具体实施方式

现在将详细参考所揭示的主题，在附图中说明所述主题。

图1展示用于产生EUV光的光源(大致指定为100)及靶材料递送系统102的实施例。例如，光源100可经配置以产生带内EUV光(例如，具有13.5nm的波长的光，其带宽为2％)。如所展示，光源100包含经配置以在照射位点108处照射靶材料106以在激光产生的等离子体腔室110中产生发射EUV光的等离子体的激发源104，例如驱动激光器。在一些情况下，可由第一脉冲(预脉冲)、接着由第二脉冲(主脉冲)照射靶材料106以产生等离子体。作为实例，对于经配置用于光化掩模检验活动的光源100，由具有输出近似1μm的光的例如Nd:YAG的固态增益介质的脉冲驱动激光器及包含氙的靶材料106组成的激发源104可在产生可用于光化掩模检验的相对高亮度EUV光源方面呈现特定优点。具有例如Er:YAG、Yb:YAG、Ti:蓝宝石或Nd:钒酸盐的固态增益介质的其它驱动激光器也可为适合的。也可使用包含准分子激光器的气体放电激光器，前提是其依所需波长提供足够输出。EUV掩模检验系统可能仅需要约10W的范围中的EUV光，但是在小区域中具有高亮度。在此情况下，为针对掩模检验系统产生足够功率及亮度的EUV光，几千瓦的范围中的总激光输出可为适合的，所述输出聚焦到直径通常小于约100μm的小靶点上。另一方面，对于例如光刻的大批量制造(HVM)活动，由具有高功率气体放电CO₂激光系统(其具多个放大级)且输出近似10.6μm的光的驱动激光器及包含锡的靶材料106组成的激发源104可呈现特定优点，其包含依良好转换效率产生具有相对高功率的带内EUV光。

继续参考图1，对于光源100，激发源104可经配置以在照射位点108处运用递送穿过激光输入窗112的聚焦照明光束或一连串光脉冲照射靶材料106。如进一步所展示，从照射位点108发射的一些光行进到收集器光学器件114(例如，近法向入射镜)，其中光如由极端射线116a及116b所界定般反射到中间位置118。收集器光学器件114可为具有两个焦点的长球体的片段，所述片段具有涂覆有经优化用于带内EUV反射的多层镜(例如，Mo/Si或NbC/Si)的高质量抛光表面。在一些实施例中，收集器光学器件114的反射表面具有近似100与10,000cm²的范围中的表面积且可安置成与照射位点108相隔近似0.1到2米。所属领域技术人员将了解，前述范围是示范性的且各种光学器件可代替长球体镜或作为其补充而用于收集光并将光引导到中间位置118以供随后递送到利用EUV照明的装置，例如检验系统或光刻系统。

对于光源100，LPP腔室110是低压容器，其中形成充当EUV光源的等离子体且收集并聚焦所得EUV光。EUV光被气体强烈吸收，因此，减小LPP腔室110内的压力会减少光源内的EUV光的衰减。通常，LPP腔室110内的环境维持在小于40毫托的总压及小于5毫托的氙分压以允许EUV光在不被基本上吸收的情况下传播。例如氢气、氦气、氩气或其它惰性气体的缓冲气体可用于真空腔室内。

如图1中进一步所展示，中间位置118处的EUV光束可投射到内部聚焦模块122中，内部聚焦模块122可充当动态气锁以保持LPP腔室110内的低压环境，且保护使用所得EUV光的系统免于由等离子体形成过程所产生的任何碎屑。

光源100还可包含与控制系统120通信的气体供应系统124，气体供应系统124可将保护缓冲气体提供到LPP腔室110中，可供应缓冲气体以保护内部聚焦模块122的动态气锁功能，且可将例如氙(作为气体或液体)的靶材料提供到靶材料递送系统102。必要时，可提供与控制系统120通信的真空系统128(例如，具有一或多个泵)以建立并维持LPP腔室110的低压环境，且真空系统128可将泵抽提供到靶材料递送系统102。在一些情况下，可再循环由真空系统128回收的靶材料及/或缓冲气体。

