利用量测射束散射进行微滴检测量测的制作方法

本公开涉及通过激励目标材料而产生极紫外光的光源，具体涉及对这种源中的目标材料的位置测量。

背景技术：

1、极紫外线(“euv”)光(例如，电磁辐射(有时也被称为软x射线)，其波长为约50纳米(nm)或更小并且包括波长为约13nm的光)可以用于光刻过程，以在诸如例如硅晶片之类的衬底中产生极小特征。

2、用于生成euv光的方法包括但不限于将目标材料的物理状态更改为等离子体状态。目标材料包括具有在euv范围内的发射线的元素，例如，氙、锂或锡。在一种这样的方法中，通过使用经放大光束(可以被称为驱动激光器)来辐照目标材料(例如，呈目标材料的微滴、流或簇的形式)，可以产生所需等离子体(通常被称为激光产生等离子体(“lpp”))。通常在密封容器(例如，真空腔室)中产生等离子体，并且使用各种类型的量测装备对该等离子体进行监测。

3、输出波长为约10600nm的经放大光束的co2放大器和激光器可以提供某些优点，该co2放大器和激光器作为用于在lpp过程中辐照目标材料的驱动激光器。这对于某些目标材料(例如，对于含锡的材料)尤其如此。关于锡的一个优点是能够在驱动激光器输入功率与输出euv功率之间产生相对较高的转换效率。

4、在euv光源中，可以按两步过程产生euv光，在该两步过程中，行进到辐照部位的目标材料微滴首先受到预脉冲的撞击，该预脉冲调节微滴以用于在辐照部位处进行后续相位转换。在该上下文中，调节可以包括：更改微滴的形状，例如，使微滴变平；或更改微滴的分布，例如，至少部分将微滴中的一些微滴分散为雾。例如，调节脉冲冲击微滴以修改目标材料的分布，而主脉冲冲击目标以将其变换为euv发光等离子体。在一些系统中，调节脉冲和主脉冲由同一激光器提供，而在其他系统中，调节脉冲和主脉冲由两个分开的激光器提供。在一些系统中，在主脉冲之前，可能有多于一个附加调节脉冲。

5、在几微米内“瞄准”飞行微滴对于光源的高效且碎片最小化操作非常重要。在一些系统中，对来自调节脉冲或主脉冲的经反射光进行分析，该调节脉冲或主脉冲中的任一脉冲是操作脉冲，该操作脉冲与仅旨在测量的脉冲(即，量测脉冲)相反。例如，于2008年5月13日发布的题为“lpp euv等离子体源材料目标递送系统(lpp euv plasma source materialtarget delivery system)”的美国专利号7,372,056公开了微滴检测辐射源和微滴辐射检测器的用途，该微滴辐射检测器检测从目标材料微滴反射的微滴检测辐射。

6、除任何定义、主题免责声明或否认声明之外、并且除所并入的材料与本文中的明确公开内容不一致的程度之外，否则本文中所引用的所有专利申请、专利和印刷出版物的全部内容均通过引用并入本文，在这种情况下，以本公开内容中的语言为准。

7、于2012年4月17日发布的题为“激光产生等离子体euv光源(laser producedplasma euv light source)”的美国专利号8,158,960公开了一种微滴位置检测系统的用途，该微滴位置检测系统可以包括一个或多个微滴成像器，该一个或多个微滴成像器提供指示一个或多个微滴例如相对于辐照区域的位置的输出。成像器(多个)可以将该输出提供给微滴位置检测反馈系统，该微滴位置检测反馈系统可以计算微滴位置和轨迹，根据该微滴位置和轨迹，可以计算微滴位置误差。然后，可以把微滴位置误差作为输入提供给控制器，该控制器可以例如向系统提供位置、方向和/或定时校正信号，以控制源定时电路和/或控制射束位置和成形系统，例如，改变递送到辐照区域的光脉冲的地点和/或焦度。

8、于2014年2月18日发布的题为“用于对齐和同步目标材料以获得优化的极紫外光输出的系统、方法和装置(system,method and apparatus for aligning andsynchronizing target material for optimum extreme ultraviolet light output)”的美国专利号8,653,491公开了：使用驱动激光器来辐照目标材料的多个部分中的第一部分，并且检测从目标材料的第一部分反射的光以确定目标材料的第一部分的地点。

9、于2016年1月19日发布的题为“用于控制lpp euv光源中的微滴定时的系统和方法(system and method for controlling droplet timing in an lpp euv lightsource)”的美国专利号9,241,395公开了一种微滴照射模块，其生成用于检测微滴的两个激光幕帘。当每个微滴穿过第二幕帘时，微滴检测模块检测每个微滴，确定源激光器何时应当生成脉冲以使脉冲与微滴同时到达辐照部位，并且向源激光器发送信号以在正确时间激发激发。

