室1168中的目标空间1115。目标空间1115(在致动系统1174的控制下)接收从光学源1172产生的一束放大的辐射脉冲或一串放大的辐射脉冲1164。如上所述,每个目标1110包括当被转换为发光等离子体1144时发射EUV光1161的物质。目标110内的物质与目标空间1115内的辐射脉冲1164之间的交互将目标1110中的物质中的至少一些物质转换为发光等离子体1144,并且发光等离子体1144发射EUV光1161。如上所述,发光等离子体1144发射宽带光学辐射1142,宽带光学辐射1142包括EUV光1161,因为发光等离子体1144具有在EUV波长范围内具有发射线的元件。

发光等离子体1144可以被认为是具有几十电子伏特(eV)的电子温度的高度电离等离子体。可以利用除锡之外(诸如,铽(Tb)和钆(Gd))的燃料材料(目标1110)生成更高能量EUV 1161。在离子的去激发和复合期间生成的EUV光1161从发光等离子体1144发射,并且该EUV光1161的至少部分EUV光由光学元件1170(EUV光收集器)收集。EUV光收集器1170包括与发射的EUV光1161的至少部分EUV光交互的表面1171。EUV光收集器1170的表面1171可以是反射表面,该反射表面被定位以接收发射的EUV光1161的部分EUV光并且通过可以是光刻装置的输出装置1166引导该收集的EUV光1161在EUV光源1160外使用。反射表面1171将收集的EUV光1161引导到次级焦平面,随后在次级焦平面捕获EUV光1161以供输出装置1166使用。参考图12和图13讨论示例性光刻装置。

反射表面1171被配置为反射EUV波长范围内的光并且可以吸收、漫射或阻挡EUV波长范围之外的光。EUV光收集器1170还包括孔径1173,该孔径1173允许辐射脉冲1164穿过EUV光收集器1170朝向目标空间1115。

目标传递系统1155可以包括被布置在EUV腔室1168内的液滴发生器,并且目标传递系统1155被布置成朝向目标空间1115发射液滴(目标1110)的高频流1111。在操作中,辐射脉冲1164与液滴发生器的操作同步地被传递,以传递辐射脉冲1164以将每个液滴(每个目标1110)转变为发光等离子体1144。液体的传递频率可以是几千赫兹,例如50kHz。

在一些实现中,如上文参考图5所讨论的,来自辐射脉冲1164的能量被替代地以至少两个脉冲传递:即,具有有限能量的预脉冲(诸如,564A)最初被传递到目标空间1115中的第一目标位置515_1处的液滴,以便将燃料材料汽化成小云,该小云继续沿着轨迹行进,然后能量的主脉冲(诸如,564B)被传递到目标空间1115中的第二目标位置515_2处的云,以生成发光等离子体1144。可以在EUV腔室1168的相对侧上提供捕集器(例如,可以是容器),以捕获针对任何原因而不被变成等离子体的该燃料(即,目标物质或目标1110)。

目标传递系统1155中的液滴发生器包括包含燃料液体(例如,熔融锡)的储器以及过滤器和喷嘴。喷嘴被配置为朝向目标空间1115喷射燃料液体的液滴。燃料液体的液滴可以通过储器内的压力与由压电致动器(未示出)施加到喷嘴的振动的组合从喷嘴喷射。

计量装置1100包括与第一检测装置1120和第二检测装置1130以及诊断系统1105通信的控制系统1150(诸如,控制系统150),该控制系统被放置在腔室1168内的适当的位置处,以使诊断探针1106与目标1110交互。EUV光源1160包括控制装置1151,该控制装置1151还与控制系统1150以及EUV光源1160的其它组件(包括光学源1172、致动系统1174和目标传递系统1155)通信。如上所述,计量装置1100被设计为区分诊断光1140和宽带光学辐射1142,从诊断探针1106与当前目标1110c之间的交互产生诊断光1140,从发光等离子体1144发射宽带光学辐射1142。

参考图12,在一些实现中,计量装置100(或200、1100)在EUV光源1260内被实现,该EUV光源1260将EUV光1262提供给光刻装置1266(输出装置366)。光刻装置1266包括:照射系统(照射器)IL,被配置为调节辐射束B(例如,EUV光1262);支撑结构(例如,掩模台)MT,被构造成支撑图案形成装置(例如,掩模或掩模版)MA并且被连接到第一定位器PM,第一定位器PM被配置为精确地定位图案形成装置;衬底台(例如,晶片台)WT,被构造成保持衬底(例如,涂覆抗蚀剂的晶片)W并且被连接到第二定位器PW,第二定位器PW被配置为精确地定位衬底;以及投影系统(例如,反射投影系统)PS,被配置为通过将图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个管芯)上。