继续参考图1，可看出，光源100可包含用于使EUV等离子体成像的诊断工具134，且可提供EUV功率计136以测量EUV光功率输出。可提供气体监测传感器138以测量LPP腔室110内的气体的温度及压力。所有前述传感器可与控制系统120通信，控制系统120可控制实时数据采集及分析、数据记录，及包含激发源104及靶材料递送系统102的各种EUV光源子系统的实时控制。

图1还展示靶材料递送系统102包含圆柱形对称元件140。在一项实施例中，如图1中所展示，可旋转圆柱形对称元件140包含圆柱。在其它实施例中，可旋转圆柱形对称元件140包含所属领域中的任何圆柱形对称形状。例如，可旋转圆柱形对称元件140可包含但不限于圆柱、圆锥、球体、椭圆体等等。此外，圆柱形对称元件140可包含由两个或多于两个形状组成的复合形状。在实施例中，可旋转圆柱形对称元件140可经冷却且涂覆有围绕圆柱形对称元件140的圆周横向延伸的氙冰靶材料106的带。所属领域技术人员将了解，可使用各种靶材料及沉积技术而不背离本发明的范围。靶材料递送系统102还可包含上覆于且基本上符合圆柱形对称元件140的表面的外壳142。外壳142可用来保护靶材料106的带且促进靶材料106在圆柱形对称元件140的表面上的初始产生、维护及补充。如所展示，外壳142形成有开口以暴光等离子体形成靶材料106以供来自激发源104的光束照射，从而在照射位点108处产生等离子体。靶材料递送系统102还包含通过轴件148而附接到圆柱形对称元件140的驱动单元144。运用此布置，驱动单元144可经编程以绕轴146且相对于固定外壳142选择性地旋转圆柱形对称元件140且沿着轴146且相对于固定外壳142来回平移圆柱形对称元件140。

运用此布置，靶材料的带可相对于驱动激光焦点移动以依序呈现一系列新靶材料点以供照射。关于具有可旋转圆柱形对称元件的靶材料支撑系统的更多细节提供于AlexeyKuritsyn等人于2016年9月14日提交的标题为“具有涂覆于圆柱形对称元件上的靶材料的激光产生的等离子体光源(Laser Produced Plasma Light Source Having a TargetMaterial Coated on a Cylindrically-Symmetric Element)”的第15/265,515号美国专利申请案、Bykanov等人于2014年7月18日提交的标题为“用于产生远紫外光的方法及系统(System And Method For Generation Of Extreme Ultraviolet Light)”的第14/335,442号美国专利申请案及Chilese等人于2014年6月20日提交的标题为“用于EUV光源的气体轴承组合件(Gas Bearing Assembly for an EUV Light Source)”的第14/310,632号美国专利申请案，所述申请案中的每一者的全部内容据此以引用的方式并入本文中。

图2展示具有激发源104a的系统149，激发源104a具有产生第一激光束输出152的激光源150及产生第一激光束输出156的激光源154。如所展示，输出152及156可由光学器件160组合到共同光束路径158上，光学器件160可为例如部分反射镜。其它光学布置可用来将输出组合到共同路径上。例如，如果输出具有不同波长，那么可使用光栅(未展示)。使组合光束从光学器件160入射在聚焦单元162上，聚焦单元162可具有例如一或多个光学器件，例如透镜或镜。在一些情况下，例如，可能可手动或响应于线164上的控制信号而调整聚焦单元162，线164可例如与图1中所展示的控制系统120通信。在一些情况下，聚焦单元162可经调整以改变焦点(即，腰部)的尺寸及/或改变焦点(即，腰部)的位置。运用此布置，离开聚焦单元162的会聚光束可传递穿过窗112且进入腔室110，其中其可用来在照射位点108处从圆柱形对称元件140上的靶材料106形成等离子体。

