具体实施方式

现在参考附图描述各种实施例，其中贯穿全文，相似的参考标号被用来指代相似的元件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而，在一些或所有实例中可能显而易见的是，可以在不采用以下描述的具体设计细节的情况下实践以下描述的任何实施例。在其他实例中，以框图的形式示出了公知的结构和设备，以便促进对一个或多个实施例的描述。以下给出了对一个或多个实施例的简化概述，以便提供对实施例的基本理解。该概述不是所有预期实施例的详尽概览，并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元件，也不旨在描绘任何或所有实施例的范围。

所描述的(一个或多个)实施例以及说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“一个示例实施例”等的引用指示所描述的(一个或多个)实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，应理解的是，无论是否明确描述，结合其他实施例来实现这种特征、结构或特性都在本领域技术人员的知识范围内。

本发明的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本发明的实施例还可以被实现为存储在机器可读介质上的指令，该指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如，计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。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)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声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。此外，固件、软件、例程、指令可以在本文中被描述为执行某些动作。但是，应该意识到，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器或其他设备所导致的。

在更详细地描述这样的实施例之前，呈现一个可以在其中实现本发明的实施例的示例环境是有指导意义的。尽管以下示例是关于DUV系统的，但是本领域的普通技术人员将理解，本文所公开的主题还可以被应用于其他激光器系统，诸如例如用于生成EUV辐射的系统。

参见图1，光刻系统100包括照射系统105。如下面更全面描述的，照射系统105包括光源，该光源产生脉冲光束110并将其引导到光刻曝光设备或扫描器115，光刻曝光设备或扫描器115将微电子特征构图在晶片120上。晶片120被放置在晶片台125上，晶片台125被构造为保持晶片120并且被连接到定位器，该定位器被配置为根据某些参数来准确地定位晶片120。

在图1的示例中，光刻系统100使用具有在深紫外线(DUV)范围内的波长(例如，具有248纳米(nm)或193nm的波长)的光束110。在晶片120上构图的微电子特征的尺寸取决于光束110的波长，较低的波长导致较小的最小特征尺寸。当光束110的波长是248nm或193nm时，微电子特征的最小尺寸例如可以是50nm或更小。光束110的带宽可以是其光谱(或发射光谱)的实际瞬时带宽，其包含有关光束110的光能如何分布在不同波长上的信息。扫描器115包括光学布置，该光学布置具有例如一个或多个聚光透镜、掩模和物镜布置。掩模可沿着一个或多个方向移动，诸如沿着光束110的光轴或在垂直于光轴的平面中移动。物镜布置包括投影透镜，并且使得能够发生从掩模到晶片120上的光致抗蚀剂的图像转移。照射系统105调整光束110入射在掩模上的角度的范围。照射系统105还使光束110穿过掩模的强度分布均匀化(均化)。

除其他特征外，扫描器115还可以包括光刻控制器130、空调设备以及用于各种电气组件的电源。光刻控制器130控制如何在晶片120上印刷层。光刻控制器130包括存储诸如处理配方之类的信息的存储器。处理程序或配方确定晶片120上的曝光时间长度、所使用的掩模以及影响曝光的其他因素。在光刻期间，光束110的多个脉冲照射晶片120的相同区域以构成照射剂量。

光刻系统100还优选地包括控制系统135。通常，控制系统135包括数字电子电路系统、计算机硬件、固件和软件中的一个或多个。控制系统135还包括可以是只读存储器和/或随机存取存储器的存储器。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，例如包括诸如EPROM、EEPROM和闪存设备之类的半导体存储器设备；诸如内部硬盘和可移动磁盘之类的磁盘；磁光盘；和CD-ROM磁盘。