10、于2016年11月15日发布的题为“用于根据lpp euv光源中的单个激光器产生和使用双激光器幕帘的系统和方法(system and method for creating and utilizing duallaser curtains from a single laser in an lpp euv light source)”的美国专利号9,497,840公开了两个激光器幕帘和传感器的用途，在目标材料的微滴穿过幕帘时，该传感器检测目标材料的微滴的位置。

11、euv源上使用的一种微滴检测量测技术利用暗场照射，其中来自穿过激光幕帘的微滴的反向散射被收集在收集器的初级焦点附近。量测模块检测跨空间中的特定地点的微滴，以向系统控制提供触发，进而为随后生成euv的序列提供定时。这种系统的布局和测量地点具有限制其微滴检测能力的几个缺点。由于容器的布局，所以照射光源和检测来自微滴的反向散射的检测器位于远离测量平面相当大的距离处。与测量平面相距的距离的幅度减小了微滴检测模块中的收集光学器件的数值孔径，并且限制了微滴照射模块可以聚焦的紧密程度。这就需要功率相对较高的照射激光器。另外，对于接近照射波长的微滴直径(直径为约1μm至2μm)，在前向方向上比在后向方向上显著地散射更多的光。

12、因此，需要一种避免这些限制的微滴位置检测系统。

技术实现思路

1、以下呈现了一个或多个实施例的
技术实现要素：
以便提供对这些实施例的基本理解。本发明内容并非对所有预期实施例的广泛综述，并且不旨在标识所有实施例的关键元件或重要元件，也不旨在对任何实施例或所有实施例的范围设置限制。其唯一目的是呈现一个或多个实施例的一些概念作为稍后呈现的具体实施方式的序言。

2、根据实施例的一个方面，公开了一种量测系统，其中对已经被微滴前向散射的光进行检测，并且将该光用作微滴测量的基础，例如，微滴的位置、尺寸、速度和/或轨迹。来自照射源的光束的路径中的遮蔽件防止射束直接到达检测器。还可以捕获杂散光(也就是说，未被微滴散射的光)，以与经前向散射光结合使用，以通过例如提供要被用在零差比较中的信息来细化位置测量。使用经前向散射光可以获得更多信号。这样就可以检测到比经完全聚结的微滴小的微滴，诸如随附体微滴和经亚聚结的微滴，从而便于改进微滴生成器的在线调谐。

3、根据实施例的一个方面，公开了一种用于检测用于在辐照区域中生成极紫外辐射的目标材料微滴的装置，该装置包括照射系统，该照射系统被布置为在微滴生成器与辐照区域之间使用辐射射束来照射微滴的轨迹中的位置；检测系统，该检测系统被布置为当微滴横穿位置时，接收被微滴前向散射的辐射；以及遮蔽件，该遮蔽件被布置在位置与检测系统之间的光学路径中，以阻挡辐射射束直接到达检测系统。

4、照射系统可以包括激光器。该装置还可以包括射束捕集器，并且遮蔽件可以具有反射性并且将射束反射到射束捕集器。射束捕集器可以包括传感器，该传感器被布置为测量来自射束的未被微滴前向散射的杂散光的特性，并且被适配为生成指示特性的杂散光信号，并且该装置还包括被布置为接收来自检测系统的检测信号的电子器件系统，，该电子器件系统被配置为基于使用检测信号和杂散光信号的零差方法来生成位置处的微滴的存在的指示。

5、检测系统可以测量来自射束的未被微滴前向散射的杂散光的杂散光特性，并且测量被微滴前向散射的光的经前向散射光特性，并且该装置还可以包括电子器件系统，该电子器件系统被布置为接收来自检测系统的信息，电子器件系统被配置为基于使用杂散光特性和经前向散射光特性的零差方法来生成位置处的微滴的存在的指示。照射系统、检测系统和遮蔽件可以沿着公共光轴共线。该装置还可以包括孔径，该孔径在光轴上位于检测系统前面，以阻挡源自照射系统的至少一些未经散射光到达检测系统。该装置还可以包括会聚透镜，该会聚透镜在光轴上被布置在遮蔽件与孔径之间，以将经前向散射光聚焦在孔径处。该装置还可以包括光学滤波器，该光学滤波器在光轴上被布置在遮蔽件与检测系统之间。光学滤波器可以包括带通滤波器。

