用于激光源的气体吹扫系统

本申请要求于2019年12月20日提交的名称为“用于激光源的低压气体吹扫系统(LOW PRESSURE GAS PURGE SYSTEM FOR ALASER SOURCE)”的美国申请案第62/951,840号；以及于2020年5月8日提交的名称为“用于激光源的气体吹扫系统(GAS PURGE SYSTEMS FORA LASER SOURCE)”的美国申请案第63/022,023号的优先权，该等申请案均通过引用的方式整体并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于在例如光刻装置和系统中使用的激光源中提供气体吹扫系统的系统和方法。

背景技术

光刻装置是一种将所需图案施加到衬底上，通常施加到衬底的目标部分上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，图案化设备(其备选地称为掩模或掩模版)可用于产生要形成于所形成的IC的个体层上的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括部分、一个或若干管芯)上。图案的转印通常通过成像到设置于衬底上的辐射敏感材料(光致抗蚀剂，或简称为“抗蚀剂”)层上。通常，单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进器，其中通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射每个目标部分，以及所谓的扫描器，其中通过辐射射束在给定方向(“扫描”方向)上扫描图案，同时与扫描方向平行或相反地同步扫描目标部分来照射每个目标部分。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案化设备转印到衬底。

激光源可以与光刻装置一起用于例如产生用于照射图案化设备的照射辐射。氧(O

发明内容

因此，需要用于激光源的气体吹扫系统和气体吹扫方法。

本公开中描述了低压和其他气体吹扫系统以及低压和其他气体吹扫方法的实施例。

本公开的一个方面提供了一种激光源，激光源包括激光腔室，激光腔室被配置为产生第一激光射束。激光源还包括光学系统，光学系统被耦合到激光腔室并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束。激光源还包括气体吹扫系统，气体吹扫系统被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中。

在一些示例中，气体吹扫系统包括供气泵，供气泵被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中。在一些示例中，气体吹扫系统还包括第二泵，第二泵被配置为从光学系统中基本上去除第二气体。

在一些示例中，气体包括氮，并且第二气体包括氧。在一些示例中，压力在约50托与约700托之间。

在一些示例中，光学系统包括第一光学模块和第二光学模块。气体吹扫系统包括第一供气泵，第一供气泵被耦合到第一光学模块以低于大气压的压力将气体供应到第一光学模块中；以及第二供气泵，第二供气泵被耦合到第二光学模块以低于大气压的压力将气体供应给第二光学模块中。

本公开的另一方面提供了一种激光源，激光源包括激光腔室，激光腔室被配置为产生第一激光射束。激光源还包括光学系统，光学系统被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束。光学系统包括处于低于大气压的压力下的气体。

本公开的另一方面提供了一种激光源，激光源包括：被配置为产生第一激光射束的第一激光腔室和被配置为接收第一激光射束并放大第一激光射束以产生第二激光射束的第二激光腔室。激光源还包括第一光学系统，第一光学系统被配置为将第一激光射束引向第二激光腔室。激光源还包括第二光学系统，第二光学系统被配置为接收第二激光射束并且引导第二激光射束作为激光源的输出激光射束。激光源还包括气体吹扫系统，气体吹扫系统被配置为以低于大气压的压力将气体泵送到第一光学系统和第二光学系统。

在一些示例中，气体吹扫系统包括供气泵，供气泵被配置为以低于大气压的压力将气体供应到第一光学系统和第二光学系统中；以及第二泵，第二泵被配置为从第一光学系统和第二光学系统中基本上去除第二气体。

在一些示例中，气体包括氮，压力在约50托与约700托之间，并且第二气体是氧。

在一些示例中，激光源还包括被耦合到第一激光腔室的光学模块。光学模块包括处于低于大气压的压力下的第二气体。在一些示例中，第二气体是氧。

本公开的另一方面提供了一种光刻装置，光刻装置包括被配置为调节辐射射束的照射系统和被配置为将赋予给辐射射束的图案投影到衬底上的投影系统。照射系统包括激光源。激光源包括激光腔室，激光腔室被配置为产生第一激光射束，以及光学系统，光学系统被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束。光学系统可以包括处于低于大气压的压力下的氮气。