控制系统135还可以包括一个或多个输入设备(诸如键盘、触摸屏、麦克风、鼠标、手持式输入设备等)和一个或多个输出设备(诸如扬声器或监视器)。控制系统135还包括一个或多个可编程处理器以及有形地体现在机器可读存储设备中以由一个或多个可编程处理器执行的一个或多个计算机程序产品。一个或多个可编程处理器可以各自执行指令程序以通过对输入数据进行操作并生成适当的输出来执行期望的功能。通常，处理器从存储器接收指令和数据。前述内容中的任何一个都可以由专门设计的ASIC(专用集成电路)来进行补充或者被合并在其中。控制系统135可以是集中式的，或者可以部分或全部分布在整个光刻系统100中。

参见图2，示例性照射系统105是脉冲多腔室激光源，脉冲多腔室激光源产生脉冲激光光束作为光束110。图2严格地出于促进描述本发明的广泛原理的目的而描绘了组件和光路的一种特定组装，并且对于本领域的普通技术人员显而易见的是，本发明的原理可以有利地被应用于具有其他组件和配置的激光器。

图2以框图的形式示意性地示出了根据所公开的技术方案的某些方面的实施例的气体放电激光器系统。气体放电激光器系统可以包括例如固态或气体放电种子激光器系统140、功率放大(“PA”)级——例如功率环放大器(“PRA”)级145、中继光学器件150和激光器系统输出子系统160。种子系统140可以包括例如主振荡器(“MO”)腔室165，在该腔室165中，例如，电极(未示出)之间的放电可能导致激光气体中的激光气体放电从而产生高能分子(例如，包括Ar、Kr或Xe)的反向种群，以产生相对较宽的辐射，该相对较宽的辐射可以在线路窄化模块(“LNM”)170中被线路窄化为相对窄的带宽以及所选择的中心波长，如本领域中已知的。

种子激光器系统140还可以包括主振荡器输出耦合器(“MO OC”)175，该主振荡器输出耦合器175可以包括部分反射镜，该部分反射镜与LNM 170中的反射光栅(未示出)形成振荡器腔室，在该振荡器腔室中，种子激光器140振荡以形成种子激光器输出脉冲，即，形成主振荡器(“MO”)。该系统还可以包括线心分析模块(“LAM”)180。LAM 180可以包括用于精细波长测量的标准具光谱仪和较粗分辨率的光栅光谱仪。MO波前工程盒(“WEB”)185可以用于将MO种子激光器系统140的输出朝向放大级145重新引导，并且MO波前工程盒可以包括例如利用例如多棱镜扩束器(未示出)的扩束以及例如光延迟路径(未示出)形式的相干消除。

放大级145可以包括例如激光腔室200，其也可以是振荡器，例如由种子束注入和输出耦合光学器件(未示出)形成，其可以被合并到PRA WEB 210中并且可以由光束反向器220通过腔室200中的增益介质而被重新引导回去。PRA WEB 210可以合并部分反射的输入/输出耦合器(未示出)和用于标称工作波长的最大反射镜(例如，对于ArF系统在193nm附近)和一个或多个棱镜。

放大级145的输出处的带宽分析模块(“BAM”)230可以接收来自放大级的脉冲的输出激光光束，并拾取光束的一部分以用于计量目的，例如用于测量输出带宽和脉冲能量。脉冲的激光输出光束然后穿过光学脉冲展宽器(“OPuS”)240和输出组合自动快门计量模块(“CASMM”)250，其也可以是脉冲能量计的位置。OPuS 240的一个目的例如可以是将单个输出激光脉冲转换成脉冲序列。由原始的单个输出脉冲产生的次级脉冲可以相对于彼此而被延迟。通过将原始激光脉冲能量分布到次级脉冲序列中，激光器的有效脉冲长度可以被扩展，同时峰值脉冲强度被降低。因此，OPuS 240可以经由BAM 230从PRA WEB 210接收激光光束，并将OPuS 240的输出引导到CASMM 250。

MO和PA延迟命令可以被用于向TEM 310指示参考触发(例如来自客户界面的触发T)之后多长时间将相应的触发发布到相应的脉冲功率系统315。MO和PA或PRA中的每一个都可以有一个脉冲功率系统。