6、光学滤波器可以包括偏振滤波器。

7、照射系统、检测系统和遮蔽件可以不共线。照射系统的光轴可以与检测系统的光轴形成不小于0°且不大于90°的角度。照射系统的光轴可以与检测系统的光轴形成不小于25°且不大于90°的角度。

8、微滴可以是经聚结的微滴、经亚聚结的微滴或微微滴。微滴可以是随附体微滴。

9、根据实施例的另一方面，公开了一种用于检测用于在辐照区域中生成极紫外辐射的目标材料微滴流中的微滴的装置，该微滴由微滴生成器生成，该微滴生成器包括管状元件，该管状元件至少部分地周向包围流的一部分，该装置包括照射系统，该照射系统被布置在管状元件中的第一孔径处以在微滴生成器的喷嘴与辐照区域之间使用辐射射束照射微滴的轨迹中的位置；检测系统，该检测系统被布置在管状元件中的第二孔径处以当微滴横穿位置时接收被微滴前向散射的辐射；以及遮蔽件，该遮蔽件被布置在照射系统与检测系统之间的光学路径中以阻挡辐射射束直接到达检测系统。

10、照射系统可以包括激光器。该装置还可以包括可移除薄膜，该可移除薄膜位于第二孔径处，并且其中遮蔽件具有反射性并且被布置在可移除薄膜上。该装置还可以包括射束捕集器，并且其中遮蔽件具有反射性并且将辐射射束的至少一部分反射到射束捕集器。射束捕集器可以包括传感器，该传感器被布置为测量来自射束的未被微滴前向散射的杂散光的特性，并且被适配为生成指示特性的杂散光信号，并且该装置还包括电子器件系统，该电子器件系统被布置为接收来自检测系统的检测信号，该电子器件系统被配置为基于使用检测信号和杂散光信号的零差方法来生成位置处的微滴的存在的指示。

11、检测系统可以测量来自射束的未被微滴前向散射的杂散光的杂散光特性，并且测量被微滴前向散射的光的经前向散射光特性，并且该装置还包括电子器件系统，该电子器件系统被布置为接收来自检测系统的信息，该电子器件系统被配置为基于使用杂散光特性和经前向散射光特性的零差方法来生成位置处的微滴的存在的指示。照射系统、检测系统和遮蔽件可以沿着公共光轴共线或可以沿着公共光轴不共线。照射系统的光轴与检测系统的光轴形成不小于0°且不大于90°的角度。

12、该装置还可以包括一对薄膜，该一对薄膜位于第一孔径处。

13、检测系统可以是第一检测系统，并且该装置还可以包括第二检测系统，该第二检测系统沿着管状元件的圆周从第一检测系统周向位移。第一检测系统可以被适配为检测具有第一特性的辐射，并且第二检测系统可以被适配为检测具有第二特性的辐射。第一特性可以是第一波长，第二特性是第二波长。第一波长可以与第二波长相同。第一波长可以与第二波长不同。第一特性可以是第一偏振，并且第二特性可以是第二偏振。第一偏振可以与第二偏振相同。第一偏振可以与第二偏振不同。

14、根据实施例的另一方面，公开了一种检测用于生成极紫外辐射的目标材料的微滴的方法，该方法包括：在微滴生成器与辐照区域之间使用辐射射束来照射微滴的轨迹中的位置；当微滴横穿位置时，检测来自射束的被微滴前向散射的辐射；以及至少部分基于被微滴前向散射的辐射来确定微滴的特性。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的位置。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的尺寸。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的轨迹。

15、该方法还可以包括：检测来自射束的未经散射的辐射，确定微滴的特性可以包括：使用零差方法至少部分基于被微滴前向散射的辐射和来自射束的未经散射的辐射来确定微滴的特性。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的位置、尺寸和/或轨迹。使用零差方法至少部分基于被微滴前向散射的辐射和来自射束的未经散射的辐射来确定微滴特性可以包括：使用检测器。检测器可以是射束捕集器的一部分。

16、根据实施例的另一方面，公开了一种用于检测目标材料的微滴的装置，目标材料用于在辐照区域中生成极紫外辐射，该装置包括辐照系统，该辐照系统被布置为在微滴生成器与辐照区域之间使用辐射射束来照射微滴的轨迹中的位置；以及检测系统，该检测系统被布置为当微滴横穿位置时接收被微滴侧向散射的辐射并且被适配为检测被微滴侧向散射的辐射。

17、当微滴到达位置时，基于检测到被微滴侧向散射的辐射，检测系统可以生成指示位置处的微滴的存在的信号。照射系统可以包括激光器。

18、该装置还可以包括射束捕集器，该射束捕集器被布置为接收来自检测系统的杂散光。射束捕集器可以包括传感器，该传感器被布置为测量杂散光的特性并且被适配为生成指示特性的杂散光信号，并且该装置还包括电子器件系统，该电子器件系统被布置为接收来自检测系统的检测信号，该电子器件系统被配置为基于使用检测信号和杂散光信号的零差方法来生成位置处的微滴的存在的指示。