本公开的另一方面提供了一种装置，装置包括激光腔室，激光腔室被配置为产生第一激光射束，以及光学系统，光学系统被耦合到激光腔室并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束。激光源还包括气体吹扫系统，气体吹扫系统被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中。

另外或备选地，本公开提供了氦气吹扫系统的实施例。

本公开的一个方面提供了一种激光源，激光源包括激光腔室，激光腔室被配置为产生第一激光射束。激光源还包括光学系统，光学系统被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束。激光源还包括气体吹扫系统，气体吹扫系统被配置为将氦气供应到光学系统中。

在一些示例中，气体吹扫系统包括供气泵，供气泵被配置为将氦气供应到光学系统中。在一些示例中，气体吹扫系统还包括第二泵，第二泵被配置为从光学系统中基本上去除第二气体，其中气体是氧。

在一些示例中，气体吹扫系统包括供气泵，供气泵被配置为以低于大气压的压力将氦气供应到光学系统中。

在一些示例中，光学系统包括第一光学模块和第二光学模块。气体吹扫系统包括第一供气泵，第一供气泵被耦合到第一光学模块以将氦气供应到第一光学模块中；以及第二供气泵，第二供气泵被耦合到第二光学模块以将氦气供应到第二光学模块中。

本公开的另一方面提供了一种激光源，激光源包括激光腔室，激光腔室被配置为产生第一激光射束。激光源还包括光学系统，光学系统被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束。光学系统包括氦气。

本公开的另一方面提供了一种激光源，激光源包括被配置为产生第一激光射束的第一激光腔室和被配置为接收第一激光射束并放大第一激光射束以产生第二激光射束的第二激光腔室。激光源还包括第一光学系统，第一光学系统被配置为将第一激光射束引向第二激光腔室。激光源还包括第二光学系统，第二光学系统被配置为接收第二激光射束并且引导第二激光射束作为激光源的输出激光射束。激光源还包括气体吹扫系统，气体吹扫系统被配置为将氦气泵送到第一光学系统和第二光学系统中。

本公开的另一方面提供了一种光刻装置，光刻装置包括被配置为调节辐射射束的照射系统和被配置为将赋予给辐射射束的图案投影到衬底上的投影系统。照射系统包括激光源。激光源包括激光腔室，激光腔室被配置为产生第一激光射束，以及光学系统，光学系统被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束。光学系统可以包括氦气。

下面参照附图详细描述其他特征以及各种实施例的结构和操作。应注意，本公开不限于本文描述的具体实施例。这类实施例在本文中仅出于说明性目的而呈现。基于本文所含的教导，额外实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是显而易见的。

附图说明

并入本文并形成说明书一部分的附图图示了本公开并且与描述一起还用于解释本公开的实施例的原理并使(多个)相关领域的技术人员能够形成和使用本公开的实施例。

图1是根据示例性实施例的反射式光刻装置的示意图。

图2是根据示例性实施例的透射式光刻装置的示意图。

图3是根据示例性实施例的光刻单元的示意图。

图4图示了根据本公开的一些实施例的具有吹扫系统的激光源的示意图。

图5图示了根据本公开的一些实施例的具有低压气体吹扫系统的激光源的另一示意图。

图6图示了根据本公开的一些实施例的具有氦气吹扫系统的激光源的另一示意图。

当结合附图进行时，本公开的特征将根据下文阐述的实施方式而变得更加明显，其中相同的附图标记自始至终标识对应元件。在附图中，除非另有指示，否则相同附图标记通常指示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。另外，通常，附图标记的最左边的(多个)数字标识了参考数字首先出现的图式。除非另外指示，否则在整个公开中提供的图式不应被解释为按比例绘制的图式。

具体实施方式

本说明书公开了并入本发明的特征的一个或多个实施例。所公开的(多个)实施例仅示例本发明。本公开的范围不限于所公开的(多个)实施例。本公开的广度和范围由所附权利要求及其等效物限定。

