用于利用光開關進行返回光束量測的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明總體涉及用于光刻的激光技術，并且更特別地涉及極紫外(EUV)光產(chǎn)生的 優(yōu)化。
【背景技術】
[0002] 半導體工業(yè)不斷發(fā)展能夠印刷越來越小的集成電路尺寸的光刻技術。極紫外 (EUV)光(有時也稱作軟X射線)一般被定義為具有在10納米和110納米(nm)之間的波長的電 磁輻射。EUV光刻一般被認為包括處于在IOnm至Hnm的范圍內(nèi)的波長的EUV光，并且被用來 在諸如硅晶片等的襯底中產(chǎn)生極小特征(例如，亞32nm特征）。這些系統(tǒng)必須高度可靠并且 提供有成本效益的吞吐量和合理的工藝寬容度。
[0003] 產(chǎn)生EUV光的方法包括但不一定限于利用在EUV范圍內(nèi)的一種或多種發(fā)射線將材 料轉(zhuǎn)換成具有一種或多種元素(例如，氙、鋰、錫、銦、銻、碲、鋁等）的等離子體狀態(tài)。在一種 這樣的方法中，經(jīng)常被稱為激光產(chǎn)生的等離子體(LPP)的所要求的等離子體可以通過在輻 射部位用激光束輻射諸如具有期望的譜線發(fā)射元素的材料的微滴、流或簇等的靶而產(chǎn)生。
[0004] 譜線發(fā)射元素可以是純的形式或者合金形式（例如，在期望的溫度是液體的合 金），或者可以用諸如液體等的另一材料混合或分散。該靶被傳遞至期望的輻射部位(例如， 主焦斑）并且在用于等離子體引發(fā)和EUV光的生成的LLPEUV源等離子體室內(nèi)用激光源照 射。對于諸如來自高功率C02激光源等的激光束而言有必要的是:被聚焦在靶將通過的位置 上并且被以使得當靶材料通過那個位置時與靶材料交叉的方式定時，以便正確地撞擊靶以 獲得良好的等離子體、并因此獲得良好的EUV光。
[0005] 與EUV源一起使用返回光束量測以觀察生成EUV光的過程，例如，觀察并測量當用 激光源照射靶時從靶反射的光。這樣的測量被稱作返回光束診斷(RBD)。這些返回光束診斷 可以包括靶位置和形狀的測量、激光源照射的有效性、激光源焦點和類似物。
[0006] 這些RBD測量通過諸如對激光源的波長進行響應的照相機、紅外檢測器或微測熱 輻射計等的感測裝置來進行。歸因于這些感測裝置的操作原理，它們對反射光的曝光應該 在當將要進行測量時被控制。
[0007] 限制感測裝置對反射光的曝光的一種已知方法是憑借諸如周期性地阻擋去往感 測裝置的光學路徑的一組不透明轉(zhuǎn)動葉片等的機械斷續(xù)器（interrupter)的使用。葉片的 幾何形狀和轉(zhuǎn)動速度限定了固定的接通和斷開時間，其中葉片之間的間距和轉(zhuǎn)動速度限定 了其中清晰的光學路徑被提供用于反射光到達感測裝置的接通時間，并且不透明葉片的寬 度和轉(zhuǎn)動速度限定了其中反射光被阻擋而不到達感測裝置的斷開時間。
[0008] 因為斷續(xù)器限定了進行測量的時間，所以這樣的斷續(xù)器的固定性質(zhì)在其與激光源 一起的使用時強加了限制。斷續(xù)器接通和斷開時間不容易在測量對測量的基礎上改變。因 此，難以在不同的操作條件下維持斷續(xù)器與脈沖激光源之間的同步。需要同步以保證反射 光在曝光周期的近似中央時到達傳感器，使得感測裝置被用反射光充分地照射。感測裝置 部分地被葉片阻隔時進行的測量將產(chǎn)生錯誤的讀數(shù)。
[0009] 因此，需要的是一種控制到達用于在EUV源中進行返回光束診斷測量的感測裝置 的反射光的改進方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 在實施例中提供了一種用于測量從激光產(chǎn)生的等離子體極紫外光源中的靶反射 的光的方法，該方法包括：（a)在光開關處接收反射光；（b)通過光開關將接收到的反射光沿 著第一光學輸出路徑從光開關引導至光阻擋元件；（c)在控制器處接收第一激光源發(fā)射信 號；（d)響應于接收到的第一激光源發(fā)射信號，將信號從控制器通信傳送至光開關，以將接 收到的反射光沿著第二光學輸出路徑從光開關引導至感測裝置；（e)由感測裝置測量接收 到的反射光；（f)在跟隨步驟(d)的第一預定時間段之后，使將接收到的反射光沿著第一光 學路徑從光開關引導至光阻擋元件的信號從控制器通信至光開關;和(g)在控制器處接收 第二激光源發(fā)射信號，并且如果在第一預定時間段加上第二預定時間段之后在控制器處接 收到第二激光源發(fā)射信號，那么重復步驟(d)至(f)，其中步驟(d)響應于第二激光源發(fā)射信 號，否則忽略在控制器處接收到的第二激光源發(fā)射信號。
