用于光束对准的能量传感器制造技术

一种设备，包括：产生沿驱动轴传播的放大光束脉冲的驱动激光系统；将放大光束脉冲朝向目标区域引导的光束传输系统；在目标区域内提供包含靶材料的目标混合物的靶材料运送系统；与横跨目标区域的主轴径向分离的两个或更多传感器，两个或更多传感器被配置成检测当放大光束脉冲与目标混合物相遇时从等离子态的靶材料发射的紫外电磁辐射的能量；以及接收来自两个或更多传感器的输出的控制器。控制器被配置成基于对所检测到的能量进行的分析估计在目标区域内目标混合物和驱动轴之间的相对径向对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光束对准的能量传感器相关申请的交叉引用本申请要求于2011年8月19日提交的题为“用于光束对准的能量传感器(ENERGYSENSORSFORLIGHTBEAMALIGNMENT)”的美国临时专利申请No.61/525,561、的优先权；并且要求于2011年9月30日提交的题为“用于光束对准的能量传感器(ENERGYSENSORSFORLIGHTBEAMALIGNMENT)”的美国实用专利申请No.13/249,504的优先权，两者都通过引用而整体结合于此。
所公开的主题涉及用来相对于远紫外光源内目标区域处的靶材料对准来自驱动激光系统的放大光束的设备。背景远紫外(EUV)光是波长在大约50nm或更短的电磁辐射，有时也被称为软X射线。EUV光可被用于光刻工艺以在基板(例如硅晶片)上制作极微小的特征。产生EUV光的方法包括，但不一定限于，将含有发射谱线在EUV范围内的元素(例如，氙、锂、或锡)的材料转换成等离子态。在一个这样的方法中，通常被称为激光产生等离子体(“LPP”)，所需的等离子体可通过用可被称为驱动激光的放大光束照射液滴、流、或团簇材料形式的靶材料而产生。对于这个过程，等离子体通常在密封容器(例如真空腔)中产生，并用各种类型的测量仪器进行监视。概述在某些总的方面，放大光束脉冲的位置是通过以下步骤相对于目标混合物的靶材料进行调整的：沿驱动轴向目标混合物所在的目标区域引导放大光束脉冲，从而将目标混合物中靶材料的至少一部分转换成发射紫外电磁辐射的等离子态；在与跨越目标区域的主轴径向分离的两个或更多位置处检测所发射的电磁辐射的能量；分析所检测到的能量；基于经分析的检测能量，估计在目标区域内目标混合物和放大光束的驱动轴之间的相对径向对准；以及相对于目标区域内的目标混合物调整放大光束的径向对准，从而调整目标区域内目标混合物和驱动轴之间的相对径向距离。实施例可包括以下特征中的一个或多个。例如，所发射的紫外电磁辐射的能量可通过测量远紫外电磁辐射的能量来检测。所发射的紫外电磁辐射的能量可通过测量深紫外电磁辐射的能量来检测。所发射的紫外电磁辐射可以是远紫外(EUV)电磁辐射。在目标混合物和驱动轴之间的相对径向对准可通过估计在目标区域内目标混合物和驱动轴之间的径向对准来估计。通过调整引导和移动放大光束射向所述目标区域内的目标混合物的一个或多个光学元件的位置和角度中的一个或多个，可以相对于目标混合物调整放大光束的径向对准。引导和移动放大光束的一个或多个光学元件的位置和角度中的一个或多个可以通过调整向目标区域重定向放大光束的曲面镜的位置和角度中的一个或多个来调整。在与主轴径向分离的两个或更多位置处的所发射电磁辐射的能量可通过测量在与主轴径向分离的四个位置处的所发射电磁辐射的能量来检测。此方法也包括捕捉从目标混合物反射回提供放大光束的驱动激光系统的激光束的光学图像。在目标区域内目标混合物和放大光束的驱动轴之间的相对径向对准可至少部分地通过分析所捕捉的图像来估计。在两个或更多位置处的所发射电磁辐射的能量可通过按照在放大光束脉冲重复率的量级上的重复率测量能量来检测。放大光束的径向对准可相对于目标区域内的目标混合物调整，从而缩小目标区域内的目标混合物和驱动轴之间的相对径向距离。所检测到的能量可通过确定在第一一个或多个位置处所取的第一组能量的第一总能量和第二一个或多个位置处所取的第二组能量的第二总能量之间的差值来进行分析，第一一个或多个位置与第二一个或多个位置不同。第一总能量可以是在第一一个或多个位置处所取的能量之和，而第二总能量可以是在第二一个或多个位置处所取的能量之和。