所描述的(多个)实施例和本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例不一定都包括特定特征、结构或特性。此外，这类短语不一定是指相同的实施例。进一步地，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应当理解，应当理解，无论是否明确描述，结合其他实施例实施这类特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。

为了便于描述，本文中可以使用例如“下方”、“在…下”、“下部”、“上方”、“在…上”、“上部”等空间相关术语来描述一个元件或特征与图中所图示的另一(多个)元件或(多个)特征的关系。除了图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在涵盖设备在使用或操作中的不同定向。该装置可以其他方式定向(旋转90度或处于其他定向)，并且本文使用的空间相对描述符同样可以相应地解释。

如本文所用的术语“约”指示可以基于特定技术而变化的给定量的值。基于特定技术，术语“约”可以指示在例如该值的10-30％范围内变化的给定量的值(例如该值的±10％、±20％或±30％)。

然而，在更详细地描述这类实施例之前，呈现可以实施本公开的实施例的示例环境是有益的。

图1和图2分别是其中可以实施本公开的实施例的光刻装置100和光刻装置100'的示意图。光刻装置100和光刻装置100’各自包括以下：照射系统(照射器)IL，照射系统IL被配置为调节辐射射束B(例如深紫外(DUV)辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，支撑结构MT被配置为支撑图案化设备(例如掩模、掩模版或动态图案化设备)MA并被连接到被配置为准确地定位图案化设备MA的第一定位器PM；以及衬底固持器，诸如被配置为固持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W并且被连接到被配置为准确地定位衬底W的第二定位器PW的台(例如晶片台)WT。光刻装置100和100'还具有投影系统PS，投影系统PS被配置为将通过图案化设备MA赋予给辐射射束B的图案投影到衬底W的目标部分(例如包括一个或多个管芯)C上。在光刻装置100中，图案化设备MA和投影系统PS是反射性的。在光刻装置100'中，图案化设备MA和投影系统PS是透射性的。

照射系统IL可以包括用于引导、塑形或控制辐射射束B的各种类型的光学组件，诸如折射、反射、反射折射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学组件或其任何组合。

支撑结构MT以取决于图案化设备MA相对于参考框的定向、光刻装置100和100'中的至少一个光刻装置的设计和其他条件(诸如图案化设备MA是否被固持在真空环境中)的方式来固持图案化设备MA。支撑结构MT可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来固持图案化设备MA。支撑结构MT例如可以是框架或台，其视需要可以是固定的或可移动的。通过使用传感器，支撑结构MT可以确保图案化设备MA位于例如相对于投影系统PS的期望位置处。

术语“图案化设备”MA应广义地解释为指代可用于在辐射射束B的横截面中向辐射射束B赋予图案，诸如以在衬底W的目标部分C中产生图案的任何设备。赋予给辐射射束B的图案可以对应于设备中在目标部分C中所产生的、以形成集成电路的特定功能层。

图案化设备MA可以是透射性的(如位于图2的光刻装置100'中)或反射性的(如位于图1的光刻装置100中)。图案化设备MA的示例包括掩模版、掩模、可编程镜面阵列或可编程LCD面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二进制、交替相移或衰减相移的掩模类型，以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的示例采用小镜面的矩阵布置，每个小镜面可以单独倾斜，以便在不同方向上反射入射辐射射束。倾斜的镜面在辐射射束B中赋予图案，图案被小镜面矩阵反射。

术语“投影系统”PS可以涵盖适于所使用的曝光辐射或适于诸如衬底W上浸没液体的使用或真空的使用的其他因素的任何类型的投影系统，包括折射、反射、反射折射、磁性、电磁和静电光学系统或其任何组合。因此可以借助真空壁和真空泵向整个射束路径提供真空环境。

光刻装置100和/或光刻装置100'可以属于具有两个(双载物台)或更多个衬底台WT(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这类“多载物台”机器中，可以并行使用额外的衬底台WT，或者可以在一个或多个台上执行准备步骤，同时一个或多个其他衬底台WT被用于曝光。在一些情况下，额外的台可能不是衬底台WT。