照射系统IL可以包括各种类型的光学组件,诸如折射组件、反射组件、磁性组件、电磁组件、静电组件或其它类型的光学组件,或者其任意组合,用于引导、成形或控制辐射。支撑结构MT以取决于图案形成装置的取向、光刻装置的设计、以及其它条件(诸如,图案形成装置是否被保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其它夹持技术来保持图案形成装置。例如,支撑结构MT可以是框架或台,该框架或台可以根据需要被固定或移动。例如,支撑结构MT可以确保图案形成装置处于相对于投影系统PS的期望的位置处。

术语“图案形成装置”应被广泛地解释为指可以被用于在其横截面中赋予具有图案的辐射束(诸如,以在衬底的目标部分中创建图案)的任何设备。赋予辐射束的图案可以对应于在目标部分中创建的器件(诸如,集成电路)中的特定功能层。图案形成装置可以是透射的或反射的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列、以及可编程LCD板。掩模在光刻中是众所周知的,包括诸如二进制、交替相移和衰减相移等掩模类型,以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置,小反射镜中的每个小反射镜可以被单独地倾斜以便在不同方向上反射入射辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。

与照射系统IL相似,投影系统PS可以包括各种类型的光学组件,诸如折射组件、反射组件、磁性组件、电磁组件、静电组件或其它类型的光学组件、或其任意组合,视所使用的曝光辐射或其它因素而定(诸如,真空的使用)。可能需要使用真空进行EUV辐射,因为其它气体可能吸收过多的辐射。因此,可以借助真空壁和真空泵为整个光束路径提供真空环境。

如本文所描述的,该装置是反射型的(例如,采用反射掩模)。

光刻装置可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或多个图案形成装置台)的类型。在这种“多台”机器中,可以并行使用附加的台,或者可以在一个或多个台上执行准备步骤,而一个或多个其它台被用于曝光。

还参考图13,照射器IL从EUV光源1260接收EUV辐射束(EUV光1262)。产生EUV光的方法包括但不一定限于利用在EUV范围内的一个或多个发射线将材料转换为等离子体状态,该等离子体状态具有至少一种元素(氙、锂或锡)。在一个这种方法中,可以通过利用激光束照射燃料(诸如,具有所需的发射线元件的材料的液滴、流或簇)来产生通常称为激光产生等离子体(“LPP”)的所需的等离子体。EUV光源1260可以被设计成类似于EUV光源360或1160。如上所述,所得的等离子体144或1144发射输出辐射(例如,使用光学元件370或1170收集的EUV辐射361或1161)。

如图12和图13所示,辐射束B被入射在保持在支撑结构(例如,掩模台)MT上的图案形成装置(例如,掩模)MA上并且由图案形成装置图案化。在从图案形成装置(例如,掩模)反射之后,辐射束B穿过投影系统PS,该投影系统PS将光束聚焦到衬底W的目标部分上。由Xw、Yw、Zw给出衬底的坐标系,借助第二定位器PW和位置传感器PS2(例如,干涉测量器件、线性编码器或电容器传感器),衬底台WT可以被精确地移动,例如,以便将不同的目标部分定位在辐射束B的路径中。类似地,第一定位器PM和另一个位置传感器PS1可以被用于相对于辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如,掩模)MA。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如,掩模)MA和衬底W。

所描述的装置可以被用在以下模式中的至少一种模式中:

1.在步进模式中,支撑结构(例如,掩模台)MT和衬底台WT基本上保持静止,而赋予辐射束的整个图案被一次投影到目标部分上(即,单次静态曝光)。然后,衬底台WT在Xw和/或Yw方向上偏移,从而可以暴露不同的目标部分。

2.在扫描模式中,支撑结构(例如,掩模台)MT和衬底台WT(例如,沿着Xw和/或Yw)被同步地扫描,而赋予辐射束的图案被投影到目标部分(即,单次动态曝光)上。可以由投影系统PS的放大率和图像反转特性确定衬底台WT相对于支撑结构(例如,掩模台)MT的速率和方向。

3.在另一个模式中,支撑结构(例如,掩模台)MT被基本上保持静止以保持可编程图案形成装置,并且在将赋予辐射束的图案投影到目标部分上时移动或扫描衬底台WT。在该模式中,通常采用脉冲辐射源并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案形成装置。该操作模式可以被容易地施加到利用可编程图案形成装置的无掩模光刻,诸如上述类型的可编程反射镜阵列。

