激光消隐脉冲电平控制制造技术

一种用于控制激光束的控制模块，包括：光学调制器，其中，光学调制器被配置为调制激光束；控制器，所述控制器被配置为控制光学调制器，所述控制器被配置为启用和停用光学调制器，其中，控制器被进一步配置为将至少一个触发信号发送至光学调制器，从而从激光束产生包括至少一个消隐脉冲电平的至少一个激光脉冲。还描述了一种激光设备、一种EUV辐射源、一种包括EUV辐射的光刻系统以及一种用于产生至少一个激光脉冲的方法。个激光脉冲的方法。个激光脉冲的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光消隐脉冲电平控制
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年3月13日递交的美国申请62/989126和2020年7月30日递交的美国申请63/058532的优先权，该美国申请的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术涉及一种用于控制激光消隐脉冲电平的设备。该设备可以用于激光源中，更具体地，可以用于激光产生等离子体类型的极紫外辐射源中以及相关的方法中。极紫外辐射源可以形成光刻系统的一部分。

技术介绍

[0004]光刻设备是被构造为将期望的图案施加至衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如掩模)处的图案投影至设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
[0005]为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。此辐射的波长确定可以形成于衬底上的特征的最小尺寸。相比于常规的光刻设备(常规的光刻设备可以使用例如具有193nm的波长的辐射)，使用具有在4nm至20nm的范围内(例如6.7nm或13.5nm)的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成更小的特征。
[0006]一种已知类型的EUV辐射源将激光辐射引导至目标(例如燃料滴)上。目标材料包括具有处于EUV范围内的发射谱线的元素，例如氙、锂或锡。这将燃料滴转换为EUV辐射发射等离子体。这种型的辐射源可以被称为激光产生等离子体(LPP)源。已知的LPP源具有较差的转换效率。即，已知的LPP源输出的EUV辐射的功率是入射于燃料滴上的激光辐射的功率的较小部分。
[0007]目前的EUV辐射源具有有限的转换效率，这是因为使用EUV产生的种子激光源不能够修改激光轮廓辐射。可能期望提供一种EUV辐射源，该EUV辐射源相比于常规的LPP辐射源具有更好的效率，或者克服与常规的LPP辐射源相关联的一些其他缺点。