在EUV光源中，可以通过如下产生EUV：经由激光预脉冲从飞行的金属液滴制备目标分布并且随后利用第二激光脉冲将目标分布加热至等离子体状态。预脉冲激光击中液滴以修改目标材料的分布，并且主脉冲激光击中目标以将其加热至发射EUV的等离子体。在一些系统中，预脉冲和主加热脉冲由同一激光器系统提供，并且在其他系统中，则存在两个分离的激光器。在一些情况下，主脉冲从所形成的目标的反射被用作对所形成的目标或目标位置的诊断。为了光源的高效且碎片最小化的操作，重要的是将飞行的液滴“瞄准”到几微米之内。

图3是使用预脉冲和主脉冲两者的EUV系统260的非按比例的示意图。除其他特征外，EUV系统260还包括能够产生预脉冲267和随后的主脉冲268的辐射源265。预脉冲267和主脉冲268传播到腔室285中，该腔室285包括收集器镜287，在收集器镜287处预脉冲267和主脉冲268在辐照位置295处撞击一定量的目标材料290。在所示示例中，目标材料290最初是由目标材料分配器292释放的液滴流的形式，该目标材料分配器292在该示例中是液滴生成器。目标材料290可以以这种形式被主脉冲电离。备选地，可以用例如可以改变目标材料290的几何分布的预脉冲来对目标材料290进行预处理以使其电离。因此，可能有必要既用预脉冲267准确地击中目标材料290以确保目标材料290处于期望的形式(盘、云等)，又用主脉冲准确地击中目标以促进EUV辐射的有效产生。所有这些都在控制电路的控制下发生。

过去已经使用了几种系统来利用预脉冲或主脉冲准确地撞击目标材料，包括使用来自操作脉冲的反射光或者使用第二激光或光源来照射液滴。例如，2008年5月13日发布的、标题为“LPP EUV Plasma Source Material Target Delivery System”的美国专利号7,372,056公开了液滴检测辐射源和检测从目标材料的液滴反射的液滴检测辐射的辐射检测器，其在此以其整体并入本文。

图4是可以被用于控制脉冲的激发的相对定时的电路系统的功能框图，例如，DUV系统中的MO腔室165和PRA腔室200或EUV系统中的预脉冲和主脉冲。如图4中所示的是火控电路(FCC)300，其可以从能量和定时控制器305向定时和能量模块(TEM)310发送MO和PA延迟命令。TEM 310可以进一步向脉冲功率系统315发送MO和PA换向器触发，以通过脉冲功率系统315中的固态开关元件(未示出)启动充电电容器(未示出)的放电。由于电能通过在相应的MO和PA的每一个中的电极之间的激光气体介质而被提供给相应的一对电极，所以相应的触发产生最终的气体放电。在EUV系统中，诸如TEM之类的模块例如可以被用来控制预脉冲和主脉冲激发的相对定时。

TEM 310的主要功能是产生高精度延迟脉冲。诸如TEM 310的TEM可以在DUV和EUV系统中使用。此处公开的原理对于DUV和EUV系统都是有用的。在DUV系统中，TEM产生两个脉冲，一个脉冲用于主振荡器(MO)，并且一个脉冲用于功率放大器(PA)。针对这两个脉冲的现有规范为：

1-用于MO和PA的脉冲持续时间＝500ns

2-从参考触发到MO换向器触发的最大延迟＝27us

3-从参考触发到PA换向器触发的最大延迟＝27us

4-针对MO和PA触发的延迟分辨率<250ps

5-针对MO和PA触发的延迟抖动<250ps

根据实施例的一个方面，包括与可编程延迟芯片(PDC)结合的现场可编程门阵列(FPGA)的电路系统被用于产生必要的高精度延迟。这些彼此分离使用的设备有局限性。例如，FPGA通常无法产生亚纳秒级逻辑。PDC的第一抽头具有固定的传播延迟，并且延迟范围也非常小。但是，将这两种技术结合起来可以克服这些局限性。

