具体实施方式

图1示出包括辐射源SO及光刻设备LA的光刻系统。辐射源SO被配置为产生EUV辐射束B以及将EUV辐射束B供应至光刻设备LA。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以及被配置为支撑衬底W的衬底台WT。

照射系统IL被配置为在EUV辐射束B入射于图案形成装置MA上之前调节EUV辐射束B。另外，照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起为EUV辐射束B提供期望的横截面形状和期望的强度分布。除了琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11以外或者替代琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11，照射系统IL也可以包括其他反射镜或装置。

在被这样调节之后，EUV辐射束B与图案形成装置MA相互作用。由于该相互作用，所以产生图案化的EUV辐射束B’。投影系统PS被配置为将图案化的EUV辐射束B’投影至衬底W上。出于该目的，投影系统PS可以包括被配置为将图案化的EUV辐射束B’投影至由衬底台WT保持的衬底W上的多个反射镜13、14。投影系统PS可以将缩减因子应用于图案化的EUV辐射束B’，因此形成具有比图案形成装置MA上的对应特征小的特征的图像。例如，可以应用为4或8的缩减因子。尽管投影系统PS在图1中被图示为仅具有两个反射镜13、14，但是投影系统PS可以包括不同数目的反射镜(例如，六个或八个反射镜)。

衬底W可以包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备LA将由图案化的EUV辐射束B’形成的图像与先前形成于衬底W上的图案对准。

可以在辐射源SO中、在照射系统IL中和/或在投影系统PS中提供相对真空，即，在远低于大气压的压力下的少量气体(例如，氢气)。

图1中示出的辐射源SO属于例如可以被称作激光产生式等离子体(LPP)源的类型。激光器系统1(激光器系统1可以例如包括CO₂激光器)被配置为经由激光束2将能量沉积至诸如锡(Sn)的燃料的质量有限的目标(例如，小滴)中，该燃料是从例如燃料发射器3提供的。尽管在以下描述中提及锡，但是可以使用任何合适的燃料。燃料可以例如呈液态形式，并且可以是例如金属或合金。燃料发射器3可以包括喷嘴，该喷嘴被配置为沿着朝向等离子体形成区域4的轨迹来引导例如呈小滴的形式的锡。激光束2在等离子体形成区域4处入射于锡上。激光能量至锡中的沉积在等离子体形成区域4处产生锡等离子体7。在电子与等离子体的离子的去激发及再结合期间，从等离子体7发射包括EUV辐射的辐射。

来自等离子体的EUV辐射由收集器5收集及聚焦。收集器5包括例如近正入射辐射收集器5(有时更一般地被称作正入射辐射收集器)。收集器5可以具有被配置为反射EUV辐射(例如，具有诸如13.5nm的期望的波长的EUV辐射)的多层反射镜结构。收集器5可以具有椭圆形构造，该椭圆形构造具有两个焦点。所述焦点中的第一焦点可以处于等离子体形成区域4处，并且所述焦点中的第二焦点可以处于中间焦点6处，如下文所论述的。

激光器系统1可以在空间上与辐射源SO分离。在这种情况下，激光束2可以借助于包括例如合适的导向镜和/或扩束器和/或其他光学器件的束传递系统(未示出)而从激光器系统1传递至辐射源SO。激光器系统1、辐射源SO和束传递系统可以一起被视为辐射系统。

由收集器5反射的辐射形成EUV辐射束B。EUV辐射束B聚焦于中间焦点6处，以在存在于等离子体形成区域4处的等离子体的中间焦点6处形成图像。中间焦点6处的图像充当照射系统IL的虚辐射源。辐射源SO被配置为使得中间焦点6位于辐射源SO的围封结构9中的开口8处或附近。

尽管图1将辐射源SO描绘为激光产生式等离子体(LPP)源，但是诸如放电产生等离子体(DPP)源或自由电子激光(FEL)的任何合适的源均可以用于产生EUV辐射。

如上文所提及的，质量有限的燃料目标(“小滴”)被一个接一个地转换为等离子体。该过程可以在例如50kHz或100kHz的频率下进行。因此，EUV辐射束B由离散的EUV脉冲的时间序列组成。现在考虑正在所谓的扫描模式下使用的光刻设备LA。在扫描模式下，同步地扫描掩模MA和衬底W，同时将赋予辐射束B的图案投影至衬底W的目标区域上。可以通过投影系统PS的(缩小率)放大率以及图像反转特性来确定衬底W相对于掩模MA的速度以及方向。由光刻设备LA传递至衬底W的表面上的单位表面积的辐射能量的总量被称作“剂量”。期望的剂量将实现衬底W的表面上的光致抗蚀剂层的改变或固化。期望的剂量可以根据光致抗蚀剂的敏感度而不同。例如，在高敏感性光致抗蚀剂的情况下，可能需要相对较小剂量(例如，20mJ/cm²)，以便将图案成像至衬底W上。然而，在较少敏感性光致抗蚀剂的情况下，可能需要较大剂量(例如，70mJ/cm²)。