也可以采用上述使用模式或完全不同的使用模式的组合和/或变化。

图13更详细地示出了光刻装置1266的实现,包括EUV光源1260、照射系统IL和投影系统PS。如上文描述EUV光源360或1160时所讨论的那样构造EUV光源1260。

系统IL和PS同样被包含在它们自己的真空环境中。EUV光源1260的中间焦点(IF)被布置使得它位于封闭结构中的孔径处或孔径附近。虚拟源点IF是辐射发射等离子体(例如,EUV光362或1162)的图像。

从中间焦点IF的孔径,辐射束1262穿过照射系统IL,在该示例中,照射系统IL包括琢面场反射镜装置IL1和琢面光瞳反射镜装置IL2。这些装置形成所谓的“蝇眼”照射器,该照射器被布置以在图案形成装置MA处提供辐射束ILB的期望的角分布,以及在图案形成装置MA处提供辐射强度的期望的均匀性(如参考IL3所示)。当光束ILB在由支撑结构(掩模台)MT保持的图案形成装置MA处反射时,形成图案化的光束PSB,并且图案化的光束PSB由投影系统PS经由反射元件PS1、PS2成像到由衬底台WT保持的衬底W上。为了曝光衬底W上的目标部分,当衬底台WT和图案形成装置台MT在Xw、Yw、Zw坐标系中执行同步运动以通过照射狭缝扫描图案形成装置MA上的图案时生成辐射脉冲B。

每个系统IL和PS被布置在由类似于EUV腔室1168的封闭结构限定的其自己的真空环境或近真空环境内。在照射系统IL和投影系统PS中通常可以存在比所示更多的元件。此外,除了图13中所示的那些反射元件之外,在照射系统IL和/或投影系统PS中可以存在一个到六个附加的反射元件。

本发明的其它方面在以下编号的条款中阐述。

1.一种方法,包括:

实现诊断系统与沿着轨迹朝向目标空间行进的当前目标之间的交互,当前目标包括当被转换为等离子体时发射光的组件;

在第一检测区域处检测第一光,其中第一光包括从由先前目标产生的等离子体发射的光以及从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光;

在第二检测区域处检测第二光,其中第二光包括从先前目标的等离子体发射的光;

基于由检测到的第一光产生的第一信号和由检测到的第二光产生的第二信号,产生分析信号;以及

基于产生的分析信号,估计当前目标的属性。

2.根据条款1的方法,其中从由目标组件产生的等离子体发射的光包括:处于EUV波长范围中的极紫外(EUV)光和处于EUV波长范围外的非EUV光。

3.根据条款1的方法,其中在第二检测区域处检测第二光包括抑制从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的至少部分光。

4.根据条款3的方法,其中抑制从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光包括基于以下项中的一项或多项过滤从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光:从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的光谱属性、偏振属性和/或空间属性。

5.根据条款1的方法,其中当前目标与诊断系统之间的交互包括:

当前目标与诊断系统的第一诊断探针之间的第一交互;以及

当前目标与诊断系统的第二诊断探针之间的第二交互。

6.根据条款5的方法,其中当前目标与第二诊断探针之间的第二交互发生的位置和时间不同于当前目标与第一诊断探针之间的第一交互发生的位置和时间。

7.根据条款1的方法,其中实现诊断系统与当前目标之间的交互包括将诊断系统引导朝向当前目标,使得诊断系统和当前目标在沿着当前目标轨迹的区域处交互。

8.根据条款7的方法,其中将诊断系统引导朝向当前目标包括将诊断光引导朝向当前目标。

9.根据条款1的方法,其中估计当前目标的属性包括估计以下项中的一项或多项:

当前目标在空间中的特定位置处的到达时间;

当前目标的速度、速率和/或加速度;以及

当前目标在空间中的特定位置处的到达与另一目标在空间中的特定位置处的到达之间的时间间隔。

10.根据条款1的方法,还包括如果经估计的目标属性在可接受的规格之外,则调整被引导朝向目标空间的辐射脉冲的一个或多个属性。

11.根据条款1的方法,其中检测第一光和第二光包括在先前目标已与优先的辐射脉冲交互期间或之后检测第一光和第二光。

12.根据条款1的方法,其中从先前目标的等离子体发射的光的光谱带宽显著地宽于从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的光谱带宽。

13.根据条款1的方法,其中从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光包括来自诊断系统的从当前目标被反射或散射的光。

14.根据条款1的方法,其中从第一信号和第二信号产生分析信号包括从第一信号电子地减去第二信号。

15.根据条款1的方法,其中从第一信号和第二信号产生分析信号包括:数字化第一信号和第二信号,并且计算计算第一数字化信号与第二数字化信号的每个时间戳记的样本之间的差异。