图5示出了将FPGA 400与PDC 410、415、420和425结合的电路的示例。更详细地，FPGA 400接收脉冲数据命令和输入触发A。结果，FPGA 400内的电路系统440在振荡器445的控制下生成四个信号b1、b2、b3和b4。第一信号b1被施加到可编程延迟电路410，该可编程延迟电路410延迟第一信号b1的传播。第二信号b2被反相器450反相并被供应给可编程延迟电路415，该可编程延迟电路415将第二信号b2的传播延迟第二延迟，该第二延迟的幅度大于第一延迟的幅度。可编程延迟电路410和可编程延迟电路415的输出被施加到逻辑电路430，该逻辑电路430例如可以是与(AND)门。所得信号P1例如被用作多腔室激光器的一个腔室的触发。

第三信号b3被施加到可编程延迟电路420，该可编程延迟电路420延迟第三信号b3的传播。第四信号b4被反相器450反相并被供应给可编程延迟电路425，该可编程延迟电路425将第四信号b4的传播延迟一个延迟，该延迟的幅度大于由可编程延迟电路420施用在第三信号上的延迟的幅度。可编程延迟电路420和可编程延迟电路425的输出被施加到逻辑电路435，该逻辑电路435例如可以是与门。所得信号P2例如被用作多腔室激光器的第二腔室的触发。

可编程延迟电路410、415、420和425由编程模块460编程，该编程模块460例如可以是FPGA 400的一部分。

适合用作FPGA 400的FPGA的示例是Xilinx Kintex 7 FPGA(速度等级-3)。该FPGA被限制为800MHz(1.25ns)的最大时钟频率。适合用作PDC 410、415、420和425的PDC的示例是ON半导体可编程延迟芯片MC100EP196BMNG，其总可用延迟在之间，以10ps为增量。

在图5的布置中，FPGA 400被用于产生粗略延迟(这也使得微秒和毫秒的延迟成为可能)。PDC 410、415、420和425被用于产生精细(10ps增量)延迟。在上面的示例中，FPGA400内部的锁相环(PLL)被用于产生400MHz时钟(2.5ns时段)，该2.5ns时段将延迟与PDC410、415、420和425的第一抽头相匹配，因此，使得可以具有连续的延迟范围。在这种情况下，粗略延迟分辨率为2.5ns，精细延迟分辨率为10ps，计算如下：

图6示出了具有1ns间隔的两个1ns宽的脉冲的创建。为使绘图清楚，一纳秒被用作图5的基础，但是对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，在图4中所示的电路中可以使用相同的相对定时以生成皮秒分辨率的定时。如图5中所示，被标记为“1ns时段”的顶部信号是时钟信号。在图中向下行进的下一个信号被标记为“b1”，并且是上述的第一信号。正如可以看出的，信号b1在时钟的上升沿从第一逻辑水平去往第二逻辑水平，然后若干时钟周期之后从第二逻辑水平转变到第一逻辑水平。

被标记为的向下的下一个信号是信号b1的逻辑反相。被标记为“b1_Delayed_2ns”的向下的下一个信号是延迟了两个时钟周期的信号b1。被标记为的向下的下一个信号是延迟了三个时钟周期的信号被标记为“Pulse 1_1ns”的向下的下一个信号是“b1_Delayed_2ns”和进行“与”操作的结果。这导致脉冲持续一个时钟周期。

在图中向下行进的下一个信号被标记为b3，并且是上述的第三信号。正如可以看出的，信号b3在时钟的上升沿从第一逻辑水平去往第二逻辑水平，然后若干时钟周期之后从第二逻辑水平转变到第一逻辑水平。

被标记为的向下的下一个信号是信号b4的逻辑反相。被标记为“b3_Delayed_2ns”的向下的下一个信号是延迟了两个时钟周期的信号b3。被标记为的向下的下一个信号是延迟了三个时钟周期的信号被标记为“Pulse 2_1ns”的向下的下一个信号是“b3_Delayed_2ns”和进行“与”操作的结果。这导致脉冲持续一个时钟周期，该脉冲从第一脉冲延迟了一个时钟周期。信号b1和信号b3中的转变的相对定时确定了脉冲1和脉冲2之间的延迟量。