如果衬底W上的目标区域接收不同于期望剂量的剂量，则这被称作剂量误差。具体地，剂量误差是由目标区域接收的实际剂量与期望剂量之间的差。剂量误差可以是“正”的(即，在目标区域接收比期望剂量更大的剂量的情况下)或是“负”的(即，在目标区域接收比期望剂量更小的剂量的情况下)。任何剂量误差都将导致光敏抗蚀剂中的一些印刷误差。负剂量误差可以通过提供额外剂量以便补偿前述差额来进行校正。然而，有可能无法校正由于已给定过多剂量(例如，致使过度曝光)而导致的正剂量误差，因此，光致抗蚀剂中的改变通常是不可逆的。这可能导致衬底W的无法修复的损伤。

将了解的是，根据制造公差，正剂量误差的某一水平可以被视为是可接受的。例如，基于要求，至多1％(具体地至多0.5％)的正剂量误差可以被视为是可接受的。如本文中所提及的“过多剂量”的意思是落在可接受的公差水平外的剂量。

如先前所提及的，辐射束将脉冲中的EUV辐射的能量传递至当目标区域正在被扫描时而正在被曝光的目标区域。即，目标区域的单位表面积接收的能量(即，剂量)等于入射于正在被扫描的单位表面积上的各个脉冲的能量的总和。传递至衬底W上的目标区域的脉冲的数目尤其将依赖于辐射源SO的操作功率和扫描速度。关于扫描速度的作用，此处应该注意的是，EUV辐射经由隙缝到达衬底W，衬底正在该隙缝下方行进。衬底W容纳多个目标区域，各目标区域具有长度“1”和宽度“w”。在曝光目标区域(或：“管芯”)期间，衬底W正在以相对速度“v”沿着平行于目标区域的长度“l”的方向行进。曝光目标区域所花费的时间T_scan等于l/v。如果辐射源SO以N个脉冲/秒的速率传递能量，则区域l·w接收等于N·T_scan＝N·(1/v)的多个脉冲。如果每一个脉冲具有恒定能量E，则由区域l·w接收的能量将是N·(l/v)·E。由于参数“剂量”被定义为每单位面积所接收的能量，所以所传递的剂量将是N·(l/v)·E/(w·1)＝N·E/(v·w)。因此，可以通过控制脉冲速率、每脉冲的能量及扫描速度中的至少一个调整剂量。由比率E/v确定给定的剂量水平。为了使扫描速度最大化，并且因此使给定的剂量水平的光刻设备的生产量最大化，人们需要使每脉冲的能量最大化以使比率保持恒定。

实际上，EUV脉冲的能量可以在脉冲与脉冲之间变化。这可以归因于燃料小滴的尺寸或速度的变化、归因于激光脉冲时序的变化等。因此，追踪每一个EUV脉冲的能量。为此，一个或多个EUV传感器可以容纳于围封结构9中，一个或多个EUV传感器被配置为感测每脉冲产生的EUV。关于更多背景技术，请参见例如授予Pate等人的美国专利9,360,600，该美国专利被转让给ASML公司并以引用的方式并入本文中。辐射源SO以所谓的剂量容限进行操作，该剂量容限可控地将在具体时间长度内进行平均的所产生的EUV的能量水平(也被称作：受控能量或功率)设定在源的最大输出功率(也被称作：开环能量)之下。非零剂量容限能够例如通过调整一个或多个脉冲的持续时间或通过调整在随后的燃料小滴中的一个或多个燃料小滴上作用的一个或多个激光脉冲的能量来补偿EUV能量的短暂下降。关于剂量控制的更多信息，请参见例如授予Ershov并且被转让给ASML公司的美国专利9,693,440以及授予Schafgans等人并且被转让给ASML公司的美国专利8,872,122，这两个美国专利以引用的方式并入本文中。另外参见Everts等人提交的美国专利申请公开20180253014，该美国专利申请被转让给ASML公司并且以引用的方式并入本文中。进一步参见例如美国专利8,653,437和美国专利9,390,827，这两个美国专利都被授予Partlo等人，被转让给ASML公司的子公司Cymer被且以引用的方式并入本文中。

在过多连续的EUV脉冲将过低能量传递至衬底的被曝光的目标区域的情况下，传递至目标区域的最终剂量可能过低。记录该剂量下降以及相关联的目标区域。随后使用该信息来在衬底的第二通过过程中曝光此类区域以便校正那些区域的剂量。