光刻装置还可以是以下类型，其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖，从而填充投影系统与衬底之间的空间。也可以将浸没液体施加到光刻装置中的其他空间，例如施加到掩模与投影系统之间。用于增加投影系统的数值孔径的浸没技术在本领域中是众所周知的。如本文所用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须被沉没在液体中，而仅意味着在曝光期间液体位于投影系统与衬底之间。

参照图1和图2，照射器IL从辐射源SO接收辐射射束。源SO和光刻装置100、100'可以是单独的物理实体，例如当源SO是准分子激光器时。在这类情况下，不认为源SO形成光刻装置100或100'的一部分，并且在包括例如合适的定向镜和/或扩束器的射束递送系统BD(图2中)的帮助下，辐射射束B从源SO传递到照射器IL。在其他情况下，源SO可以是光刻装置100、100'的组成部分，例如当源SO是汞灯时。如果需要，源SO和照射器IL以及射束递送系统BD可以被称为辐射系统。

照射器IL可以包括用于调节辐射射束的角强度分布的调节器AD(图2中)。通常，可以调节照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(通常分别称为“σ-外部”和“σ-内部”)。另外，照射器IL可以包括各种其他组件(图2中)，诸如整合器IN和冷凝器CO。照射器IL可被用于调节辐射射束B以在辐射射束B的横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

参照图1，辐射射束B被入射在被固持在支撑结构(例如掩模台)MT上的图案化设备(例如掩模)MA上，并且由图案化设备MA图案化。在光刻装置100中，辐射射束B从图案化设备(例如掩模)MA被反射。在从图案化设备(例如掩模)MA被反射之后，辐射射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将辐射射束B聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和位置传感器IF2(例如干涉设备、线性编码器或电容传感器)的帮助下，可以准确地移动衬底台WT(例如从而以在辐射射束B的路径中定位不同的目标部分C)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器IF1可被用于相对于辐射射束B的路径来准确地定位图案化设备(例如掩模)MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案化设备(例如掩模)MA和衬底W。

参照图2，辐射射束B被入射在被固持在支撑结构(例如掩模台MT)上的图案化设备(例如掩模MA)上，并且由图案化设备图案化。在已穿越掩模MA后，辐射射束B穿过投影系统PS，投影系统PS将射束聚焦到衬底W的目标部分C上。投影系统具有针对照射系统光瞳IPU的光瞳共轭PPU。辐射部分从照明系统光瞳IPU处的强度分布发出并穿越掩模图案而不受掩模图案处的衍射影响，并且在照明系统光瞳IPU处产生强度分布的图像。

投影系统PS将掩模图案MP的图像MP'投影到涂覆在衬底W上的光致抗蚀剂层上，其中图像MP'是由通过来自强度分布的辐射根据标记图案MP产生的衍射射束形成的。例如，掩模图案MP可以包括线和空间的阵列。阵列处的、并且与零阶衍射不同的辐射衍射产生偏转的衍射射束，其方向在垂直于线的方向上改变。未衍射射束(即所谓的零阶衍射射束)穿越图案而无传播方向的没有任何变化。零阶衍射射束在投影系统PS的光瞳共轭PPU的上游穿越投影系统PS的上部透镜或上部透镜组，以到达光瞳共轭PPU。光瞳共轭PPU的平面中的、并且与零阶衍射射束相关联的强度分布的部分是照射系统IL的照射系统光瞳IPU中的强度分布的图像。例如，孔径设备PD被设置在或基本上设置在包括投影系统PS的光瞳共轭PPU的平面处。

投影系统PS被布置成借助于透镜或透镜组L不仅捕获零阶衍射射束，还捕获一阶衍射射束或一阶和更高阶衍射射束(未示出)。在一些实施例中，用于对在垂直于线的方向上延伸的线图案进行成像的偶极照射可用于利用偶极照射的分辨率增强效果。例如，一阶衍射射束在晶片W的水平处与对应零阶衍射射束干涉，从而以最高可能的分辨率和程序窗(即可用的焦深与可容许曝光剂量偏差的组合)创建线图案MP的图像。