交叉参考图2及3，可看出，激发源104a可用来产生具有等于I₁的强度最大值168及脉冲能量E₁的第一激光束脉冲166(例如，预脉冲)，及具有等于I₂的强度最大值172及脉冲能量E₂的第二激光束脉冲170(例如，主脉冲)，其中E₁<E₂。对于此表达式，例如，可使用半峰全幅值(FWHM)技术或相关技术中已知的某一其它技术来评估脉冲能量。例如，脉冲166可由激光源154输出且脉冲170可由激光源150输出。激光源150、154可放置成经由线174及线176而与控制系统120(图1)通信，控制系统120可控制激光源150、154被触发的时间以及其它过程变量。具体地说，激光源150、154可经触发以产生时间延迟178(例如，在脉冲峰值之间测量)。运用此布置，脉冲166、170之间的时间延迟178可经选择以引起脉冲166预调节等离子体形成靶材料106(例如，允许预等离子体的演变)以减少且在一些情况下消除由脉冲170对圆柱形对称元件140的表面180的照射损坏。例如，时间延迟178可在约10ns到10μs的范围中。

在一些情况下，具有相对短持续时间(～几皮秒)及高强度但低总能量的脉冲166可有效地用作预脉冲。具有较短波长(即，小于1μm)的脉冲166可在相同辐射强度下导致较高电离速率，而短波长(绿色、UV、DUV)激光可具有较高成本及较低脉冲能量。预脉冲激光(脉冲166)可预调节靶材料(将其电离并加热)。通过改变预脉冲(脉冲166)与主脉冲(脉冲170)之间的时间延迟，靶条件(及等离子体参数)可经优化以允许主激光脉冲的有效吸收。此又导致对圆柱形对称元件140的损坏减少。

从上文提供的描述的修改是可能的。例如，脉冲166、170可沿着不同光束路径递送到焦点。例如，可在光束组合之前使用两个独立受控聚焦单元执行聚焦。因此，脉冲166、170可递送到位于相同或不同位置的焦点。

图4展示具有激发源104b的系统182，激发源104b具有可用来产生图3中所展示的脉冲166、170的单一激光源184。如所展示，使来自激光源184的输出186入射在聚焦单元162b上，例如，聚焦单元162b可具有一或多个光学器件，例如透镜或镜。在一些情况下，例如，可能可手动或响应于线164b上的控制信号而调整聚焦单元162b，例如，聚焦单元162b可与图1中所展示的控制系统120通信。在一些情况下，聚焦单元162b可经调整以改变焦点(即，腰部)的尺寸及/或改变焦点(即，腰部)的位置。运用此布置，离开聚焦单元162b的会聚光束可传递穿过窗112且进入腔室110，其中其可用来在照射位点108处从圆柱形对称元件140上的靶材料106形成等离子体。激光源184可放置成与控制系统120通信(经由线188b)，控制系统120可控制激光源184被触发的时间以及其它过程变量以产生两个脉冲166、170。运用此布置，脉冲166、170之间的时间延迟178可经选择以引起脉冲166预调节等离子体形成靶材料106以减少且在一些情况下消除由脉冲170对圆柱形对称元件140的表面180的照射损坏。

图5展示聚焦到腰部192(例如，由聚焦单元，例如图4中所展示的聚焦单元162b)的光束190。如所展示，腰部192定位成与圆柱形对称元件140上的靶材料106的表面194相隔距离d。运用此布置，圆柱形对称元件140处的光束强度减小(相对于聚焦在靶材料内的光束)，且因此此布置减少且在一些情况下可消除对圆柱形对称元件140的照射损坏。例如，腰部192可定位成与表面194相隔在约0到10mm的范围中的距离d。图5中所展示的实施例可用于图2及4中所展示的预脉冲/主脉冲系统且可用于不使用预脉冲的系统。图5中所展示的实施例可用于经修整脉冲(下文所描述)。

图6展示具有激发源104c的系统196，激发源104c包含产生由一连串激光束脉冲组成的激光束输出200的激光源198。例如，激光源198可为倾腔激光源或Q切换激光源。图7展示来自激光束输出200(图6)的典型脉冲202。如所展示，脉冲202可具有强度随时间而变的基本上高斯分布，其包含以激光束强度随时间的上升为特征的前缘204、最大值206，及以激光束强度随时间的下降为特征的后缘208。