所检测到的能量可通过用在所有两个或更多位置处所取的全部能量的总能量对差值归一化来进行分析。相对径向对准可通过估计在目标区域内目标混合物和放大光束驱动轴之间沿垂直于主轴的第一方向所取的径向距离来估计，。相对径向对准可通过估计在目标区域内目标混合物和放大光束驱动轴之间沿垂直于第一方向和主轴的第二方向的径向距离来估计。在另一个总的方面，装置包括产生沿驱动轴传播的放大光束脉冲的驱动激光系统；将放大光束脉冲向目标区域引导的光束传输系统；在目标区域内提供含有靶材料的目标混合物的靶材料运送系统；与跨越目标区域的主轴径向分离的两个或更多传感器，这两个或更多传感器被配置用于检测当放大光束脉冲与目标混合物相遇时从等离子态的靶材料发射的紫外电磁辐射的能量；接收来自两个或更多传感器的输出的控制器，该控制器被配置用来分析所检测到的能量并基于分析来估计在目标区域内目标混合物和驱动轴之间的相对径向对准，并输出信号给光束传输系统来调整放大光束相对于目标区域内的目标混合物的径向对准，从而调整目标区域内目标混合物和驱动轴之间的相对径向距离。实施例可包括如下特性中的一个或多个。例如，驱动激光系统可包括一个或多个光学放大器(每个包括能够以高增益光学地放大所需波长的增益介质)、激励源、以及内部光学器件。增益介质可包括CO2。光束传输系统可包括将放大光束聚焦到目标区域的调焦光学元件。靶材料运送系统可包括能在目标区域内提供目标混合物的液滴的喷嘴。此装置也可以包括能够捕捉和重定向当放大光束脉冲与目标混合物相遇时从等离子态的靶材料发射的紫外电磁辐射的至少一部分的辐射收集器。所发射的紫外电磁辐射可包括远紫外电磁辐射。两个或更多传感器可包括与主轴径向分离的至少四个传感器。因此，四个传感器可成角度地定位在主轴周围。两个或更多传感器的至少一个可与主轴径向分离与其他传感器的至少一个径向分离的距离不同的距离。所有的两个或更多传感器可与主轴径向分离相同的距离；因此它们可离主轴等距。此装置可包括被配置成用于捕获从目标混合物反射回驱动激光系统的激光束的光学图像的成像设备。控制器也可接收来自成像设备的输出并可被配置成同样基于所收到的来自成像设备的输出来估计相对径向对准。两个或更多传感器的采样率可在驱动激光系统的脉冲重复率的量级上。在另一个总的方面，计量系统包括与跨越目标区域的主轴径向分离的两个或更多传感器，此两个或更多传感器被配置成检测当放大光束脉冲与目标混合物相遇时从目标混合物的等离子态靶材料发射的紫外电磁辐射的能量；以及接收来自两个或更多传感器的输出的控制器。控制器被配置成分析检测到的能量并基于分析来估计在目标区域内目标混合物和放大光束的驱动轴之间的相对径向对准，且输出信号给光束传输系统来相对于目标区域内的目标混合物调整放大光束的径向对准，从而调整在目标区域内目标混合物和驱动轴之间的相对径向距离。实施例可包括如下特性的一个或多个。例如，两个或更多传感器可包括与主轴径向分离的至少四个传感器。两个或更多传感器的至少一个可与主轴径向分离与其他传感器的至少一个径向分离的距离不同的距离。计量系统可包括被配置成用于捕捉从目标混合物反射回产生放大光束的驱动激光系统的激光束的光学图像的成像设备。控制器也可接收来自成像设备的输出并被配置成同样基于所收到的来自成像设备的输出来估计相对径向对准。附图说明图1是激光产生等离子体(LPP)远紫外(EUV)光源的框图；图2是示出图1光源的示例性目标区域、聚光镜、能量检测器、以及靶材料供应装置的透视图；图3是图1的光源的计量系统的框图；图4是图3的计量系统执行的过程的流程图；图5A-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.19 US 61/525,561;2011.09.30 US 13/249,5041.一种调整放大光束脉冲相对于目标混合物的靶材料的位置的方法，所述方法包括：沿驱动轴向目标混合物所在的目标区域引导所述放大光束脉冲，从而将目标混合物内靶材料的至少一部分转化为发射紫外电磁辐射的等离子态；在与横跨目标区域的主轴径向分离的两个或更多不同位置上检测所发射的紫外电磁辐射的能量；分析所检测的能量，分析所检测的能量包括执行使用所检测的能量的计算；基于使用所检测的能量的所述计算，估计在目标区域内目标混合物和放大光束的驱动轴之间的相对径向对准；以及调整放大光束相对于目标区域内目标混合物的径向对准，从而调整目标区域内目标混合物与驱动轴之间的相对径向距离。