在第二定位器PW和位置传感器IF(例如干涉设备、线性编码器或电容传感器)的帮助下，可以准确地移动衬底台WT(例如以在辐射射束B的路径中定位不同的目标部分C)。类似地，第一定位器PM和另一位置传感器(图2中未示出)可用于相对于辐射射束B的路径准确地定位掩模MA(例如在从掩模库机械取回之后或在扫描期间)。

通常，掩模台MT的移动可以借助形成第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精细定位)来实现。类似地，衬底台WT的移动可以使用形成第二定位器PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现。在步进器(与扫描仪相反)的情况下，掩模台MT可以仅被连接到短行程致动器或者可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模MA与衬底W。尽管衬底对准标记(如图所示)占据专用目标部分，但衬底对准标记可以位于目标部分之间的空间中(称为切割道对准标记)。类似地，在掩模MA上提供多于一个管芯的情况下，掩模对准标记可以位于管芯之间。

掩模台MT和图案化设备MA可以位于真空腔室V中，其中真空内机器人IVR可被用于将诸如掩模的图案化设备移入和移出真空腔室。备选地，当掩模台MT和图案化设备MA在真空腔室外部时，类似于真空内机器人IVR，真空外机器人可用于各种运输操作。真空内机器人和真空外机器人都需要校准，以将任何有效载荷(例如掩模)平稳地转移到转移站的固定运动学底座。

光刻装置100和100'可在以下模式中的至少一种模式下使用：

1.在步进模式下，支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持基本静止，同时赋予给辐射射束B的整个图案被一次投影到目标部分C上(即单次静态曝光)。然后，衬底台WT在X和/或Y方向上移动，使得可以曝光不同的目标部分C。

2.在扫描模式下，支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT被同步扫描，同时赋予给辐射射束B的图案被投影到目标部分C上(即单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(去)放大特性和图像反转特性来确定。

3.在另一模式下，支撑结构(例如掩模台)MT保持基本静止从而固持可编程图案化设备，并且衬底台WT被移动或扫描，同时赋予给辐射射束B的图案被投影到目标部分C上。可以采用脉冲辐射源SO，并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案化设备。这种操作模式可以容易地被应用于利用可编程图案化设备(例如可编程镜面阵列)的无掩模光刻。

还可以采用关于所描述的使用模式或完全不同的使用模式的组合和/或变化。

图3示出了光刻单元300，有时也称为光刻单元(lithocell)或簇。光刻装置100或100'可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括用以在衬底上执行曝光前和曝光后处理的一个或多个设备。通常，这些设备包括用以沉积光致抗蚀剂(即“抗蚀剂”层)的旋涂器SC、用以显影曝光的抗蚀剂的显影器DE、冷却板CH和烘烤板BK。衬底处置器或机器人RO从输入/输出端口I/O1、I/O2拾取衬底，在不同的处理装置之间移动衬底并将衬底递送给光刻装置100或100'的装载匣LB。通常统称为涂布显影系统(track)的这些设备在涂布显影系统控制单元TCU的控制下，涂布显影系统控制单元TCU本身由监督控制系统SCS控制，监督控制系统SCS还通过光刻控制单元LACU控制光刻装置。因此，可以操作不同的装置以最大化吞吐量和处理效率。

图4图示了根据本公开的一些实施例的具有气体吹扫系统的激光源400的示意图。在一些方面，激光源400可以用作光刻装置100或100'的源SO的一部分或源SO以外的激光源。例如，激光源400可被用于产生待用于光刻装置100'或其他DUV光刻装置的DUV辐射。如图4中所图示，激光源400可以产生用于光刻装置的激光射束407。

根据一些方面，激光源400可以包括用以产生激光射束的一个或多个激光腔室。例如，激光源400可以包括产生激光射束405的激光腔室401。尽管图4中图示了一个激光腔室401，但本公开的方面不限于这个示例并且激光源400可以包括多个激光腔室。双腔室激光源的示例在下文关于图5和图6进行讨论。

