激光源中的光电磁传感器的校准制造技术

在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统中，使用激光脉冲产生EUV光。为了确定单独的激光脉冲的能量，使用校准系数将光电磁(PEM)检测器校准至功率计。当测量包括单个波长的脉冲的单一激光束时，基于脉冲的突发来计算校准系数。组合激光束具有与第二波长的预脉冲交替的第一波长的主脉冲。为了计算组合激光束中的主脉冲的能量，使用针对主脉冲的单一激光束计算出的校准系数。为了计算组合激光束中的预脉冲的能量，计算出新的校准系数。当计算出的能量值漂移超过预定阈值时，重新计算校准系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请总体涉及激光系统，并且更具体地涉及激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统的激光源中的光电磁传感器的校准。
技术介绍
半导体工业持续发展能够印刷越来越小的集成电路尺寸的光刻技术。极紫外(“EUV”)光(有时也称作软x射线)一般被定义为具有在10nm与102nm之间的波长的电磁辐射。EUV光刻一般被认为包括处于在10nm至14nm的范围内的波长的EUV光，并且用于在诸如硅晶片等的衬底中产生极小特征(例如，亚32nm特征)。这些系统必须高度可靠并且提供成本有效的吞吐量和合理的工艺宽容度。生成EUV光的方法包括但不必限于利用在EUV范围内的一个或多个发射线将材料转换成具有一种或多种元素(例如，氙、锂、锡、铟、锑、碲、铝等)的等离子体状态。在一个这样的方法中，经常被称为激光产生等离子体(LPP)的所要求的等离子体可以通过在LPPEUV源等离子体室内在辐照部位处用激光束辐照诸如具有期望的线发射元素的材料的微滴、流或簇等的靶材料而生成。图1图示出现有技术LPPEUV系统100的部件中的一些。诸如CO2激光器等的激光源101产生激光束102，该激光束通过光束传递系统103并通过聚焦光学器件104(包括透镜和控向反射镜)。聚焦光学器件104具有在LPPEUV源等离子体室110内在辐照部位处的主要焦点105。微滴发生器106产生适当的靶材料的微滴107，该微滴当在主要焦点105处被激光束102撞击时生成辐照EUV光的等离子体。椭圆形反射镜(“收集器”)108使来自等离子体的EUV光在焦斑109(也称为中间聚焦位置)处聚焦，用于将生成的EUV光传递至例如光刻扫描器系统(未示出)。焦斑109将典型地在含有待暴露于EUV光的晶片的扫描(未示出)内。在一些实施例中，可以存在有具有全部会聚在聚焦光学器件104上的光束的多个激光源101。一个类型的LPPEUV光源可以使用CO2激光器和具有防反射涂层和大约6英寸至8英寸的通光孔径的硒化锌(ZnSe)透镜。激光源101可以在其中在突发中生成多个光脉冲的突发模式下操作，其中突发之间具有一些时间量。激光源101可以包括生成具有诸如波长和/或脉冲长度等的不同的性质的脉冲激光束的多个激光器。在激光源101、光束传递系统103和聚焦光学器件104内，分开的激光束可以被组合、分裂或以其他方式操纵。在激光束102到达LPPEUV源等离子体室110之前，在激光源101、光束传递系统103和/或聚焦光学器件104内的各个点处测量光束102。测量是使用测量激光束102的一个或多个方面的各种各样的仪器进行的。在一些情况中，激光束102可以在它与其他生成的光束组合之前或在已组合之后被测量。然而，仪器可能无法直接测量激光束102的某些性质，或者可能无法以测量激光束102的性质这样的方式被校准。
技术实现思路
根据一个实施例，一种系统，包括：在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统内的能量监测器，能量监测器被配置成测量包括通过时间长度分开的预脉冲和主脉冲的激光束，能量监测器包括：功率计，被配置成感测跨越限定时间段的一系列激光脉冲的平均功率，以及光电磁(PEM)检测器，被配置成提供电压信号，该电压信号描绘在限定时间段的部分期间通过时间长度与第一主脉冲分开的第一预脉冲的时间分布；校准模块，被配置成基于主脉冲校准系数和电压信号中的对应于第一主脉冲的部分的脉冲积分来确定第一主脉冲的功率，基于平均功率和第一主脉冲的功率来确定第一预脉冲的功率，以及基于第一预脉冲的功率和电压信号中的对应于第一预脉冲的部分的积分来确定预脉冲校准系数；以及单个脉冲能量计算(SPEC)模块，被配置成基于预脉冲校准系数和由PEM检测器提供的第二电压信号中的对应于第二预脉冲的部分的脉冲积分来确定第二预脉冲的能量，以及基于主脉冲校准系数和第二电压信号中的对应于第二主脉冲的部分的脉冲积分来确定第二主脉冲的能量。