[发明专利]在EUV光源中用于靶量测和改变的激光系统

说明书

公开了一种用于生成EUV辐射的系统和方法，其中在多级工艺中使用激光来照射靶材料而不改变靶材料，然后照射靶材料以改变靶材料，其中照射台用于在一个或多个照射阶段确定发射定时。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月25日提交的美国申请62/736,012的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及通过靶材料的激发来产生极紫外光的光源，并且具体地涉及在这样的源中靶材料的测量(例如检测)和改变(例如制备和/或电离)。

背景技术

在光刻工艺中使用极紫外(“EUV”)光(例如，波长约为50nm或更短的电磁辐射(有时也称为软X射线)，包括波长约为13nm的光)在衬底(例如，硅晶片)中产生极小特征。

用于生成EUV光的方法包括但不限于将靶材料的物理状态改变为等离子体状态。靶材料包括具有发射谱线在EUV范围内的元素，例如氙、锂或锡。在一种这样的方法中，通常称为激光产生等离子体(“LPP”)的所需要的等离子体是通过用可以称为驱动激光的放大光束照射靶材料(例如，为靶材料的微滴、流或簇的形式)来产生的。对于该工艺，等离子体通常在密封容器(例如，真空室)中产生，并且使用各种类型的量测设备进行监测。

作为用于在LPP工艺中照射靶材料的驱动激光，输出波长约为10600nm的放大光束的CO₂放大器和激光器可以表现出某些优势。对于某些靶材料，例如对于含锡材料，尤其如此。例如，一个优点是能够在驱动激光输入功率与输出EUV功率之间产生相对较高的转换效率。

在EUV光源中，EUV可以通过两步法产生，其中首先由预脉冲撞击在到达照射部位的途中的靶材料的微滴，该预脉冲调节微滴以用于在照射部位处的后续相变。在这种情况下，调节可以包括改变微滴的形状，例如，使微滴变平，或改变微滴的分布，例如，使一些微滴以雾的形式至少部分分散。例如，预脉冲撞击微滴以修改靶材料的分布，并且主脉冲撞击靶以将其转换为EUV发射等离子体。在某些系统中，预脉冲和主脉冲由同一激光器提供，而在其他系统中，预脉冲和主脉冲由两个单独的激光器提供。

重要的是将快速移动的微滴“瞄准”到几微米之内，以实现光源的高效且碎片最小化操作。在一些系统中，分析来自预脉冲或主脉冲的反射光，预脉冲或主脉冲中的任一项都是工作脉冲，而不是仅用于测量的脉冲，即，量测脉冲。例如，于2008年5月13日发布的题为“LPP EUV Plasma Source Material Target Delivery System”的美国专利No.7,372,056(该专利全文并入本文)公开了微滴检测辐射源和微滴辐射检测器的使用，该微滴辐射检测器检测从靶材料的微滴反射的微滴检测辐射。

于2012年4月17日发布的题为“Laser Produced Plasma EUV Light Source”的美国专利No.8,158,960(该专利全文并入本文)公开了微滴位置检测系统的使用，该微滴位置检测系统可以包括一个或多个微滴成像器，该微滴成像器提供指示例如相对于照射区域的一个或多个微滴位置的输出。(一个或多个)成像器可以将该输出提供给微滴位置检测反馈系统，该系统可以例如计算微滴位置和轨迹，由此可以计算微滴误差。然后可以将微滴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/或控制光束位置和整形系统，例如，以改变被传递给照射区域的光脉冲的位置和/或聚焦功率。

于2014年2月18日发布的题为“System,Method and Apparatus For AligningAnd Synchronizing Target Material For Optimum Extreme Ultraviolet LightOutput”的美国专利No.8,653,491(该专利全文并入本文)公开了用驱动激光照射靶材料的多个部分中的第一部分，并且检测从靶材料的第一部分反射的光以确定靶材料的第一部分的位置。