[0011] 在實施例中，第一預定時間和第二預定時間通過激光源的占空比來確定。
[0012] 在實施例中提供了一種返回光束診斷系統(tǒng)，用于測量從激光產(chǎn)生的等離子體極紫 外光源中的靶反射的光，包括:光開關，位于光學輸入路徑上，光開關接收當靶被激光源照 射時從靶反射的光，光開關被配置成具有將接收到的反射光從光開關引導在第一光學輸出 路徑上的第一狀態(tài)，光開關被配置成具有將接收到的反射光從光開關引導在第二光學輸出 路徑上的第二狀態(tài);光阻擋元件，位于第一光學輸出路徑上;感測裝置，位于第二光學輸出 路徑上，感測裝置被配置成測量接收到的反射光;和控制器，被配置成通過指示光開關執(zhí)行 以下測量序列對第一激光源發(fā)射信號做出響應:從第一狀態(tài)改變至第二狀態(tài)，由此將接收 到的反射光從光開關沿著第二光學輸出路徑引導至感測裝置以用于測量，和在第一預定時 間段之后從第二狀態(tài)改變至第一狀態(tài)，控制器進一步被配置成:如果在第一預定時間段加 上第二預定時間段之后在控制器處接收到第二激光源發(fā)射信號，則通過重復測量序列對第 二激光源發(fā)射信號做出響應，否則忽略在控制器處接收到的第二激光源發(fā)射信號。
【附圖說明】
[0013] 圖1是圖示出可以在其中使用本方法的典型LPPEUV系統(tǒng)的部件中的一些的示意 圖。
[0014] 圖2是根據(jù)實施例的返回光束診斷模塊的圖。
[0015] 圖3是根據(jù)實施例的返回光束診斷模塊的操作的流程圖
[0016] 圖4a是根據(jù)實施例的在低占空比模式中的返回光束診斷模塊的操作的圖表。
[0017]圖4b是根據(jù)實施例的在高占空比模式中的返回光束診斷模塊的操作的圖表。
[0018]圖4c是根據(jù)實施例的在連續(xù)波模式中的返回光束診斷模塊的操作的圖表。
【具體實施方式】
[0019]在極紫外(EUV)光源中，EUV光通過利用來自激光源的激光輻射靶將靶轉(zhuǎn)換成等離 子體而產(chǎn)生。這樣的EUV源被稱為激光產(chǎn)生的等離子體(LPP)EUV源。LPPEUV源例如作為較 大光刻系統(tǒng)中的部件在用于生產(chǎn)集成電路的光刻中使用。
[0020] 在EUV源中使用返回光束量測以測量生成EUV光的過程，例如測量在用激光源照射 靶時來自靶的反射光。這樣的測量被稱作返回光束診斷(RBD)。這些返回光束診斷可以包括 靶位置和形狀的測量、激光源照射的有效性、激光源焦點和類似物。
[0021] 為了進行這些測量，來自由激光源照射的靶的反射光被引導至RBD模塊。
[0022] 在RBD模塊的實施例中，用產(chǎn)生反射光的二維表示的諸如對激光源的波長進行響 應的紅外照相機、微測熱福射計陣列、熱釋電攝像機（Pyr〇cam)、四芯組傳感器（quad sensor)、電荷耦合成像器或者其他合適的檢測器等的感測裝置來測量反射光。因為感測裝 置本質(zhì)上是保熱的，所以感測裝置在它曝光于反射光持續(xù)第一預定時間段(曝光時間）時變 熱。在該曝光時間之后，通過感測裝置進行測量。感測裝置接著被允許恢復到曝光前狀態(tài)持 續(xù)至少第二預定時間段(恢復時間）。響應于來自激光源的激光發(fā)射信號的控制器給光開關 排序使得反射光被引導至感測裝置持續(xù)曝光時間，并且接著被引導至阻擋元件持續(xù)至少恢 復時間。
[0023] 一旦過了恢復時間，另一測量序列接著由控制器響應于來自激光源的第二激光源 發(fā)射信號而啟動。相比之下，在曝光加上恢復