系统可以进一步包括重新校准模块，其被配置成基于由PEM提供的第二电压信号计算跨越第二限定时间段的激光束的能量，并且被配置成将计算的激光束的能量与跨越第二限定时间段由功率计感测的平均功率进行比较，以及基于比较指示校准模块更新预脉冲校准系数。根据一个实施例，一种方法，包括：使用在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统内的能量监测器接收包括预脉冲和主脉冲的激光束的测量，激光束的测量包括：使用功率计测得的跨越限定时间段的一系列激光脉冲的平均功率，和描绘通过时间长度与主脉冲中的第一主脉冲分开的预脉冲中的第一预脉冲的时间分布的第一电压信号，第一电压信号由光电磁(PEM)检测器提供；基于主脉冲校准系数和第一电压信号中的对应于第一主脉冲的部分的积分来确定第一主脉冲的功率；基于平均功率和第一主脉冲的功率来确定第一预脉冲的功率；基于第一预脉冲的功率和第一电压信号中的对应于第一预脉冲的部分的积分来确定预脉冲校准系数；基于预脉冲校准系数和由PEM检测器提供的第二电压信号中的对应于第二预脉冲的部分的积分来确定第二预脉冲的能量；以及基于主脉冲校准系数和第二电压信号中的对应于第二主脉冲的部分的积分来确定第二主脉冲的能量。根据一个实施例，一种非瞬态计算机可读介质具有在其上具体化的指令，指令可由一个或多个处理器执行以执行如下操作，包括：接收使用在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统内的能量监测器进行的包括预脉冲和主脉冲的激光束的测量，激光束的测量包括：使用功率计测得的跨越限定时间段的一系列激光脉冲的平均功率，和描绘通过时间长度与主脉冲中的第一主脉冲分开的预脉冲中的第一预脉冲的时间分布的第一电压信号，第一电压信号由光电磁(PEM)检测器提供；基于第一电压信号中的对应于第一主脉冲的部分的积分和主脉冲校准系数来确定第一主脉冲的功率；基于第一主脉冲的功率和平均功率来确定第一预脉冲的功率；基于第一电压信号中的对应于第一预脉冲的部分的积分和第一预脉冲的功率来确定预脉冲校准系数；基于由PEM检测器提供的第二电压信号中的对应于第二预脉冲的部分的积分和预脉冲校准系数来确定第二预脉冲的能量；和基于第二电压信号中的对应于第二主脉冲的部分的积分和主脉冲校准系数来确定第二主脉冲的能量。根据一个实施例，一种系统，包括：在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统的激光源内的能量监测器，能量监测器被配置成测量具有相同波长且发生在突发中的激光脉冲，能量监测器包括：功率计，被配置成测量跨越限定时间段的激光脉冲的平均功率，以及光电磁(PEM)检测器，被配置成提供指示跨越限定时间段的至少一部分的激光脉冲的突发的时间分布的第一电压信号；校准模块，被配置成基于平均功率和第一电压信号来确定校准系数，校准系数是从平均功率确定的激光脉冲的突发的能量与第一电压信号的积分的比率；以及单个脉冲能量计算(SPEC)模块，被配置成基于校准系数和由PEM检测器提供的指示一系列激光脉冲中的后续脉冲的时间分布的第二电压信号的脉冲积分来确定后续脉冲的能量。系统可以进一步包括重新校准模块，其被配置成基于指示第二突发的第二时间分布的第三电压信号来计算第二突发的能量，并且被配置成将第二突发的能量与由功率计感测的第二平均功率进行比较，并且基于比较指示校准模块更新校准系数。根据一个实施例，一种方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统内的能量监测器，所述能量监测器被配置成测量包括通过时间长度分开的预脉冲和主脉冲的激光束，所述能量监测器包括：功率计，被配置成感测跨越限定时间段的一系列激光脉冲的平均功率，以及光电磁(PEM)检测器，被配置成提供电压信号，所述电压信号描绘在所述限定时间段的部分期间通过所述时间长度与第一主脉冲分开的第一预脉冲的时间分布；校准模块，被配置成基于主脉冲校准系数和所述电压信号中的对应于所述第一主脉冲的部分的脉冲积分来确定所述第一主脉冲的功率，基于所述平均功率和所述第一主脉冲的所述功率来确定所述第一预脉冲的功率，以及基于所述第一预脉冲的所述功率和所述电压信号中的对应于所述第一预脉冲的部分的积分来确定预脉冲校准系数；以及单个脉冲能量计算(SPEC)模块，被配置成基于所述预脉冲校准系数和由所述PEM检测器提供的第二电压信号中的对应于第二预脉冲的部分的脉冲积分来确定所述第二预脉冲的能量，以及基于所述主脉冲校准系数和所述第二电压信号中的对应于第二主脉冲的部分的脉冲积分来确定所述第二主脉冲的能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.14 US 14/330,526;2014.07.14 US 14/330,4881.