技术实现思路

[0008]下文呈现一个或更多个实施例的概述，以便提供对实施例的基本理解。此概述不是所有预期实施例的宽泛综述，并且既不意图识别所有实施例的关键或决定性要素，也不意图设定对任何或所有实施例的范围的限制。其唯一目的是以简化形式呈现一个或更多个实施例的一些概念，以作为稍后呈现的更详细描述的前序。
[0009]在第一创造性方面中，描述一种用于控制激光束的控制模块。控制模块包括光学调制器，其中，光学调制器被配置为调制激光束。有时将“调制”理解为修改信号的波形。在这种情况下，也可以将其理解为修改穿过光学调制器的激光束的特性。特性可以是激光束的振幅、空间分布，或固有特性的组合。
[0010]控制模块还包括被配置为控制光学调制器的控制器。在一个实施例中，控制器被
配置为启用和停用光学调制器。这样，可以改变光学调制器的操作状态。在这种实施例中，光学调制器可以被视为充当开关或具有与开关相似的特性。
[0011]在本专利技术的实施例中，开关可以被理解为具有至少两种状态的装置或部件。作为示例，在第一状态下，开关可以被配置为传输从激光源接收的任何入射激光束。在第二状态下，开关被配置为阻挡任何入射激光束。在实施例中，这种开关可以被集成于激光源的激光器腔内部，因此，依赖于开关的状态，激光器将发射或不发射任何激光束。本专利技术的控制模块的光学调制器可以具有根据开关描述的以上特性。
[0012]此外，本专利技术的控制器被进一步配置为将至少一个触发信号发送至光学调制器，以用于从激光束产生包括至少一个消隐脉冲电平的至少一个激光脉冲。有利地，控制模块允许在纳秒范围内修改来自激光源的激光束。
[0013]如上文所指明的，至少一个光学调制器可以位于激光源腔内和/或集成于激光源中。有利地，本专利技术的控制模块允许在来自激光源和/或来自激光种子的激光脉冲内引入消隐脉冲电平，这提高了EUV辐射的转换效率，提高EUV辐射的转换效率进而又增加了EUV功率的产生。
[0014]在光学调制器位于激光器腔内的情况下，可能需要半传输状态以便在腔中启动激光作用。传输量可以依赖于激光器类型，例如，如果使用二氧化碳激光器，则可能需要光学调制器的5％的传输以从腔启动激光作用。因此，当触发光学调制器时，光学调制器可以在半传输状态与全开状态之间切换。在实施例中，当光学调制器切换至半传输状态时，在激光器腔中产生的至少2％的辐射被传输通过光学调制器。此外，当光学调制器切换至全开状态时，在激光器腔中产生的从90％至100％的辐射被传输通过光学调制器。
[0015]在第一创造性方面的实施例中，触发信号包括多个脉冲，该脉冲被称为触发脉冲。脉冲的形状可以是矩形、方形、三角形或任何其他形式。包括于触发信号或触发脉冲中的脉冲与由激光源产生的激光脉冲是不同的。触发脉冲意图启用或停用光学调制器。在实施例中，触发脉冲可以由控制模块的控制器产生并且被提供至光学调制器以切换光学调制器的操作状态。依赖于光学调制器的致动或操作状态，可以修改由激光源发射的激光脉冲。当EUV辐射源包括具有本专利技术的控制模块的激光设备或激光源时，可以利用不同的消隐脉冲电平产生至少一个主脉冲。通过应用本专利技术的控制模块，可以控制与激光脉冲相关联的消隐脉冲电平。因此，本专利技术的控制模块有利地增加了EUV辐射源的转换效率，即，EUV源的性能。在进一步的优点中，可以在不增加成本并且维持工厂的安全条件的情况下将具有以上EUV源的光刻设备用于高容量制造(HVM)中。因此，目前的控制模块适合于HVM。
[0016]在进一步的实施例中，两个脉冲之间的时间延迟处于从200ns至1000ns的范围内。在本专利技术的实施例中，施加两种不同类型的脉冲，所述脉冲被称为反冲脉冲和激光脉冲。根据本专利技术的实施例，施加用于光学调制器的触发信号，该触发信号包括激光脉冲和至少一个反冲脉冲。在实施例中，所述脉冲中的一个脉冲是第一反冲脉冲，该第一反冲脉冲包括处于从50ns至200ns的范围内的宽度。在后续实施例中，所述脉冲中的一个脉冲是激光脉冲，该激光脉冲包括处于从400ns至700ns的范围内的宽度。
[0017]在本专利技术的含义内，对脉冲的宽度的参考被认为与脉冲的持续时间相同。因此，脉冲的宽度是指时间周期。
[0018]根据本专利技术，反冲脉冲相比于激光脉冲具有更小的宽度。通常，反冲脉冲可以用于
在短周期内启用光学调制器，并且激光脉冲可以用于产生正常的激光脉冲。使用反冲脉冲和激光脉冲的组合有利地允许在激光脉冲中引入消隐脉冲电平。在EUV辐射源中的激光脉冲中存在消隐脉冲电平会有利地增加EUV辐射源的转换效率，这进而在不增加激光源的功率的情况下产生更大的EUV辐射功率。本专利技术的控制模块有利地增加了EUV辐射源的效率。
[0019]在一个实施例中，触发信号包括第一反冲脉冲并且随后包括激光脉冲。有利地，此触发信号允许在主脉冲之前引入消隐脉冲电平。时间上在主脉冲之前出现的消隐脉冲电平被称为预消隐脉冲电平。在进一步有利的实施例中，使用反冲脉冲会允许引入长于300ns的预消隐脉冲电平，这进一步提高了包括本专利技术的控制模块的EUV辐射源的转换效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于产生至少一个被整形的激光脉冲的激光源，包括：
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激光源腔；
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光学调制器，所述光学调制器被配置为调制所述激光源腔内的辐射束；
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控制器，所述控制器被配置为将至少一个触发信号提供至所述光学调制器，其中，所述至少一个触发信号包括相对于彼此具有不同的宽度和/或不同的振幅的至少两个脉冲，其中，所述光学调制器被配置为使所述激光源在每个触发信号的控制下发射被整形的激光脉冲。2.根据权利要求1所述的激光源，还包括第二光学调制器。3.根据前述权利要求中任一项所述的激光源，其中，所述控制器被进一步配置为：
‑
接收用于指示目标位于目标位置处以用于产生EUV辐射的目标信号，以及
‑
在接收到所述目标信号之后，将所述至少一个触发信号发送至所述光学调制器以用于产生包括至少一个消隐脉冲电平的至少一个被整形的激光脉冲。4.根据前述权利要求中任一项所述的激光源，其中，所述光学调制器位于所述激光源腔内。5.根据前述权利要求中任一项所述的激光源，其中，所述光学调制器是Q开关调制器，并且所述Q开关调制器的调制器深度在从90％至100％的范围内。6.根据前述权利要求中任一项所述的激光源，其中，所述控制器还包括延迟发生器。7.根据权利要求6所述的激光源，其中，所述控制器还包括逻辑控制箱。8.根据前述权利要求中任一项所述的控制模块，其中，每个触发信号的持续时间均处于从10微秒至50微秒的范围内。9.根据前述权利要求中任一项所述的激光源，其中，所述触发信号的脉冲中的一个脉冲是第一反冲脉冲，所述第一反冲脉冲包括处于从50ns至200ns的范围内的宽度。10.根据前述权利要求中任一项所述的激光源，其中，所述触发信号的脉冲中的一个脉冲是激光脉冲，所述激光脉冲包括处于从400ns至700ns的范围内的宽度。11.根据权利要求9和10所述的激光源，其中，所述触发信号包括所述第一反冲脉冲并且随后包括所述激光脉冲。12.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰伦，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：