数字系统中的抖动是由振荡器电子器件的不稳定性引起的。因此，在使用FPGA时，应避免使用FPGA内部的任何PPL/DCM/MMCM，否则其可能会在约50-100ps的范围内遭遇抖动。取决于设计要求，可以选择具有适当频率稳定性的振荡器。这种振荡器的示例是Abracon LLC ASGTX-D-400.000MHZ-1，其最大抖动为1.8ps。模拟和数字技术均会因热噪声以及电源和地线的外部干扰而遭受抖动。

上面的描述包括多个实施例的示例。当然，为了描述上述实施例的目的，不可能描述组件或方法的每种可以想到的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到，各种实施例的许多其他组合和置换是可能的。因此，所描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的改变、修改和变化。此外，就在详细描述或权利要求中使用术语“包括”的程度而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式被包括在内，因为当在权利要求中被用作过渡词时被解释为“包含”。此外，尽管可以以单数形式描述或要求保护所描述的方面和/或实施例的元件，但是除非明确说明了对单数形式的限制，否则复数形式是可以想到的。另外，除非另有说明，否则任何方面和/或实施例的全部或部分可以与任何其他方面和/或实施例的全部或部分一起使用。

在以下编号的条款中阐述了本发明的其他方面。

1.一种激光器系统，包括：

现场可编程门阵列，其被配置为生成在多个时钟周期内从第一逻辑水平转变到第二逻辑水平的第一数字信号并且被配置为生成是该第一数字信号的逻辑反相的第二数字信号；

第一可编程延迟电路，其被布置为接收第一数字信号，并被配置为将第一数字信号的传播延迟第一延迟，以生成经延迟的第一数字信号；

第二可编程延迟电路，其被布置为接收第二数字信号，并被配置为将第二数字信号的传播延迟第二延迟，以生成经延迟的第二数字信号，该第二延迟大于第一延迟；和

第一逻辑电路，其被布置为接收经延迟的第一数字信号和经延迟的第二数字信号，并且被配置为当且仅当第一数字信号和经延迟的第二数字信号两者都处于第二逻辑水平时才生成脉冲。

2.一种激光器系统，包括：

模块，被配置为供应具有第一持续时间的第一脉冲和具有第二持续时间的第二脉冲，其中第一脉冲的开始和第二脉冲的开始在时间上通过延迟间隔而被分离，该模块包括

现场可编程门阵列，其被配置为在多个时钟周期内生成第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号，该第一数字信号在时间t1处从第一逻辑水平转变到第二逻辑水平，该第二数字信号是第一数字信号的逻辑反相，该第三数字信号在多个时钟周期内在比时间t1晚的时间t2处从第一逻辑水平转变到第二逻辑水平，该第四数字信号是第三数字信号的逻辑反相；

第一可编程延迟电路，其被布置为接收第一数字信号，并被配置为将第一数字信号的传播延迟第一延迟，以生成经延迟的第一数字信号，

第二可编程延迟电路，其被布置为接收第二数字信号，并被配置为将第二数字信号的传播延迟第二延迟，以生成经延迟的第二数字信号，该第二延迟大于第一延迟，

第一逻辑电路，其被布置为接收经延迟的第一数字信号和经延迟的第二数字信号，并且被配置为当且仅当第一数字信号和经延迟的第二数字信号两者都处于第二逻辑水平时才生成第一脉冲，

第三可编程延迟电路，其被布置为接收第三数字信号，并被配置为将第三数字信号的传播延迟第三延迟，以生成经延迟的第三数字信号，

第四可编程延迟电路，其被布置为接收第四数字信号，并被配置为将第四数字信号的传播延迟第四延迟，以生成经延迟的第四数字信号，该第四延迟大于第三延迟，和

第二逻辑电路，其被布置为接收经延迟的第三数字信号和经延迟的第四数字信号，并且被配置为当且仅当经延迟的第三数字信号和经延迟的第四数字信号两者都处于第二逻辑水平时才在第一脉冲停止之后生成第二脉冲。