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所发射的紫外电磁辐射的能量包括检测远紫外电磁辐射的能量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所发射的紫外电磁辐射的能量包括检测深紫外电磁辐射的能量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，估计目标混合物和驱动轴之间的相对径向对准包括估计目标区域内目标混合物和驱动轴的径向对准。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整放大光束相对于目标混合物的径向对准包括调整用于将放大光束朝向目标区域内目标混合物引导和移动的一个或多个光学元件的位置和角度中的一个或多个。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，调整用于引导和移动放大光束的一个或多个光学元件的位置和角度中的一个或多个包括调整将放大光束朝向目标区域重定向的曲面镜的位置和角度中的一个或多个。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在与主轴径向分离的两个或更多位置上检测所发射紫外电磁辐射的能量包括在与主轴径向分离的四个位置上检测所发射紫外电磁辐射的能量。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括捕捉从目标混合物朝向提供放大光束的驱动激光系统向回反射的激光束的光学图像；其中，估计目标区域内目标混合物和放大光束的驱动轴之间的相对径向对准也基于分析所捕捉的图像。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在两个或更多位置上检测所发射紫外电磁辐射的能量包括以放大光束的脉冲重复率的量级上的重复率检测能量。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整放大光束相对于目标区域内目标混合物的径向对准减少目标区域内目标混合物和驱动轴之间的相对径向距离。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分析所检测的能量包括确定在第一一个或多个位置处所取的第一组能量的第一总能量和在第二一个或多个位置处所取的第二组能量的第二总能量之间的差值，第一一个或多个位置与第二一个或多个位置不同。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，第一总能量是在第一一个或多个位置处所取的能量总和，而第二总能量是在第二一个或多个位置处所取的能量总和。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，分析所检测的能量包括由在所有两个或更多位置处所取的所有能量的总能量对差值进行归一化。14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，估计相对径向对准包括估计沿垂直于主轴的第一方向上所取的在目标区域内目标混合物和放大光束的驱动轴之间的径向距离。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，估计相对径向对准包括估计沿垂直于第一方向和主轴的另一方向上所取的在目标区域内目标混合物和放大光束的驱动轴之间的径向距离。16.一种光源设备，包括：驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·格雷厄姆，S·常，J·H·克鲁奇，I·V·福缅科夫，
申请(专利权)人：西默有限公司，
类型：
国别省市：