如图6中所展示，激光束输出200传递穿过脉冲塑形单元210，脉冲塑形单元210响应于(例如，来自如图1中所展示的控制系统120的线212上的电压输入)而修整前缘204及/或后缘208的部分。例如，脉冲修整单元210可包含具有晶胞、电极及驱动电路的电光调制器(EOM)。晶胞可由KDP、BBO、RTP、RTA、LiNbO₃或其它适合材料制成。通过T＝sin²[(π/2)(V/V_1/2)]给出电光调制器的透射率，其中V是施加于电极的电压，且V_1/2是晶体的半波电压。因此，通过控制透射率T，可实现所需脉冲塑形功能。应了解，相关技术中已知用于响应于控制信号而修整脉冲的其它布置可代替EOM而用于脉冲塑形单元中。

图7展示EOM电压输入214对时间的表示。可看出，EOM电压输入214在入射于脉冲塑形单元210上的光从脉冲塑形单元输出216被修整的高电压与入射于脉冲塑形单元210上的光被传递到脉冲塑形单元输出216的低电压之间切换。图8展示来自脉冲塑形单元输出216的经修整脉冲218。如所展示，经修整脉冲218可具有小于1ns的上升时间220。例如，如所展示，上升时间220可经测量为在最大强度的10％与最大强度的90％之间的时间间隔。将激光脉冲的上升前缘缩短到<1ns对基于滚筒的LPP EUV源有用，此是因为其可用来实现较好能量吸收且基本上减少损坏滚筒的风险。

图6展示脉冲塑形单元输出216可传递穿过聚焦单元162c、穿过窗112且进入腔室110，其中其可用来在照射位点108处从圆柱形对称元件140上的靶材料106形成等离子体。激光源198及聚焦单元162c可放置成与控制系统120通信(经由线188c、164c)。运用此布置，经修整脉冲可减少(即，相对于未经修整脉冲)且在一些情况下消除对圆柱形对称元件140的表面180的照射损坏。图6到8中所展示的脉冲修整可用于图2及4中所展示的预脉冲/主脉冲系统，以修整将光束聚焦在靶材料表面上游的系统(图5)中的预脉冲、主脉冲或两者，且可用于不使用预脉冲的系统。

氙靶材料通过1μm驱动激光器的初始电离归因于光电离过程而发生。通过E_photon＝hc/λ给出光子的能量，其中h是普朗克常数(6.62*10^-34m²kg/s)，c是光速，且λ是光的波长。对于具有1μm的波长的激光，激光光子能量是约1.2eV，而氙原子的电离电势是12.13eV。因此，无法通过单一光子完成电离。在高辐射强度下，电离归因于数个光子的同时吸收而发生。此效应被称为多光子电离(MPI)。在MPI过程中，电离速率随辐射强度强烈增加。再者，具有较短波长的激光在相同辐射强度下具有较高电离速率。此外，实际激光强度最初在激光脉冲开始时将低于脉冲平均值(归因于脉冲的时间轮廓形状)。此导致甚至更长的MPI电离时间。明显地，在激光脉冲的第一“阶段”中，氙靶仅通过MPI弱电离且激光吸收将很小。因此，激光能量的部分未被吸收且将透射穿过氙冰到滚筒表面上。从倾腔或Q切换激光器产生的典型激光时间脉冲形状(例如，高斯)具有长前缘上升时间且可导致无效能量吸收及滚筒表面的过度损坏。因此，期望具有上升及下降时间快速的激光脉冲，这可如上文所描述般通过脉冲修整而实现。

图9及10展示用于进行以下操作的布置：通过增大激光束在其到达圆柱形对称元件140d的表面180d之前行进(且扩张)穿过靶材料106d的距离，从而导致圆柱形对称元件140d的表面处的激光功率密度减小，来减少且在一些情况下消除对圆柱形对称元件140d的照射损坏。如所展示，靶材料106d具有在照射位点108d处具有表面法线222的暴光表面194d。图9展示激光束可沿着激光束轴224递送到照射位点108d，其在照射位点108d处与表面法线222建立非零斜角α₁。例如，可使用约10到60度的范围中的角度α₁。再者，图10展示激光束可沿着激光束轴226递送到照射位点108d，其在照射位点108d处与表面法线222建立非零斜角α₂。例如，可使用约10到60度的范围中的角度α₂。从图9及10可看出，随着角度α₁及/或α₂从零增大，光束在其到达圆柱形对称元件140d之前行进的距离增大，从而导致照射损坏减少(相对于与表面法线222对准的光束(即，α₁＝α₂＝零度))。如图9及10中所展示的以与表面法线的非零角度对准激光束可用于图2及4中所展示的预脉冲/主脉冲系统、将光束聚焦在靶材料表面上游的系统(图5)、经修整脉冲实施例(图6到8)，或不使用预脉冲或脉冲修整的系统。

