[发明专利]光谱特征控制装置

说明书

一种光谱特征选择装置包括：色散光学元件，被布置为与脉冲光束交互；三个或更多个折射光学元件，被布置在色散光学元件与脉冲光学源之间的脉冲光束的路径中；以及一个或多个致动系统，每个致动系统与折射光学元件相关联并且被配置为旋转相关联的折射光学元件，从而调节脉冲光束的光谱特征。致动系统中的至少一个致动系统是包括快速致动器的快速致动系统，快速致动器被配置为使其相关联的折射光学元件绕旋转轴线旋转。快速致动器包括旋转步进电机，旋转步进电机具有绕轴心线旋转的旋转轴，轴心线与相关联的折射光学元件的旋转轴线平行。

技术领域

所公开的主题涉及用于控制从光学源输出的光束的光谱特征(诸如，带宽或波长)的装置，光学源将光提供给光刻曝光装置。

背景技术

在半导体光刻(或光刻技术)中，集成电路(IC)的制造需要在半导体(例如，硅)衬底(也称为晶片)上执行各种物理和化学工艺。光刻曝光装置或扫描器是将期望的图案施加到衬底的目标部分上的机器。将晶片固定到工作台上，使得晶片总体上沿着由扫描器的正交X_L和Y_L方向确定的平面延伸。由具有深紫外(DUV)范围内的波长的光束照射晶片。光束沿对应于扫描器的Z_L方向的轴线方向行进。扫描器的Z_L方向与横向X_L-Y_L平面正交。

在许多科学和工业应用中，准确地了解从光学源(诸如，激光器)输出的光束的光谱特征或特性(例如，带宽)是重要的。例如，使用光学源带宽的准确知识来实现对深紫外(DUV)光学光刻中的最小特征尺寸或临界尺寸(CD)的控制。临界尺寸是印刷在半导体衬底(也称为晶片)上的特征尺寸，因此CD可能需要精细尺寸控制。在光学光刻中，衬底由光学源所产生的光束照射。通常，光学源是激光源，光束是激光束。

发明内容

在一些总体方面中，光学系统与光源一起使用。光学系统包括：色散光学元件；在色散光学元件与光源之间的多个折射光学元件；以及致动系统，每个致动系统与折射光学元件相关联。致动系统中的至少一个致动系统包括致动器，致动器被配置为使相关联的折射光学元件绕旋转轴线旋转360度，致动器包括被配置为绕轴心线旋转的旋转轴，轴心线与相关联的折射光学元件的旋转轴线平行，并且轴心线不具有能量基态。

在一些总体方面中，光谱特征选择装置与产生脉冲光束的脉冲光学源一起使用。光谱特征选择装置包括：色散光学元件，被布置为与脉冲光束交互；三个或更多个折射光学元件，被布置在色散光学元件与脉冲光学源之间的脉冲光束的路径中；一个或多个致动系统，每个致动系统与折射光学元件相关联并且被配置为旋转相关联的折射光学元件，从而调节脉冲光束的光谱特征；以及连接到一个或多个致动系统的控制系统。致动系统中的至少一个致动系统是包括快速致动器的快速致动系统，快速致动器被配置为使其相关联的折射光学元件绕旋转轴线旋转。快速致动器包括旋转步进电机，旋转步进电机具有绕轴心线旋转的旋转轴，轴心线与相关联的折射光学元件的旋转轴线平行。控制系统被配置为向快速致动器发送信号以调节旋转步进电机的旋转轴，从而使相关联的折射光学元件绕其旋转轴线旋转。

实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。例如，快速致动器可以被配置为使距离色散光学元件最远的折射光学元件旋转。脉冲光束路径可以位于装置的XY平面中，并且旋转步进电机的旋转轴可以具有与装置的Z轴线平行的轴线，从而使相关联的折射光学元件绕其旋转轴线旋转，该旋转轴线与装置的Z轴线平行。

快速致动系统还可以包括物理地耦合到相关联的折射光学元件的辅助致动器，辅助致动器被配置为使相关联的折射光学元件绕轴线旋转，该轴线位于XY平面中并且还位于相关联的折射光学元件的斜边的平面中。

装置可以包括位置监视器，其检测旋转步进电机的旋转轴的位置。控制系统可以连接到位置监视器，并且可以被配置为接收检测到的旋转轴的位置，并且如果所接收的检测到的位置不在可接受的位置范围内，则调节旋转轴。位置监视器可以是光学旋转编码器。旋转轴可以被配置为使与快速致动器相关联的折射光学元件绕偏离旋转轴线的偏移轴线旋转。