如图4中所图示，激光源400还可以包括光学系统403。根据一些示例，光学系统403被配置为接收激光射束405并产生或引导激光射束407离开激光源400。如下文更详细讨论，光学系统403可以包括一个或多个光学模块。作为非限制性示例，光学系统403可以包括一个或多个波纹管、一个或多个管、一个或多个射束反向器、一个或多个带宽分析模块、一个或多个光学脉冲展宽器、一个或多个快门模块等。应注意，本公开的方面不限于这些示例，并且光学系统403可以包括更多、更少或不同的模块和组件。光学系统403可以包括任何数量的组件，诸如但不限于透镜、镜面、棱镜、光纤、检测器、分束器、色散设备等。

根据一些方面，激光源400可以包括气体吹扫系统408。气体吹扫系统408可以可操作地被耦合到光学系统403并且可以被配置为将气体供应给光学系统403。在光学系统403中，臭氧(O

根据一些示例，气体吹扫系统408可以以约大气压的压力向光学系统403提供吹扫气体(例如氮)。例如，由气体吹扫系统408提供的气体压力可以是约标准大气压。例如，由气体吹扫系统408提供的气体压力可以是约101,000Pa-102,000Pa(例如相当于758-765mmHg)。作为非限制性示例，由气体吹扫系统408提供的气体压力可以是约101,325Pa(例如相当于760mmHg)。在其他实施例中，可以使用各种其他压力。

然而，在一些示例中，通过将约大气压的气体压力用于光学系统403处的吹扫气体，无法满足针对光学系统403(和/或激光源400)的一些光学规范。例如，对于高功率激光源400(例如但不限于60W、90W、120W等)，除了大气压之外的气体压力可以产生更期望的光学性能。在一些示例中，光学系统403处的、约大气压的气体压力可引起高热瞬变。高热瞬变可导致模块故障。热瞬变可以随着较高功率激光和/或模块老化而增加。另外，光学系统403中的、约大气压的气体压力可引起激光空间射束特性的高度不稳定性。例如，虽然竖直发散是难以包含的一个示例性参数，但其他参数也可能受到热透镜效应的增加的影响。受影响参数的一些示例是射束对称性、射束轮廓失配以及在一定程度上的射束指向。虽然每个参数可以有其自己的起源，但这些参数中的一些参数是相互关联的。

在一些示例中，热瞬变源自在光学系统403中的例如由激光射束加热的吹扫气体(例如氮)。例如，氮的折射率具有大温度梯度。折射率的大温度梯度为激光射束产生大的热透镜。

根据本公开的一些方面，气体吹扫系统408是低压气体吹扫系统，低压气体吹扫系统被配置为以低于大气压的压力将吹扫气体(例如氮)供应给光学系统403。通过降低吹扫气体的压力，光学系统403处的吹扫气体的密度被降低，并且因此，热透镜的幅度也被降低。吹扫气体的密度与其压力成比例。通过降低压力，吹扫气体的密度被降低，并且从而折射率被降低。由于温度梯度或折射率的变化与吹扫气体的密度成比例，因此理论上可以减少热瞬态。

根据一些示例，气体吹扫系统408被配置为以低于大气压的压力将吹扫气体供应给光学系统403。例如，吹扫气体的压力低于约标准大气压。例如，吹扫气体的压力可以小于约760托(例如约760mmHg)。在一些实施例中，吹扫气体的压力可以在约700托与约760托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约600托与约700托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约500托与约600托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约400托与约500托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约300托与约400托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约200托与约300托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约100托与约200托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约10托与约100托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约50托与约90托之间。在一些实施例中，吹扫气体的压力在约1托与约10托之间。应注意，这些压力值作为示例被提供，并且小于大气压的其他压力值可以用于吹扫气体。

如图4中所图示，气体吹扫系统408可以包括供气泵409、泵411和气体供应417。在一些方面，可以使用一个或多个供气导管413和一个或多个气体导管415将气体吹扫系统408可操作地耦合到光学系统403。