对于给定的操作功率，相比于不太敏感的光致抗蚀剂，更为敏感的光致抗蚀剂可以接收更少的脉冲，以便获得期望的剂量，从而将图案成像至衬底W上。实际上，脉冲式辐射源SO的输出将随着时间而变化。如果单独的脉冲的能量高于或低于每一个脉冲的标称或期望的输出能量，则这将有助于剂量误差。由目标区域接收的脉冲越少，这种单独的脉冲能量的误差将对总剂量产生的影响就越大。

如果使剂量容限更小，并且因此如果辐射源SO正在以更接近于最大功率的方式进行操作，则在扫描速度增加的情况下可以减少曝光单一衬底所花费的时间。然而，以更接近于最大功率的方式操作源SO也使必须在第二通过过程中再曝光衬底W的某些目标区域的机率增加。其原因在于，在入射于目标区域上的有限数目的后续EUV脉冲中未必总有可用的足够能量以便补偿由前述EUV脉冲向该目标区域传递的EUV能量的下降。因此，成功完成衬底W的曝光所花费的总时间T_total是在第一通过过程中曝光衬底W所需要的曝光时间T_expose加上在衬底W的第二通过过程中进行再曝光以传递缺少的剂量所需要的再曝光时间T_re-expose。

在给定所需剂量的情况下，参数T_expose和T_re-expose都依赖于扫描速度v以及剂量容限(或换句话说：依赖于如所设定的受控能量的水平)。参数T_expose被证明是受控能量的单调递减函数，而参数T_re-expose被证明是受控能量的非线性单调递增函数。因此，存在随着受控能量而变化的总时间T_total的最小量值，即，对于受控能量的所述水平，针对该水平，导数[εT_expose/εcontrolled engery(受控能量)]与[δT_re-expose/δcontrolled engery(受控能量)]的总和等于零。在给定所需剂量N·E/(v·w)的情况下，将受控能量设定于所述水平处或所述水平附近通常将会使每衬底W的生产量时间最少化。为此，需要人们拥有关于每晶片的再曝光的数目如何随着受控能量的改变而改变的信息。这已经例如通过监测辐射源SO的针对受控能量的不同水平的输出来确定以及建模，以便能够概述辐射源的行为。上文在图2和图3的示意图中进行描述。

图2的示意图给出了曲线T_expose，曲线T_expose图示在不存在不稳定性的情况下随着源功率而变化的、利用给定剂量曝光衬底W所需要的时间。由于源功率的不稳定性随着功率增加而增加，所以管芯修复的数目也增加。曲线T_re-expose图示随着源功率而变化的再曝光衬底W所需要的时间。然后，曲线T_total是随着源功率而变化的曝光所需要的时间与再曝光所需要的时间的总和。

图3的示意图针对两种不同的剂量水平(20mJ/cm²和70mJ/cm²)图示随着源功率而变化的每衬底(晶片)所需要的管芯修复的估计的数目。

概述：如果扫描速度v增加，则生产量可以增加。然而，对于给定剂量(即，对于给定比率E/v)，平均能量E随后也将增加，以使比率保持恒定。增加平均能量E(即，减少剂量容限)导致需要更多管芯修复(即，需要衬底的用于再曝光的较长的第二通过过程)的更多不稳定性。本发明人提议将能量水平E设定在降低总时间T_total的范围内，能量E随后通过所需剂量E/v的给定量值确定扫描速度v。在第二通过过程中，缺少的剂量被供应至在第一通过过程中接收不完全的剂量的目标区域。可以通过E的改变、v的改变或两者的改变来控制缺少的剂量。参见例如上文所提及的美国专利8,653,437和美国专利9,390,827。

尽管可以在本发明中特定地参考光刻设备在IC制造中的使用，但是应该理解的是，本文中所描述的光刻设备可以具有其他应用。可能的其他应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导及检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

在背景允许的情况下，可以在硬件、架构、软件或其任何组合中实施本发明的实施例。本发明的实施例也可以实施为存储于机器可读介质上的指令，所述指令可以由一个或多个处理器读取及执行。机器可读介质可以包括用于存储或传输呈可以由机器(例如，计算机装置)读取的形式的信息的任何机构。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)；磁性存储介质；光学存储介质；闪存器件；电学、光学、声学或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)；以及其他介质。另外，架构、软件、进程、指令可以在本发明中描述为执行某些动作。然而，将了解的是，此类描述仅仅为了方便起见，并且此类动作事实上是由计算机装置、处理器、控制器或执行架构、软件、进程、指令等的其他装置引起的，并且这样做可能使得致动器或其他装置与实体世界相互作用。

虽然上文已经描述了本发明的特定实施例，但是将了解的是，可以与所描述的方式不同的其他方式来实践本发明。以上描述意图是说明性的，而非限制性的。因此，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在不背离下文所阐述的权利要求的范围的情况下对如所描述的本发明进行修改。