3.根据条款2所述的激光器系统，其中激光器系统是用于生成深紫外辐射的系统，并且激光器系统还包括

第一触发电路，其被布置为接收第一脉冲，并且用于使激光器的第一腔室响应于第一脉冲而激发，以及

第二触发电路，其被布置为接收第二脉冲，并且用于使激光器的第二腔室响应于第二脉冲而激发。

4.根据条款2所述的激光器系统，其中所述激光器系统是用于生成极紫外辐射的系统，并且激光器系统还包括

第一触发电路，其被布置为接收第一脉冲，并且用于使第一激光脉冲响应于第一脉冲而激发，以及

第二触发电路，其被布置为接收第二脉冲，并且用于使第二激光脉冲响应于第二脉冲而激发。

5.根据条款2所述的激光器系统，还包括

第一激光腔室，其被布置为基于第一脉冲来接收第一激光腔室激励脉冲，以及

第二激光腔室，其被布置为基于第二脉冲来接收第二激光腔室激励脉冲。

6.一种生成用于激光器系统的触发脉冲的方法，该方法包括：

生成在多个时钟周期内从第一逻辑水平转变到第二逻辑水平的第一数字信号并且生成是第一数字信号的逻辑反相的第二数字信号；

将第一数字信号的传播延迟第一延迟，以生成经延迟的第一数字信号；

将第二数字信号的传播延迟第二延迟，以生成经延迟的第二数字信号，该第二延迟大于第一延迟；以及

当且仅当第一数字信号和经延迟的第二数字信号两者都处于第二逻辑水平时才生成脉冲。

7.一种生成用于激光器系统的触发脉冲的方法，该方法包括：

生成在多个时钟周期内在时间t1处从第一逻辑水平转变到第二逻辑水平的第一数字信号并且生成是第一数字信号的逻辑反相的第二数字信号；

将第一数字信号的传播延迟第一延迟，以生成经延迟的第一数字信号；

将第二数字信号的传播延迟第二延迟，以生成经延迟的第二数字信号，该第二延迟大于第一延迟；

当且仅当第一数字信号和经延迟的第二数字信号两者都处于第二逻辑水平时才生成第一脉冲；

生成在多个时钟周期内在比t1晚的时间t2处从第一逻辑水平转变到第二逻辑水平的第三数字信号，并且生成是第三数字信号的逻辑反相的第四数字信号，

将第三数字信号的传播延迟第三延迟，以生成经延迟的第三数字信号，

将第四数字信号的传播延迟第四延迟，以生成经延迟的第四数字信号，该第四延迟大于第三延迟，以及

当且仅当经延迟的第三数字信号和经延迟的第四数字信号两者都处于第二逻辑水平时才在第一脉冲停止之后生成第二脉冲。

8.根据条款7所述的方法，还包括：

将第一脉冲作为触发供应给多腔室激光器的第一腔室的功率换向器；以及

将第二脉冲作为触发供应给多腔室激光器的第二腔室的功率换向器。

9.根据条款7所述的方法，其中生成第一数字信号、第二数字信号、第三数字信号和第四数字信号的步骤由现场可编程门阵列执行。

10.根据条款7所述的方法，还包括以下步骤：

供应第一脉冲作为触发，以在目标材料处激发第一脉冲，并且

供应第二脉冲作为触发，以在目标材料处激发第二脉冲。

11.根据条款7所述的方法，其中所述第一脉冲是预脉冲，并且所述第二脉冲是主脉冲。

12.根据条款7所述的方法，其中延迟第一数字信号的步骤由第一可编程延迟电路执行。

13.根据条款7所述的方法，其中延迟第二数字信号的步骤由第二可编程延迟电路执行。

14.根据条款7所述的方法，其中延迟第三数字信号的步骤由第三可编程延迟电路执行。

15.根据条款7所述的方法，其中延迟第四数字信号的步骤由第四可编程延迟电路执行。