[发明专利]脉冲光束的光谱特征量测

说明书

一种量测系统，包括：光学频率分离装置，其处于脉冲光束的路径中并且被配置为与脉冲光束相互作用并且输出对应于脉冲光束的光谱分量的多个空间分量；接收并感测输出空间分量的多个感测区域；以及连接到每个感测区域的输出的控制系统。控制系统被配置为：针对每个感测区域的输出，测量来自光学频率分离装置针对一个或多个脉冲的所输出的空间分量的属性；分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的估计光谱特征是否在光谱特征值的可接受范围内。

技术领域

所公开的主题涉及估计诸如从光源(将光提供给光刻曝光装置)输出的光束的带宽的光谱特征。

背景技术

从诸如激光器的光源输出的光束的光谱特征或属性(例如，带宽)的精确知识在许多科学和工业应用中是重要的。例如，使用精确的光源带宽知识来控制深紫外(DUV)光学光刻中的最小特征尺寸或关键尺寸(CD)。关键尺寸是印在半导体衬底(也称为晶片)上的特征尺寸，并且因此CD可能需要精细的尺寸控制。在光学光刻中，衬底被光源产生的光束照射。通常，光源是激光源，并且光束是激光束。

发明内容

在一些整体方面，一种量测系统被用于测量脉冲光束的光谱特征。量测系统包括：光学频率分离装置，其在脉冲光束的路径中并且被配置为与脉冲光束相互作用并且输出对应于脉冲光束的光谱分量的多个空间分量；接收并感测所输出的空间分量的多个感测区域；以及连接到每个感测区域的输出的控制系统。控制系统被配置为：针对每个感测区域的输出，测量来自光学频率分离装置针对一个或多个脉冲的输出空间分量的属性；分析所测量的属性，包括对所测量的属性进行平均来计算脉冲光束的光谱特征的估计；以及确定脉冲光束的所估计的光谱特征是否在光谱特征值的可接受范围内。

实现可以包括一个或多个以下特征。例如，光学频率分离装置可以包括多个光学频率分离器件。量测系统可以包括将脉冲光束划分为多个脉冲光束的光束分离器件，经划分的脉冲光束中的每一个被引导至相应的光学频率分离器件。每个光学频率分离器件可以包括标准具。多个感测区域中的每个感测区域可以形成在不同的传感器上，传感器被放置于光学频率分离器件中的一个的输出处。每个光学频率分离器件可以具有与其他光学频率分离器件相同的响应函数。

光学频率分离装置可以包括一个或多个标准具。

量测系统可以包括在产生光束的光源和光刻曝光装置之间的路径中的光束分离器件。光束分离器件可以将第一百分比的光束引导朝向光学频率分离装置，并且沿路径将第二百分比的光束引导朝向光刻曝光装置。

光束可以具有多个波长，至少一些波长处于深紫外范围中。

每个感测区域可以具有与多个感测区域中的其他感测区域相同的性能参数。

光谱特征可以是脉冲光束的带宽。

量测系统可以包括光学连接到脉冲光束的光谱特征选择系统。控制系统可以被连接到光谱特征选择系统；并且如果控制系统确定脉冲光束的估计光谱特征在可接受范围之外，则控制系统可以被配置为向光谱特征选择系统发送调整信号，以修改脉冲光束的光谱特征。

一个或多个脉冲的范围可以是单个脉冲。

可以通过确定所测量的属性中的哪一个是光谱特征的最准确表示来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征包括选择最准确地表示光谱特征的所测量的属性。

控制系统可以被配置为确定所测量的属性中的哪些落入目标值范围内，并且控制系统可以对所测量的属性进行平均，以通过仅平均落在目标值范围内的那些经测量的属性来计算估计。

可以通过对所测量的属性执行加权平均来对所测量的属性进行平均，并且计算脉冲光束的光谱特征的估计包括选择加权平均作为光谱特征估计。

光学频率分离装置可以包括单个光学频率分离器件，并且多个感测区域可以形成在接收一个或多个整体光谱分量的单个二维传感器上。