16.根据条款1的方法,其中在第二检测区域处检测第二光包括检测从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光的量,其中在第二检测区域处从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光的检测到的量小于从当前目标与诊断系统之间的实现的交互产生的光在第一检测区域处被检测到的量。

17.一种装置,包括:

诊断系统,被配置为在当前目标进入目标空间之前并且与沿着轨迹行进的当前目标诊断地交互;

第一检测装置,被配置为检测第一光,第一光包括:

从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光,以及

从由先前目标产生的等离子体发射的光;

第二检测装置,被配置为检测第二光,第二光包括从由先前目标产生的等离子体发射的光;以及

控制系统,与第一检测装置和第二检测装置通信并且被配置为:

基于从第一检测装置和第二检测装置的相应的输出产生的第一信号和第二信号,产生分析信号;并且

基于产生的分析信号,估计当前目标的属性。

18.根据条款17的装置,还包括目标传递系统,该目标传递系统被配置为沿着朝向目标空间的轨迹释放多个目标,其中每个目标包括当被转换为等离子体时发射极紫外(EUV)光的组件。

19.根据条款17的装置,还包括光学源,该光学源被配置为产生被引导朝向目标空间的辐射脉冲,其中由先前目标产生的等离子体因先前目标与优先的辐射脉冲之间的交互被产生。

20.根据条款17的装置,其中诊断系统包括诊断光束,并且从当前目标与诊断光束之间的交互产生的诊断光包括从当前目标被反射或散射的诊断光束。

21.根据条款17的装置,其中第一检测装置包括第一光检测器,并且第二检测装置包括第二光检测器。

22.根据条款21的装置,其中第一光检测器和第二光检测器中的每个光检测器包括以下项中的一项或多项:光电二极管,该光电二极管的输出是与从检测到的光产生的电流有关的电压信号;光电晶体管,光敏电阻器,和光电倍增管。

23.根据条款21的装置,其中第一光检测器和第二光检测器具有大致相等的视角和收集角。

24.根据条款21的装置,其中第二检测装置包括阻挡器件,该阻挡器件被配置为限制从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光中的至少大部分光到达第二光检测器。

25.根据条款24的装置,其中阻挡器件包括在目标空间与第二光检测器之间的光学路径中的过滤器,过滤器被配置为抑制从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光。

26.根据条款25的装置,其中过滤器包括以下项中的一项或多项:光谱过滤器和偏振过滤器。

27.根据条款21的装置,其中第一检测装置包括阻挡器件,该阻挡器件具有与从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的波长重叠的带通。

28.根据条款17的装置,其中诊断系统包括第一诊断探针和第二诊断探针,每个诊断探针被配置为在当前目标沿着轨迹行进并且在进入目标空间之前与当前目标诊断地交互,当前目标与诊断探针之间的每个交互发生在不同位置和不同时间处。

29.根据条款17的装置,还包括:

光学源,被配置为产生被引导朝向目标空间的多个辐射脉冲;以及

致动系统,与控制系统和光学源通信,致动系统被配置为如果经估计的属性在可接受的规格之外,则调整被引导朝向目标空间的辐射脉冲的一个或多个属性。

30.根据条款17的装置,其中从当前目标与诊断系统之间的交互产生的光的光谱带宽显著窄于从由先前目标产生的等离子体发射的光的光谱带宽。

31.根据条款17的装置,其中控制系统包括与第一检测装置和第二检测装置通信的电子模块,电子模块被配置为从第一信号电子地减去第二信号。

32.一种估计移动目标的属性的方法,方法包括:

沿着朝向目标空间的轨迹释放当前目标,当前目标包括当被转换为等离子体时发射光的组件;

在第一检测区域处检测从当前目标与诊断系统之间的交互产生的诊断光以及从由先前目标产生的等离子体发射的背景光,诊断光的光谱带宽显著窄于背景光的光谱带宽;

限制穿过到达第二检测区域的诊断光的量,并且允许背景光中的所有背景光穿过到达第二检测区域;

在第二检测区域处检测背景光;

基于以下产生分析信号:

在第一检测区域处由检测到的光产生的信号,以及

在第二检测区域处由检测到的光产生的背景信号;并且

基于产生的分析信号估计当前目标的属性。

33.根据条款32的方法,其中在第一检测区域和第二检测区域处检测包括在第一检测区域和第二检测区域处检测背景光。

34.根据条款32的方法,还包括限制穿过到达第一检测区域的背景光的量,其中限制穿过到达第一检测区域的背景光的量允许背景光中的部分背景光到达第一检测区域,背景光的允许部分在功率上与到达第一检测区域的诊断光处于相同的尺度。

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