19、照射系统的光轴和检测系统的光轴可以基本正交。

20、该装置还可以包括杂散光控制系统，该杂散光控制系统平行于照射系统和检测系统中的至少一者的光轴定位，以阻止杂散光的传播。

21、照射系统的光轴可以与检测系统的光轴形成不小于0°且不大于90°的角度。照射系统的光轴可以与检测系统的光轴形成不小于25°且不大于90°的角度。

22、根据实施例的另一方面，公开了一种用于检测目标材料的微滴的装置，该目标材料用于在辐照区域中生成极紫外辐射，微滴由微滴生成器生成，该装置包括照射系统，该照射系统被布置为在微滴生成器的喷嘴与辐照区域之间使用辐射射束来照射微滴的轨迹中的位置，照射系统被布置在围绕位置周向布置的管状元件中的第一孔径处；以及检测系统，该检测系统被布置在管状元件中的第二孔径处，以当微滴横穿位置时接收被微滴侧向散射的辐射。

23、目标材料的微滴可以是目标材料微滴流的部分，管状元件至少部分地周向包围流的一部分。

24、照射系统可以包括激光器。照射系统可以具有第一光轴，检测系统可以具有第二光轴，并且第一光轴和第二光轴可以基本正交。

25、该检测系统可以包括检测器和射束捕集器，该检测器在沿着第二光轴的第一方向上与位置隔开，该射束捕集器在沿着第二光轴的第二方向上与位置隔开，该第二方向与第一方向相对。射束捕集器可以包括传感器，该传感器被布置为测量杂散光的特性并且被适配为生成指示特性的杂散光信号，并且该装置可以包括电子器件系统，该电子器件系统被布置为接收来自检测系统的检测信号，该电子器件系统被配置为基于使用检测信号和杂散光信号的零差方法来生成位置处的微滴的存在的指示。

26、装置还可以包括第一多个杂散光抑制结构，该第一多个杂散光抑制结构沿着第二光轴位于检测器与位置之间。该装置还可以包括第二多个杂散光抑制结构，该第二多个杂散光抑制结构沿着第二光轴位于射束捕集器与位置之间。

27、照射系统的光轴可以与检测系统的光轴形成不大于90°的角度。

28、检测系统可以是第一检测系统，并且该装置还可以包括第二检测系统，该第二检测系统沿着管状元件的圆周从第一检测系统周向位移。第一检测系统可以被适配为检测具有第一特性的辐射，并且第二检测系统可以被适配为检测具有第二特性的辐射。第一特性可以是第一波长，并且第二特性可以是第二波长。第一波长可以与第二波长相同。第一波长可以与第二波长不同。第一特性可以是第一偏振，并且第二特性可以是第二偏振。第一偏振可以与第二偏振相同。第一偏振可以与第二偏振不同。

29、根据实施例的另一方面，公开了一种检测用于生成极紫外辐射的目标材料的微滴的方法，该方法包括：在微滴生成器与辐照区域之间使用辐射射束来照射微滴的轨迹中的位置；当微滴横穿位置时，检测来自射束的被微滴侧向散射的辐射；以及至少部分基于被微滴侧向散射的辐射来确定微滴的特性。

30、确定微滴的特性可以包括：确定微滴的位置。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的尺寸。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的轨迹。

31、该方法还可以包括：检测来自射束的未经散射的辐射，并且确定微滴的特性可以包括：使用零差方法至少部分基于被微滴侧向散射的辐射和来自射束的未经散射的辐射来确定微滴的特性。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的位置。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的尺寸。确定微滴的特性可以包括：确定微滴的轨迹。使用零差方法至少部分基于被微滴侧向散射的辐射和来自射束的未经散射的辐射来确定微滴特性可以包括：使用检测器。

32、根据实施例的另一方面，公开了一种检测用于生成极紫外辐射的目标材料的微滴的方法，该方法包括：使用辐射射束照射在微滴生成器与辐照区域之间的位置；以及当微滴横穿位置时，通过检测来自射束的被微滴侧向散射的辐射来检测位置处的微滴的存在。

33、该方法还可以包括：至少部分基于被微滴侧向散射的辐射来确定微滴的特性。该特性可以是沿着从微滴生成器发出的微滴流的轨迹的位置。

34、以下参考附图对本公开的主题的其他实施例、特征和优点以及各种实施例的结构和操作进行详细描述。