图11展示绕轴146e旋转且具有形成有多个轴向对准凹槽230的表面228的圆柱形对称元件140e。例如，凹槽230可被加工于表面228中。图12展示涂覆有靶材料层106e的圆柱形对称元件140e的部分。如其中所展示，每一凹槽230是由一对鳍片232建立且每一鳍片232具有鳍片尖端234。例如，凹槽230a是由鳍片232a、232b建立且具有从鳍片尖端234a到凹槽表面部分238的凹槽深度236。通常，每一凹槽的凹槽深度236大于约1mm以减少且在一些情况下消除对圆柱形对称元件140e的照射损坏。再者，靶材料层106e延伸从鳍片尖端234a到靶材料106e的暴光表面194e的距离240。通常，距离240大于约0.5mm。运用此布置，激光发射可与圆柱形对称元件140e的旋转同步以确保激光仅照射厚靶材料(例如，氙冰)凹穴，因此减少对圆柱形对称元件140e的损坏，此是因为激光束可在较长距离上扩张。凹槽230之间的鳍片232可帮助有效地冷却圆柱形对称元件140e的表面且保持氙冰稳定性。在一些实施例中，每一凹槽230的根表面242可经抛光为光滑(即，具有相对低表面粗糙度SR1)，以增大激光的反射率，且面244(即，根表面242与鳍片尖端234之间的表面)可粗糙(即，具有相对高表面粗糙度SR2，其中SR1<SR2)或经纹理化以促进靶材料106e与圆柱形对称元件140e之间的粘着。

图13说明如下实施例：由鳍片232f到232h建立的凹槽230f、230g具有法向于轴146e(图11)的凹槽宽度，所述凹槽宽度经定尺寸以容纳一个照射位点108f、108g(每个圆表示受照射影响的区域，例如，靶材料中产生的所谓的凹坑)。如所展示，相邻凹槽230f、230g中的照射位点可在连续轴向遍次中被照射(例如，照射位点108f(深色圆)可在圆柱形对称元件140f的第一轴向方向上依轴向移动被照射，接着照射位点108g(浅色圆)可在圆柱形对称元件140f的第二轴向方向(反平行于第一方向)上依轴向移动被照射)。

图14说明如下实施例：由鳍片232i到232k建立的凹槽230h、230i具有法向于轴146e(图11)的凹槽宽度，所述凹槽宽度经定尺寸以容纳两个照射位点108h到108k(每个圆表示受照射影响的区域，例如，靶材料中产生的所谓的凹坑)。如所展示，每一凹槽(例如凹槽230i)中的相邻照射位点可在连续轴向遍次中被照射(例如，照射位点108h(深色圆)可在圆柱形对称元件140h的第一轴向方向上依轴向移动被照射，接着照射位点108i(浅色圆)可在圆柱形对称元件140h的第二轴向方向(反平行于第一方向)上依轴向移动被照射)。虽然实施例被展示为具有经定尺寸以容纳每一凹槽宽度的一个及两个照射位点的凹槽宽度，但应了解，可使用经定尺寸以容纳多于两个照射位点(每一凹槽宽度)的凹槽。

为了实施上文关于图13及14所描述的布置，图1中所展示的驱动单元144可经编程以在照射发生在每一末端位置(例如，图1中所展示的用于对准的顶部及底部)的同时，改变圆柱形对称元件140的旋转速度(即，加速)，以避免先前照射位置的照射(即，以确保凹坑在连续操作期间不重叠)。运用此布置，第一组等离子体形成靶材料点(例如，图14中的深色照射位置108j)可照射圆柱形对称元件140从第一末端位置(例如，顶部)到第二末端位置(例如，底部)的平移，且第二组等离子体形成靶材料点(例如，图14中的浅色照射位置108k)可照射圆柱形对称元件140从第二末端(例如，底部)位置到第一末端位置(例如，顶部)的平移。