一种系统，包括：在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统内的能量监测器，所述能量监测器被配置成测量包括通过时间长度分开的预脉冲和主脉冲的激光束，所述能量监测器包括：功率计，被配置成感测跨越限定时间段的一系列激光脉冲的平均功率，以及光电磁(PEM)检测器，被配置成提供电压信号，所述电压信号描绘在所述限定时间段的部分期间通过所述时间长度与第一主脉冲分开的第一预脉冲的时间分布；校准模块，被配置成基于主脉冲校准系数和所述电压信号中的对应于所述第一主脉冲的部分的脉冲积分来确定所述第一主脉冲的功率，基于所述平均功率和所述第一主脉冲的所述功率来确定所述第一预脉冲的功率，以及基于所述第一预脉冲的所述功率和所述电压信号中的对应于所述第一预脉冲的部分的积分来确定预脉冲校准系数；以及单个脉冲能量计算(SPEC)模块，被配置成基于所述预脉冲校准系数和由所述PEM检测器提供的第二电压信号中的对应于第二预脉冲的部分的脉冲积分来确定所述第二预脉冲的能量，以及基于所述主脉冲校准系数和所述第二电压信号中的对应于第二主脉冲的部分的脉冲积分来确定所述第二主脉冲的能量。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括重新校准模块，所述重新校准模块被配置成基于由所述PEM提供的所述第二电压信号计算跨越第二限定时间段的所述激光束的能量。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述重新校准模块进一步被配置成将计算的所述激光束的能量与跨越所述第二限定时间段由所述功率计感测的平均功率进行比较，以及基于所述比较指示所述校准模块更新所述预脉冲校准系数。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述重新校准模块被配置成在所述比较超过阈值的情况下指示所述校准模块更新所述预脉冲校准系数。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述校准模块被配置成通过从跨越所述限定时间段的所述平均功率中减去在所述预定时间段期间可归因于所述主脉冲的功率来确定所述第一预脉冲的所述功率。6.一种方法，包括：使用在激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)系统内的能量监测器接收包括预脉冲和主脉冲的激光束的测量，所述激光束的测量包括：使用功率计测得的跨越限定时间段的一系列激光脉冲的平均功率，和描绘通过时间长度与所述主脉冲中的第一主脉冲分开的所述预脉冲中的第一预脉冲的时间分布的第一电压信号，所述第一电压信号由光电磁(PEM)检测器提供；基于主脉冲校准系数和所述第一电压信号中的对应于所述第一主脉冲的部分的积分来确定所述第一主脉冲的功率；基于所述平均功率和所述第一主脉冲的所述功率来确定所述第一预脉冲的功率；基于所述第一预脉冲的所述功率和所述第一电压信号中的对应于所述第一预脉冲的部分的积分来确定预脉冲校准系数；基于所述预脉冲校准系数和由所述PEM检测器提供的第二电压信号中的对应于第二预脉冲的部分的积分来确定所述第二预脉冲的能量；以及基于所述主脉冲校准系数和所述第二电压信号中的对应于第二主脉冲的部分的积分来确定所述第二主脉冲的能量。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括基于由所述PEM提供的所述第二电压信号来计算跨越第二限定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嵘，R·J·拉法克，D·W·迈耶斯，R·A·贝格斯特德，P·A·麦肯齐，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL