(57)【要約】ＥＵＶ光源のためのシステムは、メトロロジ光ビームを放出するように構成されたメトロロジ光源と、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームを受け取るように、並びに、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームを、ターゲット領域に向かってビームパス上へと誘導するように、位置決めされた、光ビームコンバイナと、を含む。光ビームコンバイナとの相互作用の後、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームは、同じ偏光状態を有する。【選択図】図１
2020512577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ光源のためのシステムであって、
メトロロジ光ビームを放出するように構成されたメトロロジ光源と、
前記メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームを受け取るように、並びに、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームを、ターゲット領域に向かってビームパス上へと誘導するように、位置決めされた、光ビームコンバイナと、
を備え、
前記光ビームコンバイナとの相互作用の後、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームは、同じ偏光状態を有する、
ＥＵＶ光源のためのシステム。
【請求項２】
前記光ビームコンバイナは、偏光ビームスプリッタ、及び光学変調器を備え、前記ＥＵＶ光源のための前記システムは、前記光学変調器に結合された制御システムを更に備え、前記制御システムは、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームが、前記ターゲット領域に向かって前記光学変調器を通過した後、同じ偏光状態を有するように、前記光学変調器を制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームは、ほぼ同じスペクトルコンテンツを含み、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームは、前記光ビームコンバイナの前記光学変調器を通過する前は異なる偏光状態を有する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの他の光ビームは第１の光ビームを含み、
前記メトロロジ光ビームは第１のスペクトルコンテンツを有し、また前記第１の光ビームは第２のスペクトルコンテンツを有し、前記第１のスペクトルコンテンツは少なくとも第１の波長を含み、前記第２のスペクトルコンテンツは少なくとも第２の波長を含み、前記第１及び第２の波長は異なる波長であり、
前記光ビームコンバイナはダイクロイック光学要素を備え、前記ダイクロイック光学要素は、前記第１の波長及び前記第２の波長のうちの一方を有する光を送信するように、及び、前記第１の波長及び前記第２の波長のうちの他方を有する光を反射するように、構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
第２の光学要素を更に備え、前記第２の光学要素は前記光学変調器と前記ターゲット領域との間にあり、前記第２の光学要素は、前記メトロロジ光ビームの反射及び前記少なくとも１つの他のビームの反射を、検出ビームパス上へと誘導するように構成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
１つ以上のセンサを更に備え、各々が、前記検出ビームパス上を伝搬する光ビームの一部を受け取るように位置決めされる、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記１つ以上のセンサのうちの少なくとも１つと前記第２の光学要素との間の前記検出パス上に偏光ベース光学アイソレータを更に備え、前記偏光ベース光学アイソレータは、
前記制御システムに結合された第２の光学変調器と、
前記入射光の偏光状態に基づいて入射光と相互作用するように構成された第３の光学要素と、
を備え、
前記偏光ベース光学アイソレータの前記光学変調器は、前記光学変調器を通過した後、前記メトロロジ光ビームの反射の偏光状態及び前記第１の光ビームの反射の偏光状態が異なるように、制御されるように構成される、
請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記光学変調器及び前記第２の光学変調器の各々は、電気光学変調器を備え、
前記第１の光学コンポーネント、前記第２の光学コンポーネント、及び前記第３の光学コンポーネントの各々は、偏光ビームスプリッタを備え、前記第３の光学要素は、前記第１の光ビームの反射を前記検出パスから遠くへ偏向するように位置決めされる、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記メトロロジ光源と前記光ビームコンバイナとの間にビーム調節モジュールを更に備え、前記ビーム調節モジュールは、前記メトロロジ光ビームのビーム直径を増加させるように構成された１つ以上の光学要素を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの他の光ビームは、第１の光ビームと相互作用する初期ターゲットにおけるターゲット材料の幾何学的分布を修正するための十分なエネルギーを有する、第１の光ビームである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記１つ以上のセンサは、第１の時間期間にわたって光を蓄積するように構成された第１のセンサと、前記第１の時間期間内のインスタンスで受け取られる光の量の変化を監視するように構成された第２のセンサとを、備える、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のセンサはカメラを備え、前記第２のセンサはフォトダイオードを備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記メトロロジ光源は、連続波光ビームを放出するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記メトロロジ光源は、パルス光ビーム又は連続波光ビームのいずれかを放出するように制御可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
ＥＵＶ光源のための方法であって、
ターゲットを受け取るように構成された初期ターゲット領域に向かってビームパス上へとメトロロジ光ビームを誘導することであって、
前記メトロロジ光ビームは波長及び偏光状態を有し、
前記ターゲットはターゲット材料を含み、前記ターゲット材料は、前記メトロロジ光ビームの前記波長を有する光を反射し、ＥＵＶ光をプラズマ状態のときに放出する、材料を含む、
メトロロジ光ビームを誘導すること、
前記初期ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと第１の光ビームを誘導することであって、前記第１の光ビーム及び前記メトロロジ光ビームはほぼ同じ偏光状態を有し、前記第１の光ビームは、修正済みターゲットを形成するために前記ターゲット内のターゲット材料の幾何学的分布を変更するための十分なエネルギーを有する、第１の光ビームを誘導すること、及び、
前記修正済みターゲットを受け取る修正済みターゲット領域に向かって第２の光ビームを誘導することであって、前記第２の光ビームは、前記修正済みターゲット内の前記ターゲット材料のうちの少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するための十分なエネルギーを有する、第２の光ビームを誘導すること、
を含む、ＥＵＶ光源のための方法。
【請求項１６】
前記メトロロジ光ビームの反射を受け取ることを更に含み、前記第１の光ビームは、前記受け取られた前記メトロロジ光ビームの反射に基づいて前記ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと誘導される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の光ビームは第１の光源によって生成され、前記受け取られた反射に基づいて前記ターゲット領域に向かって前記ビームパス上を誘導される前記第１の光ビームは、前記メトロロジ光ビームの前記反射が受け取られた後にのみ、前記第１の光ビームを放出するように制御される前記第１の光源を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記メトロロジ光ビームを前記初期ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと誘導することは、前記メトロロジ光ビームを電気光学変調器に通すことを含み、
前記第１の光ビームを前記初期ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと誘導することは、前記第１の光ビームを前記電気光学変調器に通すことを含み、
前記電気光学変調器は、前記電気光学変調器を通過した後、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームが同じ偏光状態を有するように制御される、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームを前記ビームパス上へと誘導する前に、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームのうちの少なくとも１つの伝搬の方向が、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームの両方が前記初期ターゲット領域に向かって伝搬するように変更される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームのうちの前記少なくとも１つの前記伝搬の方向は、偏光ビームスプリッタとの相互作用を介して変更される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記電気光学変調器を通過する前に、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームは異なる偏光状態を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記初期ターゲット領域に向かって誘導される前記メトロロジ光ビームのビーム直径は、前記初期ターゲット領域に向かって誘導される前記第１の光ビームのビーム直径よりも大きい、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記初期ターゲット領域に向かって前記メトロロジ光ビームを誘導する前に、前記メトロロジ光ビームがビーム調節システムと相互作用することを更に含み、前記ビーム調節システムは、前記メトロロジ光ビームの直径を少なくとも前記初期ターゲット領域の直径まで拡大する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ビームパス上で誘導される前記メトロロジ光ビーム及び前記ビームパス上で誘導される前記第１の光ビームは、ほぼ同じスペクトルコンテンツを有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
ＥＵＶ光源の真空チャンバの内部からのメトロロジ光ビームに関連付けられた光を、イメージングデバイスで受け取ること、
前記真空チャンバの前記内部からの第１の光ビームに関連付けられた光を、前記イメージングデバイスで受け取ることであって、
前記第１の光ビームは、前記真空チャンバ内のターゲットにおけるターゲット材料の幾何学的分布を修正するための十分なエネルギーを有し、
前記第１の光ビームに関連付けられた前記光は、前記メトロロジ光ビームに関連付けられた前記光とは異なる前記イメージングデバイスの部分で、及び、前記メトロロジ光ビームに関連付けられた前記光とは異なる時点で、受け取られる、
イメージングデバイスで受け取ること、及び、
前記真空チャンバ内の前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームの表現を、前記メトロロジ光ビームに関連付けられた前記受け取られた光、及び前記第１の光ビームに関連付けられた前記受け取られた光に基づいて生成することであって、前記表現は、前記真空チャンバ内の前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームに関する２次元空間情報を含む、表現を生成すること、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１７年３月２０日出願の米国出願第１５／４６３，９０９号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、極端紫外線光源のためのメトロロジシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
極端紫外線（「ＥＵＶ」）光、例えばおよそ５０ｎｍ以下の波長を有し（軟Ｘ線と呼ばれることもある）、約１３ｎｍの波長の光を含む電磁放射は、基板内に極端に小さいフィーチャ、例えばシリコンウェーハを生成するために、フォトリソグラフィプロセスにおいて使用され得る。
【０００４】
ＥＵＶ光を生成するための方法は、プラズマ状態でＥＵＶレンジ内に輝線を伴う、元素、例えばキセノン、リチウム、又はスズを有する材料を変換すること含むが、必ずしも限定されない。しばしば「レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）」と呼ばれるこうした一方法において、必要なプラズマは、例えば、材料の液滴、プレート、テープ、ストリーム、又はクラスタの形のターゲット材料を、ドライブレーザと呼ばれることのある増幅光ビームを用いて照射することによって、生成され得る。このプロセスの場合、プラズマは典型的には密閉容器、例えば真空チャンバ内で生成され、様々なタイプのメトロロジ機器を用いて監視される。
【発明の概要】
【０００５】
一般的な一態様において、ＥＵＶ光源のためのシステムは、メトロロジ光ビームを放出するように構成されたメトロロジ光源と、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームを受け取るように、並びに、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームを、ターゲット領域に向かってビームパス上へと誘導するように、位置決めされた、光ビームコンバイナと、を含む。光ビームコンバイナとの相互作用の後、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームは、同じ偏光状態を有する。
【０００６】
実装は、下記の特徴のうちの１つ以上を含み得る。光ビームコンバイナは、偏光ビームスプリッタ及び光学変調器を含み得、ＥＵＶ光源のためのシステムも、光学変調器に結合された制御システムを含み得、制御システムは、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームが、ターゲット領域に向かって光学変調器を通過した後、同じ偏光状態を有するように、光学変調器を制御するように構成される。メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームは、ほぼ同じスペクトルコンテンツを含み得、メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームは、光ビームコンバイナの光学変調器を通過する前は異なる偏光状態を有し得る。
【０００７】
少なくとも１つの他の光ビームは第１の光ビームを含み得、メトロロジ光ビームは第１のスペクトルコンテンツを含み得、また第１の光ビームは第２のスペクトルコンテンツを含み得、第１のスペクトルコンテンツは少なくとも第１の波長を含み、第２のスペクトルコンテンツは少なくとも第２の波長を含み、第１及び第２の波長は異なる波長であり、また、光ビームコンバイナはダイクロイック光学要素を含み得、ダイクロイック光学要素は、第１の波長及び第２の波長のうちの一方を有する光を送信するように、並びに、第１の波長及び第２の波長のうちの他方を有する光を反射するように、構成される。
【０００８】
システムは第２の光学要素も含み得、第２の光学要素は光学変調器とターゲット領域との間にあり、第２の光学要素は、メトロロジ光ビームの反射及び少なくとも１つの他のビームの反射を、検出ビームパス上へと誘導するように構成され得る。システムは、１つ以上のセンサのうちの少なくとも１つと第２の光学要素との間の検出パス上に偏光ベース光学アイソレータも含み得、偏光ベース光学アイソレータは、制御システムに結合された第２の光学変調器と、入射光の偏光状態に基づいて入射光と相互作用するように構成された第３の光学要素とを含み、偏光ベース光学アイソレータの光学変調器は、光学変調器を通過した後、メトロロジ光ビームの反射の偏光状態及び第１の光ビームの反射の偏光状態が異なるように、制御されるように構成される。光学変調器及び第２の光学変調器の各々は、電気光学変調器を含み得、第１の光学コンポーネント、第２の光学コンポーネント、及び第３の光学コンポーネントの各々は、偏光ビームスプリッタを含み得、第３の光学要素は、第１の光ビームの反射を検出パスから遠くへ偏向するように位置決めされる。
【０００９】
システムは、メトロロジ光源と光ビームコンバイナとの間にビーム調節モジュールを含み得、ビーム調節モジュールはメトロロジ光ビームのビーム直径を増加させるように構成された１つ以上の光学要素を含む。
【００１０】
少なくとも１つの他の光ビームは、第１の光ビームと相互作用する初期ターゲットにおけるターゲット材料の幾何学的分布を修正するための十分なエネルギーを有する、第１の光ビームであり得る。
【００１１】
システムは１つ以上のセンサも含み得、各々が、検出ビームパス上を伝搬する光ビームの一部を受け取るように位置決めされる。１つ以上のセンサは、第１の時間期間にわたって光を蓄積するように構成された第１のセンサと、第１の時間期間内のインスタンスで受け取る光の量の変化を監視するように構成された第２のセンサとを、含み得る。第１のセンサはカメラを含み得、第２のセンサはフォトダイオードを含む。
【００１２】
メトロロジ光源は、連続波光ビームを放出するように構成され得る。
【００１３】
メトロロジ光源は、パルス光ビーム又は連続波光ビームのいずれかを放出するように制御可能であり得る。
【００１４】
別の一般的な態様において、ＥＵＶ光源のための方法は、ターゲットを受け取るように構成された初期ターゲット領域に向かってビームパス上へとメトロロジ光ビームを誘導することであって、メトロロジ光ビームは波長及び偏光状態を有し、ターゲットはターゲット材料を含み、ターゲット材料は、メトロロジ光ビームの波長を有する光を反射し、ＥＵＶ光をプラズマ状態のときに放出する、材料を含む、メトロロジ光ビームを誘導すること、初期ターゲット領域に向かってビームパス上へと第１の光ビームを誘導することであって、第１の光ビーム及びメトロロジ光ビームはほぼ同じ偏光状態を有し、第１の光ビームは、修正済みターゲットを形成するためにターゲット内のターゲット材料の幾何学的分布を変更するための十分なエネルギーを有する、第１の光ビームを誘導すること、及び、修正済みターゲットを受け取る修正済みターゲット領域に向かって第２の光ビームを誘導することであって、第２の光ビームは、修正済みターゲット内のターゲット材料のうちの少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するための十分なエネルギーを有する、第２の光ビームを誘導することを、含む。
【００１５】
実装は、下記の特徴のうちの１つ以上を含み得る。メトロロジ光ビームの反射が受け取られ得、第１の光ビームは、受け取られたメトロロジ光ビームの反射に基づいてターゲット領域に向かってビームパス上へと誘導され得る。第１の光ビームは第１の光源によって生成され得、受け取られた反射に基づいてターゲット領域に向かってビームパス上を誘導される第１の光ビームは、メトロロジ光ビームの反射が受け取られた後にのみ第１の光ビームを放出するように制御される第１の光源を含み得る。
【００１６】
メトロロジ光ビームを初期ターゲット領域に向かってビームパス上へと誘導することは、メトロロジ光ビームを電気光学変調器に通すことを含み得、第１の光ビームを初期ターゲット領域に向かってビームパス上へと誘導することは、第１の光ビームを電気光学変調器に通すことを含み得、電気光学変調器は、電気光学変調器を通過した後、メトロロジ光ビーム及び第１の光ビームが同じ偏光状態を有するように制御される。いくつかの実装において、メトロロジ光ビーム及び第１の光ビームをビームパス上へと誘導する前に、メトロロジ光ビーム及び第１の光ビームのうちの少なくとも１つの伝搬の方向が、メトロロジ光ビーム及び第１の光ビームの両方が初期ターゲット領域に向かって伝搬するように変更される。メトロロジ光ビーム及び第１の光ビームのうちの少なくとも１つの伝搬の方向は、偏光ビームスプリッタとの相互作用を介して変更され得る。電気光学変調器を通過する前に、メトロロジ光ビーム及び第１の光ビームは異なる偏光状態を有し得る。
【００１７】
初期ターゲット領域に向かって誘導されるメトロロジ光ビームのビーム直径は、初期ターゲット領域に向かって誘導される第１の光ビームのビーム直径よりも大きいものであり得る。メトロロジ光ビームは、初期ターゲット領域に向かってメトロロジ光ビームを誘導する前にビーム調節システムと相互作用し得、ビーム調節システムは、メトロロジ光ビームの直径を少なくとも初期ターゲット領域の直径まで拡大する。
【００１８】
ビームパス上で誘導されるメトロロジ光ビーム及びビームパス上で誘導される第１の光ビームは、ほぼ同じスペクトルコンテンツを有し得る。
【００１９】
別の一般的な態様において、ＥＵＶ光源の真空チャンバの内部からのメトロロジ光ビームに関連付けられた光がイメージングデバイスで受け取られ、真空チャンバの内部からの第１の光ビームに関連付けられた光がイメージングデバイスで受け取られる。第１の光ビームは、真空チャンバ内のターゲットにおけるターゲット材料の幾何学的分布を修正するための十分なエネルギーを有し、第１の光ビームに関連付けられた光は、メトロロジ光ビームに関連付けられた光とは異なるイメージングデバイスの部分で、及び、メトロロジ光ビームに関連付けられた光とは異なる時点で、受け取られる。真空チャンバ内のメトロロジ光ビーム及び第１の光ビームの表現は、メトロロジ光ビームに関連付けられた受け取られた光、及び第１の光ビームに関連付けられた受け取られた光に基づいて生成され、表現は、真空チャンバ内のメトロロジ光ビーム及び第１の光ビームに関する２次元空間情報を含む。
【００２０】
実装は、下記の特徴のうちの１つ以上を含み得る。真空チャンバからの第２の光ビームに関連付けられた光はイメージングデバイスで受け取られ得、第２の光ビームは、プラズマ状態であるときにターゲット材料をＥＵＶ光に変換するための十分なエネルギーを有し、表現は、第２の光ビームに関連付けられた受け取られた光に基づく真空チャンバ内の第２の光ビームの表現も含み得、表現は、真空チャンバ内の第２の光ビームに関する２次元空間情報を更に含む。メトロロジ光ビームに関連付けられた光は、真空チャンバ内のターゲット材料からのメトロロジ光ビームの反射を含み得、第１の光ビームに関連付けられた光は、真空チャンバ内のターゲット材料からの第１の光ビームの反射を含み得、また、第２の光ビームに関連付けられた光は、真空チャンバ内の第２の光ビームとターゲット材料との間の相互作用によって形成されるプラズマによって放出される非ＥＵＶ光を含み得る。メトロロジ光ビームに関連付けられた光は第１の時点においてイメージングデバイスで受け取られ、第１の光ビームに関連付けられた光は第２の時点においてイメージングデバイスで受け取られ、第２の光ビームに関連付けられた光は第３の時点においてイメージングデバイスで受け取られ、また、メトロロジ光ビームの表現、第１の光ビームの表現、及び第２の光ビームの表現について、空間座標を決定することは、それぞれ第１の時点、第２の時点、及び第３の時点に基づく。第１の時点、第２の時点、及び第３の時点は、異なる時点であり得る。空間座標は、真空チャンバ内の空間座標に対応し得る。空間座標は、第１の次元及び第２の次元における真空チャンバ内のロケーションを表し得、第１の次元は、ターゲット材料が真空チャンバ内に導入される方向に対して平行な方向に沿っており、第２の次元は第１の次元に直交する。表現は、真空チャンバ内の第１の光ビームの１つ以上の特性の推定値を決定するために分析され得る。表現を分析することは、真空チャンバ内の第１の光ビームの位置の推定を決定するための、第１の光ビームに関する２次元空間情報の質量中心を含む、含み得る。
【００２１】
いくつかの実装において、生成される表現は視覚的に提示され、提示される表現は、メトロロジ光ビームに関連付けられた第１の表示スタイルと、第１の光ビームに関連付けられた第２の表示スタイルと、第２の光ビームに関連付けられた第３の表示スタイルとを含み、第１の表示スタイル、第２の表示スタイル、及び第３の表示スタイルは、視覚的に互いに区別可能である。
【００２２】
前述の技法のうちのいずれかの実装は、ＥＵＶ光源、システム、方法、プロセス、デバイス、又は装置を含み得る。１つ以上の実装の詳細は、添付の図面及び下記の説明において示される。他の特徴は、説明及び図面並びに特許請求の範囲から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムの例を示すブロック図である。
【図２】極端紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィシステムの例を示すブロック図である。
【図３Ａ】ＥＵＶ光源の一例を示すブロック図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＥＵＶ光源におけるターゲット領域での、ターゲットを示す図である。
【図３Ｃ】図３ＡのＥＵＶ光源におけるターゲット領域での、メトロロジ光ビームを示す図である。
【図３Ｄ】図３ＡのＥＵＶ光源におけるターゲット領域での、光ビームを示す図である。
【図３Ｅ】図３ＡのＥＵＶ光源において使用される電気光学変調器についての一例を示す、タイミング図である。
【図４Ａ】メトロロジシステムのための検出システムの実装を示すブロック図である。
【図４Ｂ】メトロロジシステムのための検出システムの実装を示すブロック図である。
【図５】ＥＵＶ光源の一例を示すブロック図である。
【図６】ＥＵＶ光源においてメトロロジシステムを使用するためのプロセスの一例を示すフローチャートである。
【図７】ＥＵＶ光源の真空容器内のターゲット領域の表現を生成するためのプロセスの一例を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図７のフローチャートに示されたプロセスなどのプロセスによって生成される表現の例を示す図である。
【図８Ｂ】図７のフローチャートに示されたプロセスなどのプロセスによって生成される表現の例を示す図である。
【図９Ａ】図７のフローチャートに示されたプロセスなどのプロセスによって生成される表現の例を示す図である。
【図９Ｂ】図７のフローチャートに示されたプロセスなどのプロセスによって生成される表現の例を示す図である。
【図９Ｃ】図７のフローチャートに示されたプロセスなどのプロセスによって生成される表現の例を示す図である。
【図１０Ａ】ＥＵＶ光源の一例を示すブロック図である。
【図１０Ｂ】ＥＵＶ光源の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１を参照すると、例示的システム１００のブロック図が示されている。システム１００は、ＥＵＶ光１９６をリソグラフィ装置１９５に提供する極端紫外線（ＥＵＶ）光源１０１を含む。リソグラフィ装置１９５は、ウェーハ上に電子フィーチャを形成するために、ＥＵＶ光１９６を用いてウェーハ（例えば、シリコンウェーハ）を露光する。ＥＵＶ光１９６は、ターゲット１１８内のターゲット材料を照射することによって形成されるプラズマから放出される。ターゲット材料は、プラズマ状態でＥＵＶ光を放出する、例えばスズなどの任意の材料である。プラズマは、ＥＵＶ光の波長以外の波長を有する光も放出し得る。
【００２５】
ＥＵＶ光源１０１は、ターゲット１１８を監視するターゲットメトロロジ監視システム１７０を含む。ターゲットメトロロジ監視システム１７０は、光ビームコンバイナ１４０及びメトロロジシステム１２０を含む。光ビームコンバイナ１４０は、真空容器１８０内にあり、ターゲット１１８を受け取る、ターゲット領域１１５に向かって、メトロロジ光ビーム１０８をパス１１１上に挿入すること及び／又はパス１１１に沿って誘導することを可能にする。メトロロジ光ビーム１０８は、メトロロジ光源１２１によってメトロロジパス１０９上に放出される。メトロロジ光ビーム１０８は、ターゲット１１８と相互作用し、反射１１４を生成するが、ターゲット１１８内のターゲット材料の特性を変更すること、又はターゲット材料をＥＵＶ光に変換することはない。言い換えれば、メトロロジ光ビーム１０８は、反射１１４を生成するがターゲット１１８を擾乱することのない、光学プローブである。
【００２６】
ターゲットメトロロジ監視システム１７０は、反射１１４を検出システム１６０に向かって検出パス１６１上へと誘導する。検出システム１６０は１つ以上のセンサを含み、反射１１４をセンサに向かって誘導するように構成された１つ以上の光学要素を含み得る。検出システム１６０の実装例は、図４Ａ及び図４Ｂで考察する。検出システム１６０は反射１１４を検出し、反射１１４を表すデータを制御システム１７５に提供し、制御システム１７５はこのデータを使用して、ターゲット１１８の特性を監視、推定、及び／又は決定する。ターゲット１１８の特性は、例えば、位置、速度、又は加速度であり得る。
【００２７】
光ビーム１０６は、光源１０５によって、光ビームコンバイナ１４０に向かって初期パス１０７上へと放出される。光ビームコンバイナ１４０は、光ビーム１０６をパス１１１上へ、及び真空容器１８０内のターゲット領域１１５に向かって、誘導する。光ビーム１０６及びメトロロジ光ビーム１０８は、パルス光ビームであり、ビーム１０６及び１０８は、各々、互いに時間的に分離されたパルスの列を含む。光ビーム１０６のパルス及びメトロロジ光ビーム１０８のバルスは、光ビームコンバイナ１４０を介して同時には伝搬しない。例えば、メトロロジ光源１２１及び／又は光ビームコンバイナ１４０は、メトロロジ光ビーム１０８のパルスが、光ビーム１０６の１つのパルスの後であるが、光ビーム１０６の直後のパルスの前に、光ビームコンバイナ１４０からパス１１１上へと放出されるように制御され得る。
【００２８】
ターゲット１１８と光ビーム１０６との間の相互作用は、ターゲットの特性（ターゲット１１８内のターゲット材料の幾何学的分布など）を修正し、及び／又は、ターゲット材料のうちの少なくとも一部を、ＥＵＶ光１９６を放出するプラズマに変換する。加えて、相互作用は反射を生成し得る。プラズマ又は反射によって放出される光は、パス１１１上を、光ビーム１０６の方向とは異なる（例えば、反対の）方向に伝搬し得る。図１において、光ビーム１０６及びターゲット１１８の相互作用によって生成されるプラズマ及び／又は反射によって放出される光は、１１３と標示された矢印によって表され、検出光１１３とも呼ばれる。
【００２９】
図１の例において、ターゲット１１８は、ターゲット領域１１５内の相互作用ロケーション１１７に向かって、−ｘ方向に（図１に示される座標は、真空容器１８０の座標である）進行する。相互作用ロケーション１１７は、光ビーム１０６及びターゲット１１８が、ターゲットの特性を修正するため、及び／又はターゲット１１８内のターゲット材料のうちの少なくとも一部をプラズマに変換するために、十分に相互作用するように、ターゲット１１８が光ビーム１０６と一致することが予想されるロケーションである。ターゲット１１８及び光ビーム１０６は相互作用ロケーション１１７で重なり合うことが予想されるが、ターゲット１１８、光ビーム１０６、初期パス１０７、及び／又はパス１１１の送達における変動の結果として、ターゲット１１８及び光ビーム１０６が重なり合わないことになる可能性があるため、光ビーム１０６とターゲット１１８との間に相互作用が存在しないか、又は、光ビーム１０６とターゲット１１８との間の相互作用が不十分となる。例えば、ターゲット１１８は、予想される速さよりも低速で−ｘ方向に進行し得る。この例において、光ビーム１０６のパルスはターゲット１１８より前に相互作用ロケーション１１７を通過し得るため、ターゲット１１８及びパルスは相互作用しないことになる。別の例において、ターゲット１１８は、ｘ−ｙ面内を相互作用ロケーション１１７から遠くへドリフトし得るため、パルス及びターゲット１１８は相互作用しないことになる。別の例において、初期パス１０７及び／又はパス１１１内のミラー及びレンズなどの光学要素は、容器１８０内の光ビーム１０６のロケーションを変更する可能性のある熱ディストーション又は振動を経験し得る。
【００３０】
光ビーム１０６及びターゲット１１８が、ターゲット１１８の特性を修正するため、及び／又はターゲット材料をプラズマに変換するために、十分に相互作用しないとき、ＥＵＶ光源１０１の性能は低下し得る。例えば、ＥＵＶ光源１０１は、相互作用の消失の結果として、生成するＥＵＶ光１９６が少なくなる場合がある。下記で考察するように、ターゲットメトロロジ監視システム１７０は、相互作用の消失又は不十分な相互作用の発生を低減させ得る。
【００３１】
いくつかのレガシーターゲット追跡及び監視システムは、ターゲット１１８の情報（例えば、加速度、位置、及び／又は速度など）を決定するために、排他的又は第１に、生成されたプラズマによって放出される光ビーム１０６又は非ＥＵＶ光の反射に依拠し、また、こうしたレガシーシステムのターゲット１１８に関する情報を取得する能力は、相互作用がないときに損なわれ得る。しかしながら、ターゲットメトロロジ監視システム１７０では、反射１１４（ターゲット１１８とメトロロジビーム１０８との間の相互作用から生じる）は、検出システム１６０によって感知又は検出されて制御システム１７５に提供され、ターゲット１１８の特性を監視、決定、又は推定するために使用される。したがって、ターゲットメトロロジ監視システム１７０は検出光１１３に排他的に依拠せず、ターゲット１１８は、光ビーム１０６がターゲット１１８と相互作用するかどうかに関わらず、及び、光ビーム１０６が生成されるかどうかに関わらず、監視され得る。加えて、反射１１４を使用することによって、初期パス１０７及び／又はパス１１１における変動は、ターゲット１１８の送達における変動とは無関係に追跡され得る。
【００３２】
ターゲットメトロロジ監視システム１７０は、光１１３の検出に排他的に依拠しないが、検出光１１３が存在し、検出パス１６１内に入るとき、検出システム１６０は、検出光１１３及び反射１１４の両方を使用して、ターゲット１１８に関する追加の情報を取得する。
【００３３】
更に、メトロロジ光ビーム１０８は光ビーム１０６とは別であり独立しているため、これも性能の向上につながり得る。例えば、メトロロジ光ビーム１０８は、光ビーム１０６とは異なる光源によって生成されること、及び／又は、初期に光ビーム１０６とは異なるパス上を伝搬することによって、光ビーム１０６から独立し得る。メトロロジ光ビーム１０８及び光ビーム１０６は独立しているため、メトロロジ光ビーム１０８は、光ビーム１０６の特性を変更することもなく、ターゲット１１８に関する情報を取得するためにメトロロジ光ビーム１０８の能力を強化するように修正され得る。例えば、メトロロジ光ビーム１０８は、光ビーム１０６のビーム直径を拡大する必要もなしに、メトロロジ光ビーム１０８のビーム直径が少なくともターゲット領域１１５の最大直径と同じ大きさであるように拡張され得る（それによって、メトロロジ光ビーム１０８がターゲット１１８と相互作用し、反射１１４を生成する可能性を増加させる）。
【００３４】
加えて、ターゲットメトロロジ監視システム１７０の構成により、容器１８０の座標系でターゲット１１８の位置を決定することができる。例えば、メトロロジビーム１０８及び光ビーム１０６はターゲット領域１１５まで同じパスを辿るため、検出システム１６０はターゲット１１８を容器１８０の座標で見る。これにより、推定又は決定されたターゲット１１８の位置に対して位置補正を適用する必要性を回避することによって、位置推定の精度を向上させることができる。図１の例において、メトロロジビーム１０８及び光ビーム１０６は容器１８０内でｚ方向に沿って伝搬する。したがってメトロロジビーム１０８は、容器１８０内でｘ及びｙ方向に直交する。検出システム１６０のセンサのうちのいずれか又はすべては、センサの水平軸及び垂直軸が容器１８０のｘ及びｙ座標に合致するように配置され得る。したがって検出システム１６０は、補正係数を適用する必要なしに、真空容器１８０内のｘ及びｙ方向を表すデータを生成する。
【００３５】
ターゲットメトロロジ監視システム１７０は、通信パス１７６を介してターゲットメトロロジ監視システム１７０及び光源１０５と通信する、制御システム１７５を含む。通信パス１７６は、制御信号及び情報を搬送することが可能な任意のタイプのワイヤレス又はワイヤード接続であってよく、通信パス１７６は複数の通信パスを含み得る。制御システム１７５は、ターゲット１１８の監視された特性に基づいて光ビーム１０６の放出を制御することができる。例えば、制御システム１７５は、光源１０５を制御して反射１１４に基づいて推定されたターゲット１１８の位置を使用するように構成される。例えば、制御システム１７５は、ターゲット１１８の推定された位置を使用して、光源１０５をトリガし、光ビーム１０６及びターゲット１１８が同時に相互作用ロケーション１１７内にあることを保証するように、光ビーム１０６のパルスを放出することができる。
【００３６】
制御システム１７５は、電子プロセッサ１７７、電子ストレージ１７８、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１７９を含む。電子プロセッサ１７７は、汎用又は特定用途向けマイクロプロセッサ、及び、任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサなどの、コンピュータプログラムの実行に好適な１つ以上のプロセッサを含む。一般に、電子プロセッサは、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、又はその両方から、命令及びデータを受信する。電子プロセッサ１７７は、任意のタイプの電子プロセッサであり得る。
【００３７】
電子ストレージ１７８は、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、又は不揮発性メモリであり得る。いくつかの実装において、電子ストレージ１７８は不揮発性及び揮発性の部分又はコンポーネントを含む。電子ストレージ１７８は、制御システム１７５及び／又は制御システム１７５のコンポーネントの動作において使用される、データ及び情報を記憶し得る。
【００３８】
電子ストレージ１７８は、実行されたとき、プロセッサ１７７に制御システム１７５、光ビームコンバイナ１４０、メトロロジシステム１２０、及び／又は光源１０５内のコンポーネントと通信させる命令も、恐らくはコンピュータプログラムとして記憶し得る。例えば、命令は、結果として光源１０５が光パルスを放出することになる信号を、電子プロセッサ１７７に生成させる命令であり得る。
【００３９】
Ｉ／Ｏインターフェース１７９は、制御システム１７５が、オペレータ、光ビームコンバイナ１４０、メトロロジシステム１２０、及び／又は光源１０５を用いて、データ及び信号を、及び／又は別の電子デバイス上で実行する自動化プロセスを、受信及び／又は提供できるようにする、任意の種類の電子インターフェースである。例えば、Ｉ／Ｏインターフェース１７９は、視覚ディスプレイ、キーボード、及び通信インターフェースのうちの１つ又は複数を含み得る。
【００４０】
図２を参照すると、ＥＵＶ光源２０１の別の例のブロック図が示されている。光源２０１は、ターゲットメトロロジ監視システム１７０（図１）として使用され得る、ターゲットメトロロジ監視システム２７０を含む。ターゲットメトロロジ監視システム２７０は、光ビーム１０６と、メトロロジ光源２２１によって生成されるメトロロジ光ビーム２０８とを受け取る、偏光ベース光ビームコンバイナ２４０を含む。偏光ベース光ビームコンバイナ２４０は、光学変調器２４２を含む。
【００４１】
偏光ベース光ビームコンバイナ２４０は、たとえメトロロジ光ビーム２０８及び光ビーム１０６が同じスペクトルコンテンツを有する場合であっても、光ビーム１０６及びメトロロジ光ビーム２０８をパス１１１に沿って誘導できるようにする。加えて、光学変調器２４２は、光学変調器２４２を通過した後、メトロロジ光ビーム２０８及び光ビーム１０６が同じ偏光状態を有するように、制御システム１７５によって制御される。ターゲット１１８の監視は、同じスペクトルコンテンツ及び同じ偏光状態を有する光ビーム１０６及びメトロロジ光ビーム２０８によって改良することができる。例えば、同じスペクトルコンテンツを有することによって、ビーム２０８及び１０６は、４分の１波長板などの波長依存光学要素を通過することから、同じ位相遅延を経験する。これは、より優れた効率性及び改良されたメトロロジという結果につながり得る。
【００４２】
光ビームのスペクトルコンテンツは、光ビームの単位波長当たり単位面積当たりのパワーを表す、スペクトルパワー分布であり得る。メトロロジ光ビーム２０８及び光ビーム１０６は、同じ光源によって生成され２つのビームに分けられること、同じタイプの光源の異なるインスタンスによって生成されること、同じ波長の光を放出する異なる光源によって生成されること、或いは、メトロロジ光ビーム２０８及び光ビーム１０６が同じスペクトルコンテンツを有するように、ビーム１０６及び２０８のいずれか又は両方がスペクトルフィルタを通過し得ることによって、ほぼ同じスペクトルコンテンツを有し得る。
【００４３】
光学変調器２４２上に入射するときの光ビーム１０６及びメトロロジ光ビーム２０８の偏光状態に関わらず、光ビーム１０６及びメトロロジ光ビーム２０８は、変調器２４２を通過した後同じ偏光状態を有する。偏光は、光ビームの電界の発振の方向を記述するパラメータである。偏光のタイプ及び偏光の方向が偏光状態を定義する。偏光のタイプは直線、円、楕円、又はランダムであり得るか、或いは光ビームは偏光していない場合がある。線形に偏光する光ビームは、偏光状態が発振面を示す、経時的に一定の単一平面内で発振する電界を有する。直線偏光の場合、電界が第１の平面内で発振する偏光状態は、電界が第１の平面に直交する（例えば、垂直の）第２の平面内で発振する偏光状態に直交する。入射平面に平行に偏光する電界を有する直線偏光は、Ｐ偏光と呼ばれ得、Ｓ偏光は、入射平面に垂直な電界を有する直線偏光である。円偏光は、伝搬の方向に沿ったらせん状を示す電界を有する。円偏光は、異なる直交状態を有し得る。例えば円偏光は、電界が（光を受け取る地点から見て）時計回りに回転する右巻き偏光であり得るか、又は、電界が（光を受け取る地点から見て）反時計回りに回転する左巻き偏光であり得る。
【００４４】
図３Ａは、例示的なＥＵＶ光源３０１のブロック図である。ＥＵＶ光源は、偏光ベース光ビームコンバイナ３４０を含む。偏光ベース光ビームコンバイナ３４０は、偏光ベース光ビームコンバイナ２４０（図２）の例示的実装の一例である。
【００４５】
ＥＵＶ光源３０１は、リソグラフィ装置１９５のためのＥＵＶ光１９６（図１）を生成するために使用され得る。ＥＵＶ光源３０１は、ＥＵＶ光源１０１内でターゲットメトロロジ監視システム１７０として使用され得る（図１）、ターゲットメトロロジ監視システム３７０を含む。ターゲットメトロロジ監視システム３７０は、偏光ベース光ビームコンバイナ３４０、メトロロジシステム３２０、及び検出システム３６０を含む。偏光ベースビームコンバイナ３４０は、光学変調器３４２も含む。偏光ベース光ビームコンバイナ３４０は、光源３０５ａから放出される光ビーム３０６ａ、及び、メトロロジ光源３２５から放出されるメトロロジ光ビーム３０８を、ビームパス３１１上をターゲット領域３１５に向かって誘導する。図３Ａの例では、ビームパス３１１の一部のみが示されているが、ビームパス３１１はＡからＡ’の間にも存在する。光源３０５ａ及びメトロロジ光源３２５は、例えば、１．０６μｍの波長を有する光を放出する、固体レーザであり得る。
【００４６】
光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８は、ビームパス３１１の同じ部分上を同時に進行することはない。例えば、メトロロジ光源３２５及び光源３０５ａは、異なる時点で光のパルスを放出するように制御システム１７５によって制御される、パルス光源であり得る。別の例において、光源３０１は、或る時点で、ビーム３０６ａ及び／又は３０８をそれぞれブロックするように制御可能な、初期パス３０７及びメトロロジビームパス３０９内の機構（図示せず）を含み得るため、メトロロジ光ビーム３０８のパルス及び光ビーム３０６ａのパルスは、異なる時点で光学変調器３４２を介して伝搬することになる。機構は、例えばビームブロッカ又はビーム偏向器を含み得る。
【００４７】
メトロロジ光ビーム３０８はターゲット３１８と相互作用し、メトロロジ反射３１４を生成する。光ビーム３０６ａは、ターゲット領域３１５内のターゲット３１８とも相互作用し得る。ターゲット３１８と光ビーム３０６ａとの間の相互作用は、修正済みターゲット３１９を形成するために、ターゲット３１８内のターゲット材料の幾何学的分布を修正し得る。修正済みターゲット３１９は、ｘ−ｙ平面内にターゲット３１８よりも大きな範囲を有する。修正済みターゲット３１９はディスク形状であり得る。光ビーム３０６ａとターゲット３１８との間の相互作用は、光ビーム３０６ａのプラズマ及び／又は反射も生成し得る。プラズマによって放出される反射及び／又は光（検出光３１３として示される）は、光ビーム３０６ａが進行する方向以外の方向に、パス３１１に沿って進行し得る。
【００４８】
修正済みターゲット３１９は、一般に、修正済みターゲット領域３１６に向かって−ｘ方向に移動し、修正済みターゲット領域３１６で、修正済みターゲット３１９は、修正済みターゲット３１９内のターゲット材料のうちの少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換する、第２の光ビーム３０６ｂと相互作用する。ＥＵＶ光を放出することに加えて、プラズマは、検出システム３６０内のセンサの検出帯域内の波長を有する光も放出する。プラズマから放出される光の一部（検出光３１２として示される）は、ビームパス３１１上及びターゲットメトロロジ監視システム３７０内を進行し得る。
【００４９】
メトロロジシステム３２０は、メトロロジ光源システム３２１を含む。メトロロジ光源システム３２１は、光源３２５及びビーム調節モジュール３２２を含む。ビーム調節モジュール３２２は、ターゲット領域３１５において、メトロロジ光ビーム３０８の空間プロファイルに影響を及ぼすか又はこれを修正するためにメトロロジ光ビーム３０８に作用する、１つ以上の光学要素を含む。例えば、メトロロジ光ビーム３０８をビーム調節モジュール３２２に通すことによって、メトロロジ光ビーム３０８がターゲット領域３１５に到達したとき、メトロロジ光ビーム３０８のビーム直径が少なくともターゲット領域３１５の最大範囲よりも大きいように、メトロロジ光ビーム３０８のビーム直径を増加させ得る。ビーム調節モジュール３２２は、ターゲット領域３１５においてメトロロジビーム３０８をコリメートさせることもできる。ビーム調節モジュール３２２は、例えば、レンズ、ビームエキスパンダ、及び線形ポラライザを含み得る。
【００５０】
メトロロジシステム３２０の構成により、光ビーム３０６ａ及び３０６ｂの空間プロファイルを修正することなく、メトロロジ光ビーム３０８の空間プロファイルを修正することができる。メトロロジ光ビーム３０８は、ビーム調節モジュール３２２を通過した後、偏光ベース光ビームコンバイナ３４０に到達する。光ビーム３０６ａ、３０５ｂは、ビーム調節モジュール３２２を通過しない。したがって、ビーム調節モジュール３２２は、メトロロジ光ビーム３０８の空間プロファイルを修正するのみである。
【００５１】
ターゲット領域３１５は、ターゲット３１８が通過することが予想される空間の容積を包含するため、メトロロジ光ビーム３０８のビーム直径を増加させることで、反射３１４を生成する可能性が増加する。図３Ｂ、図３Ｃ、及び図３Ｄは、それぞれ、ターゲット領域３１５におけるｘ−ｙ平面内のターゲット３１８、メトロロジ光ビーム３０８、及び光ビーム３０６ａを示す。ターゲット３１８は、例えば直径３０〜４０μｍであり得る。均一性が＋／−７．５％のメトロロジ光ビーム３０８の直径は、センサ３６２の視野を包含するだけの十分な大きさであり得る。センサ３６２の視野は３２０μｍ×３２０μｍ（図３Ｃにおいて要素３６６として示される）であり得、均一性が＋／−７．５％のメトロロジ光ビーム３０８の直径は４２０μｍであり得る。光ビーム３０６ａの半径は１００〜２００μｍであり得る。他の構成も使用可能である。例えば、センサ３６２の視野は提供された例以外であってよく、メトロロジビームの直径は異なる量だけ拡大可能である。
【００５２】
したがって、メトロロジ光ビーム３０８は、光ビーム３０６ａよりも大きな半径を有するように拡大される。メトロロジ光ビーム３０８は、例えば光ビーム３０６ａの直径よりも３〜５倍以上大きな直径、又は３０〜５０倍以上大きな直径、及び、ターゲット領域３１５におけるターゲット３１８の直径よりも１０〜１５倍以上大きな直径を有し得る。加えて、光ビーム３０６ａの放射照度プロファイルは、例えばトップハット又はガウスプロファイルから選択可能である。
【００５３】
図３Ａに戻ると、偏光ベース光ビームコンバイナ３４０は、２つの偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３４３＿１及び３４３＿２、光学変調器３４２、並びに４分の１波長板３４４を含む。偏光ビームスプリッタは、光を偏光状態によって分割する。例えばＰＢＳは、第１の偏光状態の光を透過させ、第２の直交偏光状態の光を反射する。ＰＢＳ３４３＿２は、ＰＢＳ３４３＿１よりもターゲット領域３１５に近い。光学変調器３４２は２つの偏光ビームスプリッタ３４３＿１と３４３＿２との間にあり、４分の１波長板３４４はＰＢＳ３４３＿２とターゲット領域３１５との間にある。
【００５４】
下記で考察する例において、ＰＢＳ３４３＿１及び３４３＿２はＰ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射し、光ビームが初期ビームパス３０７上を伝搬している間の光ビーム３０６ａの初期偏光状態はＰ偏光であり、メトロロジパス上のメトロロジ光ビーム３０８の初期偏光状態はＳ偏光である。他の構成及び偏光状態も可能である。
【００５５】
光源３０５ａは、光ビーム３０６ａを初期パス３０７上へ、及びＰＢＳ３４３＿１に向けて放出する。光ビーム３０６ａはＰＢＳ３４３＿１に到達し、光学変調器３４２に向けて送られる。光源３２５はメトロロジ光ビーム３０８を放出する。メトロロジ光ビーム３０８はビーム調節モジュール３２２を通過した後、ＰＢＳ３４３＿１上に入射する。メトロロジ光ビーム３０８は、ＰＢＳ３４３＿１によって光学変調器３４２に向けて反射される。
【００５６】
ＰＢＳ３４３＿１と相互作用した後、ビーム３０６ａ及び３０８は電気光学変調器３４２上に入射する。電気光学変調器（ＥＯＭ）は、電界（例えば、電圧）の印加に応答して屈折率が変化する要素（水晶又は半導体など）を含む、光学デバイスである。要素の屈折率は印加される電圧に基づいて変化するため、要素を通過する光ビームは、要素に印加される電圧を制御することによって変調可能である。例えば、ＥＯＭ３４２の要素を通過する光ビームの偏光状態は、電圧の印加を介して変調可能である。
【００５７】
ＥＯＭ３４２は、光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８がＥＯＭ３４２を通過した後、同じ偏光状態を有するように制御される。例えば、制御システム１７５は、メトロロジ光ビーム３０８がＥＯＭ３４２を通過している間にＥＯＭ３４２に電圧が印加されることを示す信号を、ターゲットメトロロジ監視システム３７０に提供し得る。電圧がＥＯＭ３４２内の要素の屈折率を変化させ、メトロロジ光ビーム３０８は、ＥＯＭ３４２の要素を通過することによってＰ偏光となる。光ビーム３０６ａがＥＯＭ３４２を通過する間、電圧はＥＯＭ３４２に印加されない。したがって光ビーム３０６ａはＰ偏光のままである。
【００５８】
図３Ｅも参照すると、ＥＯＭ３４２の要素に時間関数として印加される電圧のタイミング図３５０の例が示されている。図３Ｅに示される電圧の印加及び除去のプロセスは、光源３０１及びターゲットメトロロジ監視システム３７０の動作全体にわたって続行され得る。タイミング図３５０は５つの周期３５１〜３５５を含む。周期３５１は、時間（ｔ＝０）から時間（ｔ＝ｔ１）を含む。周期３５１の間、電圧はＥＯＭ３４２に印加されず、ＥＯＭ３４２は入射光の偏光状態に影響を与えない。周期３５２は時間（ｔ＝ｔ１）で始まり、時間（ｔ＝ｔ２）で終わる。この時間の間、電圧がＥＯＭ３４２の要素に印加される。ＥＯＭ３４２の立ち上がり時間は、ｔ２−ｔ１に等しいか又はこれよりも少ない。したがって、時間（ｔ＝ｔ２）によって、ＥＯＭ３４２の要素の屈折率は、入射光ビームの偏光を変調するために、必要に応じて変更される。周期３５３は時間（ｔ＝ｔ２）で始まり、時間（ｔ＝ｔ３）で終わる。周期３５３の間、ＥＯＭ３４２の要素への電圧の印加は続行する。周期３５３の間、メトロロジ光ビーム３０８はＥＯＭ３４２を通過し、メトロロジ光ビーム３０８の偏光状態は、ＥＯＭ３４２の要素を通過することによってＳ偏光からＰ偏光に変化する。電圧は、周期３５４である時間（ｔ＝ｔ３）から時間（ｔ＝ｔ４）まで、ＥＯＭ３４２の要素から除去される。時間（ｔ＝ｔ３）から時間（ｔ＝ｔ４）までの時間量は、ＥＯＭ３４２の立ち上がり時間に等しいか、又はこれよりも大きい。したがって、時間（ｔ＝ｔ４）により、ＥＯＭ３４２の要素は元の屈折率に戻る。周期３５５は時間（ｔ＝ｔ４）から時間（ｔ＝ｔ５）である。周期３５５の間、ＥＯＭ３４２の要素に電圧は印加されず、ビーム３０６ａは偏光状態の変化なしにＥＯＭ３４２を通過する。
【００５９】
周期３５１〜３５５の各々によって包含される時間量は、ＥＯＭ３４２の特徴及び光源３０１の動作パラメータに依存する。例えば、ＥＯＭ３４２の立ち上がり時間が、光ビーム３０６ａのパルスとメトロロジビーム３０８のパルスとの間の時間的間隔を決定し得る。いくつかの実装において、ＥＯＭ３４２の立ち上がり時間は、例えば３〜１０マイクロ秒（μｓ）であり得、周期３５３（メトロロジ光ビーム３０８がＥＯＭ３４２を通過するとき）は１０〜１２μｓであり得る。
【００６０】
光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８は、それらがパス３１１上を伝搬するときと同じ偏光状態を維持する。ＥＯＭ３４２を通過した後、光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８はＰＢＳ３４３＿２によって伝送され、４分の１波長板３４４を通過する。４分の１波長板３４４は９０°位相シフトを誘導し、光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８の偏光状態を、左巻き円偏光（ＬＨＣＰ）に変化させる。光ビーム３０６ａ及びメトロロジビーム３０８は同じスペクトルコンテンツを有するため、４分の１波長板３４４などの偏光ベース要素は両方のビームに同じ様式で作用し、光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８の偏光状態は、ＥＯＭ３４２を通過した後も同じままである。
【００６１】
したがって、偏光ベース光ビームコンバイナ３４０は、メトロロジ光ビーム３０８及び光ビーム３０６ａがターゲット領域３１５において同じ偏光を有するように、メトロロジ光ビーム３０８をパス３１１上へと投入する。偏光ベース光ビームコンバイナ３４０は、メトロロジ光ビーム３０８及び光ビーム３０６ａが、同じスペクトルコンテンツを有しながら、ビームパス３１１上へと誘導されるようにすることも可能である。例えば、メトロロジ光ビーム３０８及び光ビーム３０６ａは、約１ミクロン（μｍ）の波長を有し得る。いくつかの実装において、光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビームの波長は１．０６μｍであり得る。
【００６２】
４分の１波長板３４４を通過した後、光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８はビームパス３１１上での伝搬を続行し、１つ以上の光学コンポーネント（図３Ａにおいて光学コンポーネント３０４によって表される）によって、ターゲット領域３１５に向けて誘導される。ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８はビームパス３１１上を伝搬するが、ビームは何らかの角度的又は横方向の分離を有し得、したがって横方向に変位し得、したがってターゲット領域３１５において、ｘ次元に沿って角度的に分離される。ビーム３０８及び３０６ａのパルスは、異なる時点でターゲット領域３１５に到達する。図３Ａの例において、ビーム３０８は第１の光ビーム３０６ａより前にターゲット領域３１５に到達し、ターゲット領域３１５内のビーム３０８のロケーションは、ターゲット領域３１５内のビーム３０６ａのロケーションからｘ方向に変位される。
【００６３】
メトロロジ光ビーム３０８はターゲット３１８と相互作用し、この例では右巻き円偏光（ＲＨＣＰ）である、反射３１４を生成する。反射３１４は、４分の１波長板３４４を介してビームパス３１１上を後方伝搬する。４分の１波長板３４４を通過した後、反射３１４はＳ偏光状態を有する。反射３１４はＰＢＳ３４３＿２上に入射し、Ｓ偏光を反射する。したがって、反射３１４は検出パス３６１上へと反射される。
【００６４】
図３Ａの例において、光ビーム３０６ａは相互作用ロケーション３１７においてターゲット３１８と相互作用する。光ビーム３０６ａとターゲット３１８との間の相互作用は修正済みターゲット３１９を生成し、光ビーム３０６ａの反射（検出光３１３として示される）も生成し得る。検出光３１３は右巻き円偏光（ＲＨＣＰ）としてパス３１１に沿って後方伝搬し、４分の１波長板３４４を通過することによってＳ偏光に変換される。したがって、検出光３１３は検出パス３６１内へも誘導される。メトロロジ反射３１４は、検出光３１３より前に反射パス３６１に到達する。
【００６５】
メトロロジシステム３２０は、センサ３６２及び３６５を含む検出システム３６０も含む。センサ３６２及び３６５は、検出パス３６１から反射３１４及び／又は検出光３１３の一部を受け取るように位置決めされる。図３Ａの例において、ビームディバイダ３４６は、ＰＢＳ３４３＿２とセンサ３６５との間の反射パス３６１上に位置決めされる。ビームディバイダ３４６は、入射光の一部をセンサ３６２に向けて、及び入射光の一部をセンサ３６５に向けて誘導することが可能な、任意の光学要素であり得る。ビームディバイダ３６４は、例えば、ビームスプリッタであり得る。
【００６６】
センサ３６２及び３６５は、反射３１４及び検出光３１３において波長を感知することが可能な、任意のタイプのセンサであり得る。例えば、センサ３６２及び３６５は、カメラ、フォトダイオード、位置感応性ダイオード（ＰＳＤ）、波面センサ、スペクトロメータ、又はクワッドセルのうちの、１つ以上を含み得る。加えて、センサ３６２及び３６５のうちのいずれか又は両方は、複数のセンサを含むセンサのシステムであり得る。いくつかの実装（図４Ａに示されるような）において、検出システム３６０内の様々なセンサの各々は、反射３１４及び／又は検出光３１３を並行して受け取り得る。
【００６７】
反射３１４及び／又は検出光３１３に加えて、第２の検出光３１２も、修正済みターゲット領域３１６から偏光ベース光ビームコンバイナ３４０に向けてビームパス３１１上を伝搬し得る。第２の検出光３１２は、光ビーム３０６ｂと修正済みターゲット３１９との間の相互作用から生成されたプラズマから放出される光を含み、光ビーム３０６ｂの反射も含み得る。図３Ａの例において、光ビーム３０６ｂは、パス３１１から分離されたパスに沿って進行し、ミラー３０３によって、修正済みターゲット領域３１６内又はその近くのロケーションへとフォーカスされる。光ビーム３０６ｂはパス３１１上を進行しないが、光ビーム３０６ｂと修正済みターゲット３１９との間の相互作用から形成するプラズマから放出される光は、ビームパス３１１上を進行することが可能である。前述のように、プラズマはＥＵＶ光を放出するが、センサ３６２の検出帯域内の波長を含む他の波長の光も放出する。したがって検出光３１２は、検出パス３６１内にも入り得、センサ３６２及び３６５によって検出され得る。検出光３１３及び第２の検出光３１２は、４分の１波長板３４４を通過する。しかしながら、検出光３１３及び第２の検出光３１２の偏光状態はランダムであるため、４分の１波長板３４４を通過することは、検出光３１３及び第２の検出光３１２に影響を与えないか、又はほんのわずかしか影響を与えない。
【００６８】
図４Ａを参照すると、検出システム４６０Ａのブロック図が示されている。検出システム４６０Ａは、検出システム１６０（図１）又は検出システム３６０（図３Ａ）として使用され得る。検出システム４６０Ａは、センサ４６２、センサ４６３、及びセンサ３６５を含む。図４Ａにおいて、矢印は、検出システム４６０Ａ内を進行する光のパルスを表す。検出システム４６０Ａ内を進行する光は、反射３１４を含み、検出光３１３及び／又は検出光３１２も含み得る。
【００６９】
センサ４６２は２次元情報をキャプチャするイメージングセンサであり、反射３１４における波長に感応する。加えて、センサ４６２は、センサ４６２が光を検出するＯＮ状態と、センサ４６２が光を検出しないＯＦＦ状態との間で、即時にトリガ可能である。例えばセンサ４６２は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で、５０ｋＨｚ又はそれ以上のレートでトリガ可能であり得る。センサ４６２は、センサがＯＮ状態にある間の時間期間全体にわたって、光をキャプチャすることができる。センサ４６２は、例えば、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサを含むカメラであり得る。
【００７０】
センサ４６３は、光を検出すること、及び光の検出に応答して信号を生成することが可能な、任意のデバイスであり得る。センサ４６３は、必ずしも検出された光の２次元表現を生成しないセンサであり得る。例えば、センサ４６３は、単一のフォトダイオード又はフォトディテクタであり得る。こうしたデバイスのアレイが使用可能であり、いくつかの実装において、センサ４６３は、検出された光の２次元表現を生成するために使用可能なデータを生成することが可能である。
【００７１】
検出システム４６０Ａは、ビームディバイダ４４６＿１及び４４６＿２も含み、これらは、入射光の一部を反射すること、及び入射光の残りの部分を透過させることによって、入射光を分割する。図４Ａの例において、ビームディバイダ４４６＿１及び４４６＿２は、第１の偏光状態の光を反射し、第２の直交偏光状態の光を透過させる、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）である。検出システム４６０Ａは２分の１波長板４４７＿１及び４４７＿２も含む。直線偏光の場合、２分の１波長板（ＨＷＰ）は、直線偏光が、入射直線偏光と２分の１波長板高速軸との間の角度の２倍回転する（すなわち、入射直線偏光に対して４５°傾斜で位置決めされたＨＷＰが、波長板を通過する光の９０度（°）回転を付与する）ように、位相シフトを導入する。ＨＷＰの高速軸は、単一の直線偏光状態を有する入射光が出現し、２つの直交直線偏光状態のコンポーネントを有するように配向され得る。
【００７２】
図４Ａの例において、ＨＷＰ４４７＿１はＰＢＳ３４３＿２とビームディバイダ４４６＿１との間にあり、ＨＷＰ４４７＿２はビームディバイダ４４６＿１とビームディバイダ４４６＿２との間にある。第１の直線偏光状態を有する光は、ＨＷＰ４４７＿１又はＨＷＰ４４７＿２を通過し、第１の直線偏光状態を有するコンポーネント、及び、第１に直交する第２の直線偏光状態を有するコンポーネントを有する光として、出現する。
【００７３】
メトロロジ反射３１４はＰＢＳ３４３＿２で受け取られる。前述のように、メトロロジ反射３１４はＰＢＳ３４３＿２上に入射するときにＳ偏光状態を有し得、この例ではＳ偏光状態を有する光を反射するＰＢＳ３４３＿２は、メトロロジ反射を検出パス４６１上へと反射する。メトロロジ反射３１４はＨＷＰ４４７＿１を通過し、Ｓ偏光及びＰ偏光のコンポーネントと共に出現した後、ビームディバイダ４４６＿１上に入射する。前述のように、ビームディバイダ４４６＿１及び４４６＿２は、この例ではＰＢＳである。ビームディバイダ４４６＿１は、反射３１４のＰ偏光部分をＨＷＰ４４７＿２に向かって透過させ、反射３１４のＳ偏光部分をセンサ４６２に向かって反射する。反射３１４のＰ偏光部分はＨＷＰ４４７＿２を通過して、Ｓ偏光及びＰ偏光コンポーネントと共に出現し、ビームディバイダ４４６＿２上に入射し、これがセンサ４６５に向かってＰ偏光部分を透過し、センサ４６３に向かってＳ偏光を反射する。
【００７４】
検出光３１３及び検出光３１２は、メトロロジ反射３１４が辿るパスと同様の検出システム４６０Ａを介するパスを辿る。しかしながら、検出光３１３及び３１２はメトロロジ反射３１４と正確に共線的ではないため、反射３１４並びに検出光３１３及び３１２は、センサ４６２の異なる領域上に入射し得る。センサ４６２は、反射３１４、検出光３１３、及び検出光３１２がセンサ４６２上に入射する時間の間、光を集めるように構成され得るため、ターゲット領域３１５及び修正済みターゲット領域３１６から反射されるすべての光は、単一のイメージ上で表すことができる。センサ４６２及びセンサ４６３からのデータを使用して生成され得る視覚表現の一例は、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９Ａから図９Ｃに関して考察される。
【００７５】
図４Ｂを参照すると、別の検出システム４６０Ｂのブロック図が示されている。検出システム４６０Ｂは、検出システム３６０（図３Ａ）又は検出システム１６０（図１）として使用され得る。検出システム４６０Ｂは、検出システム４６０ＢがＰＢＳ３４３＿２とビームディバイダ４４６＿１との間に偏光ベース光分離システム４４３を含む点を除いて、検出システム４６０Ａと同様である。偏光ベース光分離システム４４３は、反射３１４又は検出光３１３のいずれかが検出パス４６１に入らないようにするために使用される。図４Ｂに示される矢印は、偏光ベース光分離システム４４３を通過し、検出パス４６１上への光のパルスを表す。
【００７６】
偏光ベース光分離システム４４３は、電気光学変調器４４２及びＰＢＳ４４７を含む。第２の電気光学変調器４４２は、電気光学変調器４４２の水晶要素を通過する光の偏光状態を調節するために、制御システム１７５（図１、図２、及び図３Ａ）によって制御される。電気光学変調器４４２は、電気光学変調器３４２（図３Ａ）と同じであり得る。
【００７７】
電気光学変調器４４２は、反射３１４及び検出光３１３のうちの１つ（どちらか検出パス３６１に入らないように意図されている方）の偏光状態を直交偏光状態に変更するように制御され得る。制御システム１７５は、検出パス４６１から除去されることが意図される光が要素を通過する間に、変調器の要素に電圧を印加させることによって、光の偏光状態を変更させるように、電気光学変調器４４２を制御する。他の光ビームが電気光学変調器４４２を通過するとき、電圧は印加されず、光の偏光状態は変化しない。
【００７８】
光学変調器４４２を通過した後、反射３１４及び検出光３１３はＰＢＳ４４７と相互作用する。ＰＢＳ４４７は、第１の偏光状態の光を検出パス４６１上へと透過させ、第２の直交偏光状態の光を検出パス４６１から遠くへ反射させるように、配向される。したがって、第２の偏光状態を有する光は検出パス４６１には入らない。電気光学変調器４４２は、反射３１４及び検出光３１３のうちの１つのみが検出パス４６１に入り、センサ４６２、４６３、及び３６５によって検出されるように、これらのビームのうちの１つの偏光を変化させるように制御される。
【００７９】
図５を参照すると、ＥＵＶ光源５０１のブロック図が示されている。ＥＵＶ光源５０１は、ターゲットメトロロジ監視システム５７０を含む。ターゲットメトロロジ監視システム５７０は、メトロロジシステム５２１及び検出システム４６０Ａ（図４Ａ）を含む。ターゲットメトロロジ監視システム５７０は、検出システム４６０Ｂ（図４Ｂ）と共に使用することもできる。
【００８０】
ターゲットメトロロジ監視システム５７０は、ターゲットメトロロジ監視システム５７０が電気光学変調器を含まないという点で、ターゲットメトロロジ監視システム３７０（図３Ａ）とは異なる。代わりに、ターゲットメトロロジ監視システム５７０は、波長ベース光ビームコンバイナ５４０を含む。波長ベース光ビームコンバイナ５４０は、光のスペクトルコンテンツに基づいて光を透過又は反射させる、ダイクロイック光学要素５４８を含む。
【００８１】
メトロロジシステム５２１は、メトロロジ光ビーム５０８を放出するメトロロジ光源５２５を含む。メトロロジ光ビーム５０８及び第１の光ビーム３０６ａは、同じスペクトルコンテンツを含まない。例えば、メトロロジ光ビーム５０８は、第１の光ビーム３０６の波長とは異なる１つ以上の波長を含み得る。いくつかの実装において、第１の光ビーム３０６ａはＣＯ２レーザによって生成され得、１０．６μｍの波長を有する光を含み、メトロロジ光ビームは、例えば５３２ｎｍから１５５０ｎｍ（例えば、１５５０ｎｍ、１０６４ｎｍ、９８０ｎｍ、９０８ｎｍ、８２０ｎｍ、８０８ｎｍ、又は５３２ｎｍ）の波長を有する光を含み得る。しかしながら、ターゲットメトロロジ監視システム３７０（図３Ａ）と同様に、ターゲットメトロロジ監視システム５７０は、メトロロジ光ビーム５０８及び第１の光ビーム３０６ａを、同じ偏光状態を伴うターゲット領域３１５に向けて誘導する。
【００８２】
メトロロジ光源５２５は、メトロロジ光ビーム５０８をメトロロジ光ビームパス５０９上へと放出する。メトロロジ光ビーム３０８は初期の偏光状態を有する。メトロロジ光ビーム５０８は、ビーム調節モジュール５２２を通過し得、ビーム調節モジュール５２２はターゲット領域３１５においてｘ−ｙ平面内でメトロロジ光ビーム５０８を拡大する（及び、コリメートすることもできる）。ビーム調節器５２２は、ビーム調節器３２２（図３Ａ）と同様であり得る。図５の例において、ビーム調節器５２２は、ＰＢＳ５４３に到達する前に、メトロロジ光ビーム５０８がＰＢＳ５４３によって反射されるようにメトロロジ光ビーム５０８の偏光状態を修正する、１つ以上のパッシブ偏光要素（２分の１波長板など）を含み得る。この例において、メトロロジ光ビーム５０８は直線偏光状態においてＰＢＳ５４３から反射され、４分の１波長板５４４＿１を通過し、ここでメトロロジ光ビーム５０８は円偏光状態に変換される。
【００８３】
メトロロジ光ビーム５０８は、その後、ダイクロイック光学要素５４８に向けて（例えば、ミラー５０４によって）誘導される。ダイクロイック光学要素５４８は、光の波長に基づいて光を透過及び反射することが可能な、任意の光学要素であり得る。例えば、ダイクロイック光学要素５４８は、第１の波長帯内の波長を有する光を透過させ、第２の波長帯内の波長を有する光を反射する、部分的に反射性のミラーであり得る。ダイクロイック光学要素５４８は、ダイクロイックビームスプリッタであり得る。メトロロジ光ビームは、ダイクロイック光学要素５４８上に入射し、ターゲット領域３１５に向けてビームパス５１１上へと誘導される。図５の例において、メトロロジ光ビーム５０８は、ダイクロイック光学要素５４８を介して透過させることによって、ビームパス５１１上へと誘導される。図５では、ビームパス５１１の一部のみが示されているが、ビームパス５１１はＡからＡ’の間にも存在する。
【００８４】
第１の光源３０５ａは、第１の光ビーム３０６ａを初期ビームパス５０７上へと放出する。初期ビームパス５０７上にある間、第１の光ビーム３０６ａは直線偏光状態（例えば、Ｐ偏光又はＳ偏光）を有する。第１の光ビーム３０６ａは、４分の１波長板５４４＿２を通過し、円偏光（例えば、ＲＨＣＰ又はＬＨＣＰ）となる。第１の光ビーム３０６ａは、ダイクロイック光学要素５４８に向けて誘導され、ビームパス５１１上へと誘導される。前述のように、第１の光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム５０８は、同じスペクトルコンテンツを有さない。メトロロジ光ビーム５０８はダイクロイック光学要素５４８を介して透過される。しかしながら、第１の光ビーム３０６ａはダイクロイック光学要素５４８によって反射されるため、ビームパス５１１上へも誘導される。
【００８５】
メトロロジ光ビーム５０８及び第１の光ビーム３０６ａが、ダイクロイック光学要素５４８上に入射するときに同じ偏光状態を有するように、メトロロジ光ビームパス５０９及び初期ビームパス５０７において、任意の組み合わせのパッシブ偏光光学要素が使用可能である。ダイクロイック光学要素５４８は、メトロロジ光ビーム５０８又は第１の光ビーム３０６ａの偏光状態を変化させない。したがって、４分の１波長板５４４＿１及び５４４＿２などの偏光光学要素に起因して、第１の光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム５０８はどちらも、ダイクロイック光学要素５４８と相互作用した後、同じ偏光状態を有することになる。
【００８６】
メトロロジ光ビーム５０８はターゲット３１８と相互作用し、ビームパス５１１上を進行するメトロロジ反射５１４を生成する。ビームパス５１１上にある間、メトロロジ反射５１４は、メトロロジ光ビーム５０８の円偏光状態に直交する円偏光状態を有する。メトロロジ反射５１４は、ダイクロイック光学要素５４８によって透過され、４分の１波長板５４４＿１上に入射する。メトロロジ反射５１４は、４分の１波長板５４４＿１を通過する前に、メトロロジ光ビーム５０８の偏光状態に直交する直線偏光状態で、４分の１波長板５４４＿１から出現する。したがって、メトロロジ反射５１４は、ＰＢＳ５４３によって透過され、検出システム４６０Ａに入る。反射３１４と同じスペクトルコンテンツを有する検出光３１３及び３１２も、検出パス３６１上に入ることができる。検出パス３６１は検出システム４６０Ａの一部であり、図４Ａに示されている。
【００８７】
図６を参照すると、ターゲットの特性を決定するために使用可能なプロセスの一例のフローチャートが示されている。プロセス６００は、ＥＵＶ光源を用いて実行可能である。例えばプロセス６００は、ＥＵＶ光源１０１、２０１、３０１、又は５０１のうちのいずれによっても実行可能である。プロセス６００の様々な機能は、制御システム１７５の電子プロセッサ１７７によって実行可能である。プロセス６００は、前述のＥＵＶ光源のいずれによっても実行可能であるが、例示の目的で、プロセス６００はＥＵＶ光源３０１（図３Ａ）及び５０１（図５）を用いて考察する。
【００８８】
メトロロジ光ビーム３０８は、ターゲット領域３１５に向けてビームパス３１１上へと誘導される（６１０）。メトロロジ光ビーム３０８は、スペクトルコンテンツによって説明可能な波長を有する。メトロロジ光ビーム３０８は、偏光状態も有する。例えばメトロロジ光ビーム３０８は、左巻き円偏光であり得る。図３Ａの例において、メトロロジ光ビーム３０８は、偏光ベース光ビームコンバイナ３４０によってビームパス３１１上へと誘導される。しかしながらメトロロジ光ビームは、他の方法でビームパス上へと誘導することができる。例えば、図５に示されるように、メトロロジ光ビーム５０８は、ダイクロイック光学要素５４８を用いてビームパス５１１上へと誘導される。
【００８９】
第１の光ビーム３０６ａは、初期ターゲット領域３１５に向けてビームパス３１１上へと誘導される（６２０）。したがって、メトロロジ光ビーム３０８及び第１の光ビーム３０６ａはどちらも、初期ターゲット領域３１５に向けてビームパス３１１上を進行する。
【００９０】
第１の光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８は、ビームパス３１１上で同じ偏光状態を有する。第１の光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８は、光学変調器３４２を通過する。光学変調器３４２は、第１の光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８が変調器３４２を通過した後に同じ偏光状態を有することを保証するために、適切な時点で電圧が印加されるように制御される。例えば、第１の光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム３０８が初期に異なる偏光状態を有する場合、その後制御システム１７５は、メトロロジ光ビーム３０８が変調器３４２を通過するときに変調器３４２に電圧を印加し得るが、第１の光ビーム３０６ａが変調器３４２を通過するときには電圧を印加しない（又はその逆）。
【００９１】
いくつかの実装において、ＥＵＶ光源５０１（図５）などの電気光学変調器は使用されない。代わりに、メトロロジ光ビーム５０８及び第１の光ビーム３０６ａの、それらそれぞれのパス５０９及び５０７における偏光状態を制御するために、２分の１波長板、線形ポラライザ、及び／又は４分の１波長板などの、パッシブ偏光要素が使用される。これらの実装において、第１の光ビーム３０６ａ及びメトロロジ光ビーム５０８は同じスペクトルコンテンツを有さない。
【００９２】
いくつかの実装において、第１の光ビーム３０６ａは、メトロロジ反射３１４（図３Ａ）又はメトロロジ反射５１４（図５）などのメトロロジ光ビームの反射を受け取ることに基づいて、ターゲット領域３１５に向けて誘導される。これらの実装において、制御システム１７５は、反射３１４が検出された後にのみ、第１の光ビーム３０６ａを生成するために光源３０５ａをトリガするように構成され得る。制御システム１７５をこのように構成することで、光源３０１又は５０１の性能を向上させることができる。例えば、光源３０５ａが、第１の光ビーム３０６ａを常に生成するため、又は第１の光ビーム３０６ａを所定の規則的な間隔で生成するためにトリガされる場合、第１の光ビーム３０６ａはターゲット３１８と重なり合うことなく、ターゲット領域３１５内に到達し得る。メトロロジ反射３１４が受け取られた後にのみ、第１の光ビーム３０６ａを生成するために第１の光源３０５ａをトリガすることによって、第１の光ビーム３０６ａとターゲット３１８との間の相互作用の可能性が増加する。
【００９３】
加えて、メトロロジ光ビームの反射に基づいて、第１の光ビーム３０６ａをターゲット領域３１５に向けて誘導することで、第１の光ビーム３０６ａがターゲット領域３１５内にあるものと予想される時点付近にターゲット３１８の位置を予想することも可能であり、これによって更なる性能向上を提供し得る。例えば、制御システム１７５は、例えばメトロロジ反射３１４を用いてターゲット領域３１５の２次元イメージを形成するために十分なデータなどの、検出されたメトロロジ反射５１４の表現を受け取ることができる。プロセッサ１７７は、検出されたメトロロジ反射５１４の表現に基づいて、ターゲット領域３１５内のターゲット３１８の位置を推定するために、電子ストレージ１７８上に記憶された命令を実行することができる。例えば制御システム１７５は、表現を分析して、センサ３６２によって生成されたイメージ内のターゲット３１８の質量中心のロケーションを決定することが可能であり、質量中心に基づいて、ターゲット領域３１５におけるｘ−ｙ平面内のターゲット３１８の位置を推定することができる。別の例において、制御システム１７５は、反射３１４の表現内のターゲット３１８のエッジを検出するために、表現に形態素演算子を適用することが可能であり、検出されたエッジに基づいて、ターゲット領域３１５におけるｘ−ｙ平面内のターゲット３１８の位置を推定することができる。
【００９４】
制御システム１７５は、光源３０５ａが、光ビーム３０６ａ及びターゲット３１８が結果として重なり合う確率が高い時点に、光ビーム３０６ａを放出するように、推定された位置を光源３０５ａに提供し得る。追加又は代替として、制御システム１７５は、光ビーム３０６ａのポインティング及び／又は焦点を調節するために、光源３０５ａとターゲット領域３１５との間の制御可能な光学コンポーネント（ミラー及びレンズなど）に信号を提供することができる。
【００９５】
第２の光ビーム３０６ｂは、修正済みターゲット領域３１６に向けて誘導される（６３０）。ＥＵＶ光源３０１及び５０１において、第２の光ビーム３０６ｂはパス３１１とは別のパス上を進行する。第２の光ビーム３０６ｂは、修正済みターゲット３１９と相互作用し、修正済みターゲット３１９内の少なくとも一部のターゲット材料を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換する。
【００９６】
プラズマは、検出システム４６０Ａのセンサの検出帯域内の波長の光を含む、検出光３１２を含む、ＥＵＶ光の波長以外の波長でも光を放出する。検出光３１２は、図３Ａに示されるように、光パス３１１上を進行し得る。
【００９７】
図７を参照すると、ＥＵＶ光源の真空容器内部の領域の表現を生成するプロセス７００の一例のフローチャートが示されている。真空容器内部の領域は、図３Ａに示されるターゲット領域３１５及び修正済みターゲット領域３１６を含む。プロセス７００は、制御システム１７５の電子プロセッサ１７７によって実行可能である。プロセス７００は、ＥＵＶ光源３０１（図３Ａ）及び検出システム４６０Ａ（図４Ａ）に関して考察する。しかしながら、プロセス７００は、ＥＵＶ光源１０１、２０１、及び５０１と共に使用することも可能である。
【００９８】
メトロロジ光ビーム３０８に関連付けられた光が、ターゲット領域３１５から受け取られる（７１０）。例えばメトロロジ反射３１４は、センサ４６２（図４Ａ）で受け取ることができる。センサ４６２は、２次元領域内の光を感知することが可能なセンサである。したがって、センサ４６２によって生成されるデータは、センサ４６２によって検出された光に関する２次元空間情報を提供することが可能である。例えばセンサ４６２は、センサ４６２上のどこで光が検出されたかを示す情報を提供し得る。加えて、センサ４６２は、経時的に（例えば、露光期間の間）光を感知することが可能である。
【００９９】
第１の光ビーム３０６ａに関連付けられた光が、ターゲット領域３１５から受け取られる（７２０）。例えば、検出光３１３はセンサ４６２において受け取ることができる（図４Ａ）。検出光３１３は、メトロロジ反射３１４が受け取られた後に、センサ４６２において受け取られる。前述のように、検出光３１３及びメトロロジ反射３１４は、センサ４６２の異なる部分で受け取られる。
【０１００】
メトロロジ光ビーム３０８及び第１の光ビーム３０６ａの表現が、メトロロジ光ビーム３０８に関連付けられた受け取られた光、及び第１の光ビーム３０６ａに関連付けられた受け取られた光に基づいて、生成される（７３０）。表現は、ターゲット領域３１５内のメトロロジ光ビーム３０８及び第１の光ビーム３０６ａに関する２次元空間情報を含む。加えて、いくつかの実装において、第２の光ビーム３０６ｂに関連付けられた光もセンサ４６２において受け取られる。例えば、検出光３１３はセンサ４６２において受け取られ得、生成された表現は、ターゲット領域３１５内の光ビーム３０６ｂに関する２次元空間情報を含み得る。
【０１０１】
図８Ａを参照すると、プロセス７００によって生成される２次元プロット８００Ａの一例が示されている。プロット８００Ａは、ターゲット領域３１５及び修正済みターゲット領域３１６を含む真空容器（図１の容器１８０など）内部の領域のｘ−ｙ平面内にある。プロット８００Ａは、ターゲット領域３１５及び修正済みターゲット領域３１６全体にわたる、−ｘ方向のターゲット３１８の進行を示す。−ｘ方向は、図１、図２、図３Ａ、及び図５に示されるｘ方向と反対の方向である。プロット８００Ａは、ターゲット３１８と相互作用するメトロロジ光ビーム３０８のパルスから生じる反射３１４から形成される。
【０１０２】
プロット８００Ａは、真空容器内の４つの領域に対応する４つの空間領域８１０、８２０、８３０、及び８４０を含む。ターゲット３１８は、第１の領域８１０を横断し、続いて、領域８２０、８３０、及び８４０の順に横断する。領域８１０では、メトロロジ光ビーム３０８、第１の光ビーム３０６ａ、及び第２の光ビーム３０６ｂのいずれも、ターゲット３１８と相互作用しない。領域８１０は、ターゲット領域３１５に対してｘ方向に変位する。言い換えれば、ターゲット３１８は、ターゲット領域３１５に到達する前に領域８１０を通過する。領域８１０の始まりは、ターゲット３１８の初期検出、又はターゲット３１８が真空容器１８０に入る瞬間に対応し得る。いくつかの実装において、センサ４６２は、ターゲット３１８が、メトロロジ光ビーム３０８から分離された光カーテンを通過するとき、データの収集を開始し得る（及び、領域８１０が開始し得る）。光カーテンは、真空容器１８０（図１）内で、ｚ方向に沿って、及びターゲット３１８の動きの方向に対して垂直に光を放出するように配向された、連続波レーザ又は他の光ビームであり得る。光カーテンは、ターゲットがメトロロジ光ビーム３０８及び光ビーム３０６ａと相互作用する前に光カーテンを通過するように、ターゲット領域３１５又はターゲット領域１１５（図１）に対してｘ方向に変位される。
【０１０３】
ターゲット３１８はメトロロジ光ビーム３０８のパルスと相互作用し、反射３１４はセンサ４６２において検出される。センサ４６２は、反射が生成される限り反射３１４を検出し、メトロロジ光ビーム３０８の表現８０８’が形成される。表現８０８’のサイズは、メトロロジ光ビーム３０８及びターゲット３１８が相互作用する場所の表示を提供する。ターゲット３１８が光ビーム３０６ａのパルスと相互作用するとき、センサ４６２は検出光３１３を検出する。ターゲット領域３１５内の第１の光ビーム３０６ａの表現８０６ａ’が、プロット８００Ａの領域８３０内に形成される。センサ４６２は、検出光３１２を検出し、第２の光ビーム３０６ｂの表現８０６ｂ’が、プロット８００Ａの領域８４０内に形成される。
【０１０４】
加えて、メトロロジ光ビーム３０８及び第１の光ビーム３０６ａがターゲット３１８と相互作用する時点、及び、第２の光ビーム３０６ｂが修正済みターゲット３１９と相互作用する時点は、センサ４６３（図４Ａ）から決定可能である。反射３１４及び検出光３１３、３１２、は、センサ４６３でも受け取られる。前述のように、センサ４６３はフォトダイオードである。フォトダイオードは、光が初期に受け取られた時点の指示を制御システム１７５に提供する。したがって、フォトダイオードからの情報を使用して、反射３１４及び検出光３１３、３１２がセンサ４６２で受け取られる時点を決定することができる。
【０１０５】
プロット８００Ａの空間座標は、ターゲット領域３１５及び修正済みターゲット領域３１６を含む、真空容器内のｘ−ｙ平面における空間座標に対応する。図８Ａの例において、領域８１０は約３００μｍのｘ方向に沿った範囲を有し、領域８２０は約５６０μｍのｘ方向に沿った範囲を有し、領域８３０は約２６６μｍのｘ方向に沿った範囲を有する。ｘ方向は、ターゲット３１８がターゲット領域３１５内で移動する方向に対して並行な方向であり得る。
【０１０６】
図８Ａの例において、表現８０８’、８０６ａ’及び８０６ｂ’は、ＥＵＶ光源３０１のオペレータが各表現を容易に区別できるように、視覚的に別個の表示スタイル（それぞれ、斜線、ドット、及びクロスハッチング）を用いて示される。例えば、制御システム１７５のプロセッサ１７７で実行する人間のオペレータ及び／又は自動化プロセスに対して様々な表現を区別するために、異なる色などの他の視覚的に別個の表示スタイルも使用可能である。
【０１０７】
加えて、２次元プロット８００Ａを使用して、ターゲット３１８の１つ以上の特性を決定することができる。例えば、ターゲット領域３１５内の相互作用サイト３１７のロケーションを推定するために、表現８０６ｂ’の質量中心を決定することができる。別の例において、メトロロジ光ビーム３０８とターゲット３１８との間の初期相互作用のロケーションは、表現８０８’から推定可能であり、相互作用サイト３１７のロケーションは、表現８０６ｂ’から推定可能である。このデータは、ターゲット領域３１５内にターゲット３１８の２つの推定ロケーションを提供する。加えて、センサ３６２から時間差がわかるため、ターゲット３１８の速度が推定可能である。
【０１０８】
したがって、２次元プロット８００Ａは、ＥＵＶ光源３０１のオペレータに視覚化ツールを提供し、ターゲット３１８の特性を推定するために使用することもできる。
【０１０９】
図８Ｂはプロット８００Ｂを示す。プロット８００Ｂは、プロセス７００から生成可能なプロットの別の例である。プロット８００Ａでは、ターゲット領域３１５及び修正済みターゲット領域３１６を含む真空容器の内部から受け取られるメトロロジ光ビームに関連付けられた光が、２つの連続波（すなわち、非パルス）光ビームの相互作用から生じるという点を除き、プロット８００Ｂはプロット８００Ａと同様である。したがって、２つの別々のメトロロジ光ビームからの２つの別々の反射が、センサ４６２で受け取られる。２つの別々のメトロロジ光ビームは、メトロロジ光ビーム３０８とは異なり、メトロロジ光ビーム３０８から分離され得る。例えば、２つの別々のメトロロジ光ビームは、相互作用ロケーション３１７に対してｘ方向に変位したロケーションにおいて、真空容器１８０（図１）内で連続的に生成され、ｚ方向に伝搬する、光カーテンであり得る。メトロロジ光ビーム２０８と同様に、光カーテンはターゲット３１８の特性を変化させず、また、光カーテンとターゲット３１８との間の相互作用は、センサ３６２で検出可能な反射のみを生成する。検出される反射は、プロット８００Ｂにおいて表現８０８ａ’及び８０８ｂ’として提示される。したがって、検出システム３６０内に到達するメトロロジ光ビームに関連付けられた光は、前述のメトロロジ光ビーム１０８、２０８、３０８、及び５０８以外のメトロロジ光ビームから生じ得る。
【０１１０】
図９Ｃを参照すると、プロット９００Ｃの追加の例が示されている。プロット９００Ｃは、プロット８００Ａ（図８Ａ）と同様の２次元プロットである。しかしながら、プロット９００Ｃは、２つの別々のプロット９００Ａ（図９Ａ）及び９００Ｂ（図９Ｂ）からのデータを組み合わせるか又は融合させることによって形成される。
【０１１１】
図９Ａから図９Ｃは、プラズマフィルタリングの例も示している。プラズマフィルタリングは、光ビーム３０６ｂと修正済みターゲット３１９との間の相互作用が、センサ４６２によって生成されるデータの各フレーム内でキャプチャされないように、センサ４６２を制御するために使用されるタイミング技法である。
【０１１２】
プラズマフィルタリングは、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で迅速にトリガするためのセンサ４６２の機能によって可能である。例えば、センサはＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で５０ｋＨｚ又はそれ以上でトリガ可能であり、それによって、光ビーム３０６ａのパルス及び修正済みターゲット３１９がプラズマを形成するために相互作用するときにセンサ４６２をＯＮにし、直後の修正済みターゲットではＯＦＦにすることができる。このトリガによって、同じフレーム内で検出光３１２も取得されることなしに、反射３１４及び検出光３１３のイメージを取得することができる。検出光３１２は、典型的には反射３１４及び検出光３１３よりもかなり大きい。したがって、検出光３１２のイメージング又は検出光３１２の量の低減により、メトロロジ光ビーム３０８及び第１の光ビーム３０６ａの表現を向上させることができる。センサ４６２は、シャッタを開いて、光がセンサ４６２に到達できるようにすることによって、ＯＮ状態に遷移可能であり、シャッタを閉じて光がセンサ４６３に到達するのを防ぐことによって遷移可能である。
【０１１３】
プロット９００Ａ（図９Ａ）は、データの第１のフレームから取得される。プロット９００Ａを生成するために、反射３１４及び検出光３１３が検出システム４６０Ａ内で伝搬している間、センサ４６２はＯＦＦ状態である。センサ４６３はＯＮであり、反射３１４及び検出光３１３が存在するか否かを検出する。センサ４６３が検出光３１３の有無（光ビーム３０６ａとターゲット３１８との間の相互作用が終了したことを示す）を検出した後であるが、検出光３１２がセンサ３６３によって検出される前に、制御システム１７５はセンサ４６２のＯＮをトリガする。センサ４６２は検出光３１２を検出し、データを制御システム１７５に提供する。制御システム１７５は、センサ４６２によって提供されたデータからプロット９００Ａを形成する。プロット９００Ａは、検出光３１２の表現である表現９０６ｂ’を含む。
【０１１４】
プロット９００Ｂ（図９Ｂ）は、センサ４６２からのデータの第２のフレームから取得される。データの第２のフレームは第１のフレームとは別である。図３Ａに示されるように、ターゲット３１８は経時的にターゲット領域３１５に入る多くのターゲットのうちの１つである。ターゲット３１８はターゲットｎであり、直後のターゲットはターゲット（ｎ＋１）と表される。ターゲットｎ＋１は図３Ａに標示されている。センサ４６２は、ターゲットｎ＋１の検出によってＯＮにトリガされる。ターゲットｎ＋１は、メトロロジ光ビーム３０８とは別の光カーテンによって検出可能であるか、又はターゲットｎ＋１は、例えばターゲット供給からのターゲットの解放によって検出可能である。
【０１１５】
センサ４６２がＯＮにトリガされた後、ターゲットｎ＋１からの反射（反射３１４と同様）、並びに、光ビーム３０６ａの別のパルスとターゲットｎ＋１との間の相互作用からの検出光（検出光３１３と同様）が、センサ４６２によって感知される。ターゲットｎ＋１と光ビーム３０６ａとの間の相互作用からの検出光が終わった後、及び、光ビーム３０６ｂの別のパルスが修正済みターゲットｎ＋１と相互作用する前に、センサ４６２はＯＦＦにトリガされる。したがって、センサ４６２は、データの第２のフレーム内の第２のプラズマイベントから放出される光は検出しない。
【０１１６】
センサ４６２は、データからプロット９００Ｂを形成する制御システム１７５に、データの第２のフレームを提供する。プロット９００Ｂは表現９０８’及び９０６ａ’を含む。表現９０８’は、ターゲットｎ＋１と相互作用するメトロロジ光ビーム３０８の別のパルスの表現である。表現９０６ａ’は、ターゲットｎ＋１と相互作用する光ビーム３０６ａの別のパルスの表現である。プロット９００Ｂは、光ビーム３０６ｂの別のパルスが修正済みターゲットと相互作用したときに形成されたプラズマによって放出される光の表現を含まない。
【０１１７】
プロット９００Ｃは、プロット９００Ａ及び９００Ｂを組み合わせること、空間的に重ね合わせること、（行列和を介して）重畳すること、又は融合することによって、形成される。例えば、プロット９００Ａは電子ストレージ１７８に記憶され、その後、プロット９００Ｂはキャプチャされ、電子ストレージ１７８内に記憶される。プロット９００Ａ及び９００Ｂは、各ピクセルに関連付けられた整数を伴うイメージとして記憶される。プロット９００Ａ及び９００Ｂは同じセンサからのものであるため、プロット９００Ａ及び９００Ｂは同じ数の行及び列を有する。したがって、プロット９００Ａ及び９００Ｂを組み合わせ、プロット９００Ｂを表すデータにプロット９００Ａを表すデータを追加することによって、プロット９００Ｃを形成することができる。この例では、追加することは２つのイメージの重畳であり、２スカラ（モノクロ）イメージの行列和によって、数学的に達成され得る。
【０１１８】
加えて、センサ４６２は、ターゲット３１８が領域８１０〜８４０を介して進行する際に露光がオープンとなるカメラであり得る。カメラは信号を統合（追加）し、空間分解された場合、信号の相対的な空間ロケーションが明らかになる。この例では、センサ４６３は、時間情報（各検出された信号の時間）を提供するフォトダイオードである。カメラ４６２からの空間情報及びフォトダイオード４６２からの時間情報を使用して、ターゲット３１８のパスを再構築することができる。
【０１１９】
図１０Ａを参照すると、ＬＰＰ  ＥＵＶ光源１０００が示されている。ターゲットメトロロジ監視システム１７０、２７０、３７０、及び５７０は、ソース１０００などのＥＵＶ光源の一部であり得る。ＬＰＰ  ＥＵＶ光源１０００は、ターゲットミクスチャ１０１４に向けてビームパスに沿って進行する増幅光ビーム１０１０を用いて、ターゲット領域１００５におけるターゲットミクスチャ１０１４を照射することによって形成される。ターゲット１１８、３１８及び修正済みターゲット３１９のターゲット材料は、ターゲットミクスチャ１０１４であり得るか、又はターゲットミクスチャ１０１４を含み得る。ターゲット領域１００５は、真空チャンバ１０３０の内部１００７にある。増幅光ビーム１０１０がターゲットミクスチャ１０１４に当たると、ターゲットミクスチャ１０１４内のターゲット材料が、ＥＵＶレンジ内の輝線を伴う元素を有するプラズマ状態に変換される。作成されたプラズマは、ターゲットミクスチャ１０１４内のターゲット材料の組成に依存する、一定の特徴を有する。これらの特徴は、プラズマによって生成されるＥＵＶ光の波長、並びに、プラズマから解放されるデブリのタイプ及び量を含み得る。
【０１２０】
光源１０００は、液滴、液体ストリーム、固体粒子又はクラスタ、液体ストリーム内に含まれる固体粒子、或いは液滴内に含まれる固体粒子の形のターゲットミクスチャ１０１４を、送達、制御、及び誘導する、ターゲット材料デリバリシステム１０２５も含む。ターゲットミクスチャ１０１４は、例えば水、スズ、リチウム、キセノン、又は、プラズマ状態に変換されたときにＥＵＶレンジ内に輝線を有する任意の材料などの、ターゲット材料を含む。例えば、元素スズは、純スズ（Ｓｎ）として、例えばＳｎＢｒ４、ＳｎＢｒ２、ＳｎＨ４などのスズ化合物として、例えばスズガリウム合金、スズインジウム合金、スズインジウムガリウム合金、又はこれらの合金の任意の組み合わせなどのスズ合金として、使用可能である。ターゲットミクスチャ１０１４は、非ターゲット粒子などの不純物も含み得る。したがって、不純物が存在しない状況では、ターゲットミクスチャ１０１４はターゲット材料のみで構成される。ターゲットミクスチャ１０１４は、ターゲット材料デリバリシステム１０２５によって、チャンバ１０３０の内部１００７へ、及びターゲット領域１００５へと送達される。
【０１２１】
光源１０００は、レーザシステム１０１５の利得媒体内の反転分布に起因して、増幅光ビーム１０１０を生成する、ドライブレーザシステム１０１５を含む。光源１０００は、レーザシステム１０１５とターゲット領域１００５との間にビームデリバリシステムを含み、ビームデリバリシステムは、ビーム伝送システム１０２０及びフォーカスアセンブリ１０２２を含む。ビーム伝送システム１０２０は、レーザシステム１０１５から増幅光ビーム１０１０を受け取り、増幅光ビーム１０１０を必要に応じてステアリング及び修正し、増幅光ビーム１０１０をフォーカスアセンブリ１０２２に出力する。フォーカスアセンブリ１０２２は、増幅光ビーム１０１０を受け取り、ビーム１０１０をターゲット領域１００５にフォーカスする。
【０１２２】
いくつかの実装において、レーザシステム１０１５は、１つ以上のメインパルス、及び、場合によっては１つ以上のプレパルスを提供するための、１つ以上の光学増幅器、レーザ、及び／又はランプを含み得る。各光学増幅器は、高利得で望ましい波長を光学的に増幅することが可能な利得媒体、励起源、及び内部光学系を含む。光学増幅器は、レーザミラー、又はレーザキャビティを形成する他のフィードバックデバイスを有するか又は有さない場合がある。したがって、レーザシステム１０１５は、たとえレーザキャビティが存在しない場合であっても、レーザ増幅器の利得媒体における反転分布に起因して、増幅光ビーム１０１０を生成する。更に、レーザシステム１０１５は、十分なフィードバックをレーザシステム１０１５に提供するためのレーザキャビティが存在する場合、コヒーレントレーザビームである増幅光ビーム１０１０を生成し得る。「増幅光ビーム」という用語は、単に増幅されるが、必ずしもコヒーレントレーザ発振でないレーザシステム１０１５からの光、及び、増幅され、コヒーレントレーザ発振でもあるレーザシステム１０１５からの光のうちの、１つ以上を包含する。
【０１２３】
レーザシステム１０１５内の光学増幅器は、利得媒体としてＣＯ２を含む充填ガスを含み得、また、８００より大きいか又は等しい利得において、約９１００から約１１０００ｎｍの間の、及び特に約１０６００ｎｍの波長で、光を増幅し得る。レーザシステム１０１５内で使用するのに好適な増幅器及びレーザは、約９３００ｎｍ又は約１０６００ｎｍにおいて放射を生成し、例えばＤＣ又はＲＦ励起を伴い、相対的に高い、例えば１０ｋＷ又はそれ以上のパワーで動作し、高パルス繰り返し率、例えば４０ｋＨｚ又はそれ以上で動作する、パルスレーザデバイス、例えば、パルスガス放電ＣＯ２レーザデバイスを含み得る。レーザシステム１０１５内の光学増幅器は、レーザシステム１０１５をより高パワーで動作させる場合に使用され得る、水などの冷却システムも含み得る。
【０１２４】
図１０Ｂは、ドライブレーザシステム１０８０のブロック図を示す。ドライブレーザシステム１０８０は、ソース１０００においてドライブレーザシステム１０１５の一部として使用可能である。ドライブレーザシステム１０８０は、３つのパワー増幅器１０８１、１０８２、及び１０８３を含む。パワー増幅器１０８１、１０８２、及び１０８３のうちのいずれか又はすべては、内部光学要素（図示せず）を含み得る。
【０１２５】
光１０８４は、出力ウィンドウ１０８５を介してパワー増幅器１０８１を出ると、湾曲ミラー１０８６で反射される。反射の後、光１０８４は空間フィルタ１０８７を通過し、湾曲ミラー１０８８で反射され、入力ウィンドウ１０８９を介してパワー増幅器１０８２に入る。光１０８４はパワー増幅器１０８２内で増幅され、光１０９１として出力ウィンドウ１０９０を介してパワー増幅器１０８２の外へ方向転換される。光１０９１は、折り畳みミラー１０９２を用いて増幅器１０８３に向けて誘導され、入力ウィンドウ１０９３を介して増幅器１０８３に入る。増幅器１０８３は光１０９１を増幅し、光１０９１を出力ビーム１０９５として出力ウィンドウ１０９４を介して増幅器１０８３の外へ誘導する。折り畳みミラー１０９６は出力ビーム１０９５を上方（ページの外）へ、ビーム伝送システム１０２０（図１０Ａ）に向けて誘導する。
【０１２６】
空間フィルタ１０８７は、例えば約２．２ｍｍから３ｍｍの間の直径を有する円であり得る、アパーチャ１０９７を画定する。湾曲ミラー１０８６及び１０８８は、例えば、それぞれ約１．７ｍ及び２．３ｍの焦点長さを備える、オフアクシスパラボラミラーであってよい。空間フィルタ１０８７は、アパーチャ１０９７がドライブレーザシステム１０８０の焦点と一致するように位置決めされ得る。
【０１２７】
図１０Ａを再度参照すると、光源１０００は、増幅光ビーム１０１０が通過してターゲット領域１００５に灯が付できるようにするためのアパーチャ１０４０を有する集光ミラー１０３５を含む。集光ミラー１０３５は、例えば、ターゲット領域１００５に１次フォーカスを有し、中間ロケーション１０４５に２次フォーカス（中間フォーカスとも呼ばれる）を有する、楕円ミラーとすることが可能であり、中間ロケーション１０４５において、ＥＵＶ光は光源１０００から出力され得、例えば、集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力され得る。光源１０００は、増幅光ビーム１０１０がターゲット領域１００５に到達できるようにしながら、フォーカスアセンブリ１０２２及び／又はビーム伝送システム１０２０に入るプラズマ生成デブリの量を減らすために、集光ミラー１０３５からターゲット領域１００５に向けて先細になる、オープンエンドの中空円錐シュラウド１０５０（例えば、ガスコーン）も含み得る。このために、ターゲット領域１００５に向けて誘導されるガスフローがシュラウド内に提供され得る。
【０１２８】
光源１０００は、液滴位置検出フィードバックシステム１０５６、レーザ制御システム１０５７、及びビーム制御システム１０５８に接続された、主コントローラ１０５５も含み得る。光源１０００は、例えばターゲット領域１００５に対する液滴の位置を示す出力を提供し、この出力を液滴位置検出フィードバックシステム１０５６に提供し、これが例えば液滴の位置及び軌道を計算し得、この計算から、液滴ごと又は平均のいずれかで液滴位置エラーを計算し得る、１つ以上のターゲット又は液滴イメージャ１０６０を含み得る。したがって、液滴位置検出フィードバックシステム１０５６は、液滴位置エラーを主コントローラ１０５５への入力として提供する。したがって主コントローラ１０５５は、レーザの位置、方向、及びタイミング訂正信号を、例えばレーザタイミング回路を制御するために使用可能なレーザ制御システム１０５７へ、及び／又は、チャンバ１０３０内のビーム焦点のロケーション及び／又は焦点パワーを変更するために、ビーム伝送システム１０２０の増幅光ビーム位置及び形状化を制御するためにビーム制御システム１０５８へ、提供することができる。
【０１２９】
ターゲット材料デリバリシステム１０２５は、主コントローラ１０５５からの信号に応答して、例えば、望ましいターゲット領域１００５に到達する液滴におけるエラーを訂正するために、ターゲット材料供給装置１０２７によって解放される液滴の解放ポイントを修正するように動作可能な、ターゲット材料デリバリ制御システム１０２６を含む。
【０１３０】
加えて、光源１０００は、パルスエネルギー、波長の関数としてのエネルギー分布、特定の波長帯域内のエネルギー、特定の波長帯域外のエネルギー、及び、ＥＵＶ強度及び／又は平均パワーの角度分布を含むが限定されない、１つ以上のＥＵＶ光パラメータを測定する、光源ディテクタ１０６５及び１０７０を含み得る。光源ディテクタ１０６５は、主コントローラ１０５５による使用のためのフィードバック信号を生成する。フィードバック信号は、例えば、効果的及び効率的なＥＵＶ光生成のために液滴を正しい場所及びタイミングで適切に遮断するための、レーザパルスのタイミング及びフォーカスなどのパラメータにおけるエラーを示し得る。
【０１３１】
光源１０００は、光源１０００の様々なセクションを位置合わせするため、又は、増幅光ビーム１０１０のターゲット領域１００５へのステアリングを支援するために使用可能な、導波レーザ１０７５も含み得る。導波レーザ１０７５に関連して、光源１０００は、導波レーザ１０７５及び増幅光ビーム１０１０からの光の一部をサンプリングするために、フォーカスアセンブリ１０２２内に配置される、メトロロジシステム１０２４を含む。他の実装において、メトロロジシステム１０２４はビーム伝送システム１０２０内に配置される。メトロロジシステム１０２４は、光のサブセットをサンプリング又は方向転換する光学要素を含み得、こうした光学要素は、導波レーザビーム及び増幅光ビーム１０１０のパワーに耐え得る任意の材料で作成される。主コントローラ１０５５は、導波レーザ１０７５からサンプリングされた光を分析し、この情報を使用して、ビーム制御システム１０５８を介してフォーカスアセンブリ１０２２内のコンポーネントを調整するため、メトロロジシステム１０２４及び主コントローラ１０５５から、ビーム分析システムが形成される。
【０１３２】
したがって、要約すると、光源１０００は増幅光ビーム１０１０を生成し、増幅光ビーム１０１０は、ミクスチャ１０１４内のターゲット材料を、ＥＵＶレンジ内の光を放出するプラズマに変換するために、ターゲット領域１００５においてターゲットミクスチャ１０１４を照射するようにビームパスに沿って誘導される。増幅光ビーム１０１０は、レーザシステム１０１５の設計及び特性に基づいて決定される、特定の波長（ドライブレーザ波長とも呼ばれる）において動作する。加えて、増幅光ビーム１０１０は、コヒーレントレーザ光を生成するためにターゲット材料が十分なフィードバックをレーザシステム１０１５に戻すとき、又は、ドライブレーザシステム１０１５がレーザキャビティを形成するための好適な光学フィードバックを含む場合、レーザビームであり得る。
【０１３３】
他の実装は、特許請求の範囲内である。例えば、検出システム４６０Ａ（図４Ａ）は、反射３１４並びに検出光３１３及び３１４が更に分割され、追加のセンサ内へと誘導され得るように、２つより多くのビームディバイダを含むことができる。図３Ａに関して考察した特定の偏光状態は例として提供され、光ビーム３０６ａ、メトロロジ光ビーム２０８、及び反射２１４は、他の偏光状態を有し得る。いくつかの実装において、第２の光ビーム３０６ｂは、メトロロジ光ビーム３０８又は５０８及び第１の光ビーム３０６ａと同じパス（例えば、パス３１１又はパス５１１）に沿って誘導され得る。
【図１】
2020512577.tif 000003
【図２】
2020512577.tif 000004
【図３Ａ】
2020512577.tif 000005
【図３Ｂ】
2020512577.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
2020512577.tif 000009
【図４Ａ】
2020512577.tif 000010
【図４Ｂ】
2020512577.tif 000011
【図５】
2020512577.tif 000012
【図６】
2020512577.tif 000013
【図７】
2020512577.tif 000014
【図８Ａ】
2020512577.tif 000015
【図８Ｂ】
2020512577.tif 000016
【図９Ａ】
2020512577.tif 000017
【図９Ｂ】
2020512577.tif 000018
【図９Ｃ】
2020512577.tif 000019
【図１０Ａ】
2020512577.tif 000020
【図１０Ｂ】
2020512577.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月30日(2019.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ光源のためのシステムであって、
メトロロジ光ビームを放出するように構成されたメトロロジ光源と、
前記メトロロジ光ビーム及び少なくとも１つの他の光ビームを受け取るように、並びに、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームを、ターゲット領域に向かってビームパス上へと誘導するように、位置決めされた、光ビームコンバイナと、
を備え、
前記光ビームコンバイナとの相互作用の後、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームは、同じ偏光状態を有する、
ＥＵＶ光源のためのシステム。
【請求項２】
前記光ビームコンバイナは、偏光ビームスプリッタ、及び光学変調器を備え、前記ＥＵＶ光源のための前記システムは、前記光学変調器に結合された制御システムを更に備え、前記制御システムは、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームが、前記ターゲット領域に向かって前記光学変調器を通過した後、同じ偏光状態を有するように、前記光学変調器を制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームは、ほぼ同じスペクトルコンテンツを含み、前記メトロロジ光ビーム及び前記少なくとも１つの他の光ビームは、前記光ビームコンバイナの前記光学変調器を通過する前は異なる偏光状態を有する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの他の光ビームは第１の光ビームを含み、
前記メトロロジ光ビームは第１のスペクトルコンテンツを有し、また前記第１の光ビームは第２のスペクトルコンテンツを有し、前記第１のスペクトルコンテンツは少なくとも第１の波長を含み、前記第２のスペクトルコンテンツは少なくとも第２の波長を含み、前記第１及び第２の波長は異なる波長であり、
前記光ビームコンバイナはダイクロイック光学要素を備え、前記ダイクロイック光学要素は、前記第１の波長及び前記第２の波長のうちの一方を有する光を送信するように、及び、前記第１の波長及び前記第２の波長のうちの他方を有する光を反射するように、構成される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
第２の光学要素を更に備え、前記第２の光学要素は前記光学変調器と前記ターゲット領域との間にあり、前記第２の光学要素は、前記メトロロジ光ビームの反射及び前記少なくとも１つの他のビームの反射を、検出ビームパス上へと誘導するように構成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記メトロロジ光源と前記光ビームコンバイナとの間にビーム調節モジュールを更に備え、前記ビーム調節モジュールは、前記メトロロジ光ビームのビーム直径を増加させるように構成された１つ以上の光学要素を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの他の光ビームは、第１の光ビームと相互作用する初期ターゲットにおけるターゲット材料の幾何学的分布を修正するための十分なエネルギーを有する、第１の光ビームである、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記メトロロジ光源は、パルス光ビーム又は連続波光ビームのいずれかを放出するように制御可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
ＥＵＶ光源のための方法であって、
ターゲットを受け取るように構成された初期ターゲット領域に向かってビームパス上へとメトロロジ光ビームを誘導することであって、
前記メトロロジ光ビームは波長及び偏光状態を有し、
前記ターゲットはターゲット材料を含み、前記ターゲット材料は、前記メトロロジ光ビームの前記波長を有する光を反射し、ＥＵＶ光をプラズマ状態のときに放出する、材料を含む、
メトロロジ光ビームを誘導すること、
前記初期ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと第１の光ビームを誘導することであって、前記第１の光ビーム及び前記メトロロジ光ビームはほぼ同じ偏光状態を有し、前記第１の光ビームは、修正済みターゲットを形成するために前記ターゲット内のターゲット材料の幾何学的分布を変更するための十分なエネルギーを有する、第１の光ビームを誘導すること、及び、
前記修正済みターゲットを受け取る修正済みターゲット領域に向かって第２の光ビームを誘導することであって、前記第２の光ビームは、前記修正済みターゲット内の前記ターゲット材料のうちの少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するための十分なエネルギーを有する、第２の光ビームを誘導すること、
を含む、ＥＵＶ光源のための方法。
【請求項１０】
前記メトロロジ光ビームの反射を受け取ることを更に含み、前記第１の光ビームは、前記受け取られた前記メトロロジ光ビームの反射に基づいて前記ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと誘導される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の光ビームは第１の光源によって生成され、前記受け取られた反射に基づいて前記ターゲット領域に向かって前記ビームパス上を誘導される前記第１の光ビームは、前記メトロロジ光ビームの前記反射が受け取られた後にのみ、前記第１の光ビームを放出するように制御される前記第１の光源を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記メトロロジ光ビームを前記初期ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと誘導することは、前記メトロロジ光ビームを電気光学変調器に通すことを含み、
前記第１の光ビームを前記初期ターゲット領域に向かって前記ビームパス上へと誘導することは、前記第１の光ビームを前記電気光学変調器に通すことを含み、
前記電気光学変調器は、前記電気光学変調器を通過した後、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームが同じ偏光状態を有するように制御される、
請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームを前記ビームパス上へと誘導する前に、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームのうちの少なくとも１つの伝搬の方向が、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームの両方が前記初期ターゲット領域に向かって伝搬するように変更される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記電気光学変調器を通過する前に、前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームは異なる偏光状態を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記初期ターゲット領域に向かって誘導される前記メトロロジ光ビームのビーム直径は、前記初期ターゲット領域に向かって誘導される前記第１の光ビームのビーム直径よりも大きい、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
ＥＵＶ光源の真空チャンバの内部からのメトロロジ光ビームに関連付けられた光を、イメージングデバイスで受け取ること、
前記真空チャンバの前記内部からの第１の光ビームに関連付けられた光を、前記イメージングデバイスで受け取ることであって、
前記第１の光ビームは、前記真空チャンバ内のターゲットにおけるターゲット材料の幾何学的分布を修正するための十分なエネルギーを有し、
前記第１の光ビームに関連付けられた前記光は、前記メトロロジ光ビームに関連付けられた前記光とは異なる前記イメージングデバイスの部分で、及び、前記メトロロジ光ビームに関連付けられた前記光とは異なる時点で、受け取られる、
イメージングデバイスで受け取ること、及び、
前記真空チャンバ内の前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームの表現を、前記メトロロジ光ビームに関連付けられた前記受け取られた光、及び前記第１の光ビームに関連付けられた前記受け取られた光に基づいて生成することであって、前記表現は、前記真空チャンバ内の前記メトロロジ光ビーム及び前記第１の光ビームに関する２次元空間情報を含む、表現を生成すること、
を含む、方法。
【請求項１７】
前記メトロロジ光ビームは、前記ターゲットの特性を変更することなく前記ターゲットから反射するように構成され、前記少なくとも１つの他の光ビームは、前記ターゲットの特性を変更するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【国際調査報告】
2020512577.tif 000022
2020512577.tif 000023
2020512577.tif 000024