图15展示具有编码器248的系统246，编码器248用于经由线250输出指示涂覆有靶材料106m的圆柱形对称元件140m的旋转位置的信号。例如，编码器248可为基于光学的编码器、基于磁体的编码器，或相关技术中已知适于此应用的任何其它编码器类型。例如，编码器可与图1中所展示的控制系统120通信。运用此布置，编码器输出可用来触发脉冲激光输出(例如，由图1中所展示的激发源104)以使激光输出与圆柱形对称元件旋转位置同步。例如，编码器248可为准确配准鳍片232m之间的凹槽230m的位置(例如，当凹槽230m或鳍片232m穿过由编码器248监测的预选择位置时)的光学编码器。

光源照明可用于半导体工艺应用，例如检验、光刻或计量。例如，如图16中所展示，检验系统300可包含结合光源的照明源302，所述光源是例如上文描述的具有本文中描述的靶递送系统中的一者的光源100。检验系统300可进一步包含经配置以支撑例如半导体晶片或空白或图案化掩模的至少一个样本304的载物台306。照明源302可经配置以经由照明路径照明样本304，且从样本304反射、散射或辐射的照明可沿着成像路径引导到至少一个检测器310(例如，相机或光传感器阵列)。以通信方式耦合到检测器310的计算系统312可经配置以处理与经检测照明信号相关联的信号以根据嵌入在可由计算系统312的处理器从非暂时性载体媒体314执行的程序指令316中的检验算法来定位及/或测量样本304的一或多个缺陷的各种属性。

进一步例如，图17大致说明包含结合光源的照明源402的光刻系统400，所述光源是例如上文所描述的具有本文中描述的靶递送系统中的一者的光源100。光刻系统可包含经配置以支撑例如半导体晶片的至少一个衬底404以供光刻处理的载物台406。照明源402可经配置以运用由照明源402输出的照明对衬底404或安置在衬底404上的层执行光刻。例如，输出照明可引导到光罩408且从光罩408引导到衬底404以根据照明光罩图案来图案化衬底404的表面或衬底404上的层。图16及17中所说明的示范性实施例大致描绘上文描述的光源的应用；然而，所属领域技术人员将了解，所述源可应用于各种内容背景中而不背离本发明的范围。

所属领域技术人员将进一步了解，存在可供实现本文中描述的过程及/或系统及/或其它技术的各种媒介(例如，硬件、软件及/或固件)，且优选媒介将随着过程及/或系统及/或其它技术被部署的内容背景而变化。在一些实施例中，通过以下各者中的一或多者实行各种步骤、功能及/或操作：电子电路、逻辑门、多路复用器、可编程逻辑装置、ASIC、模拟或数字控制件/开关、微控制器，或计算系统。计算系统可包含但不限于个人计算系统、主机计算系统、工作站、图像计算机、并行处理器，或所属领域中已知的任何其它装置。一般来说，术语“计算系统”被广泛定义为涵盖具有一或多个处理器的任何装置，所述一或多个处理器执行来自载体媒体的指令。实施例如本文中描述的方法的方法的程序指令可经由载体媒体传输或存储在载体媒体上。载体媒体可包含传输媒体，例如电线、电缆，或无线传输链路。载体媒体还可包含存储媒体，例如只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘，或磁带。

本文中描述的所有方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储在存储媒体中。所述结果可包含本文中描述的结果中的任一者且可以所属领域中已知的任何方式存储。存储媒体可包含本文中描述的任何存储媒体或所属领域中已知的任何其它适合存储媒体。在已存储结果之后，所述结果可在存储媒体中被存取且由本文中描述的方法或系统实施例中的任一者使用，经格式化以显示给用户，由另一软件模块、方法或系统使用等等。此外，结果可被“永久”、“半永久”、“暂时”存储，或被存储达某段时间。例如，存储媒体可为随机存取存储器(RAM)，且结果可能不一定无限地存留在存储媒体中。

虽然已说明本发明的特定实施例，但是应明白，所属领域技术人员可对本发明做出各种修改及实施例而不背离前述揭示内容的范围及精神。因此，本发明的范围应仅由其随附权利要求书限制。