例如，一个或多个供气导管413可操作地被耦合到供气泵409，以将来自例如气体供应417的吹扫气体(例如氮)供应给光学系统403。根据一些示例，供气导管413可以终止于光学系统403处的一个或多个气体入口(未示出)处。根据一些示例，可以通过一个或多个气体出口(未示出)将供气导管413耦合到供气泵409。在一些方面，供气泵409被配置为以低于大气压的压力将吹扫气体供应给光学系统403。

一个或多个气体导管415可操作地被耦合到泵415，以从光学系统403去除气体(例如氧)。根据一些示例，气体导管415可以终止于泵411处的一个或多个气体入口(未示出)处。根据一些示例，可以通过一个或多个气体出口(未示出)将气体导管415耦合到光学系统403。在一些方面，泵411可以被配置为产生负压差(例如抽吸泵等)，并且可操作地被耦合到光学系统403，以从光学系统403去除气体(例如氧)。

在一些示例中，气体吹扫系统408可以包括一个或多个传感器和控制器412，以例如测量和/或控制气体压力。例如，控制器/传感器412可以被配置为测量由气体吹扫系统408供应给光学系统403的吹扫气体的压力。例如，控制器/传感器412可以被配置为测量供气泵409处、光学系统403处、气体供应417处、泵411处、(多个)导管413和/或415处和/或与(多个)导管413和/或415相关联的(多个)入口和/或出口处的吹扫气体的压力。另外或备选地，控制器/传感器412可以被配置为基于例如测量的压力和一个或多个压力设定点来控制供气泵409、气体供应417和/或泵411。此外，控制器/传感器412可以被配置为测量从光学系统403去除的气体(例如氧)的压力。例如，控制器/传感器412可以被配置为测量在泵411处、导管415处和/或与导管415相关联的入口或出口处的、从光学系统403去除的气体(例如氧)的压力。

在一些示例中，控制系统410可以被配置为单独或与控制器传感器412组合来控制供气泵409和/或泵411。根据一些实施例，控制系统410可以被配置为在激光源400中执行其他操作。例如，控制系统410可以控制将气体提供给激光腔室401的一个或多个气体源(未示出)。作为另一示例，控制系统410可以被连接到激光腔室401中的一个或多个温度传感器，以检测和/或控制激光腔室401中的气体温度。

在非限制性示例中，通过使用气体吹扫系统408作为低压气体吹扫系统，可以将光学系统403中的竖直射束发散的终端不稳定性降低例如五倍，低压气体吹扫系统被配置为以低于大气压的压力将吹扫气体(例如氮)供应给光学系统403。作为非限制性示例，如果对光学系统403的吹扫气体(例如氮)的压力从约760托被减小到约100托，则竖直发散不稳定性范围可以从约0.6mrad(毫弧度(Millirad/milliradians))被减小到约0.13mrad。在一些示例中，当激光射束的直径每1m射束路径增加1mm时，1mrad可以是激光射束的发散(例如扩大或加宽)。在另一非限制性示例中，对于通过使用作为低压气体吹扫系统的气体吹扫系统408的高功率激光源400(例如但不限于90W)，占空比性能可以从例如约20％变化到约75％。应注意，这些示例被提供作为非限制性示例，并且可以在使用作为低压气体吹扫系统的气体吹扫系统408中观察到其他改进。除了直接改进射束发散之外，本公开的实施例可以改进射束对称性、轮廓失配和/或激光线宽的稳定性。

另外或备选地，根据本公开的一些方面，气体吹扫系统408可以是氦气吹扫系统，氦气吹扫系统被配置为将吹扫气体(例如氦)供应给光学系统403。在本示例性实施例中。在这个示例中，气体吹扫系统408被配置为将氦气作为吹扫气体供应给光学系统403。换言之，可以用氦气代替氮气吹扫以减少和/或消除上面讨论的对氮有贡献的热透镜效应。根据一些示例，由于氦气的光学特性，诸如但不限于与氦相关联的折射率的低(或超低)温度梯度，使用氦作为吹扫气体可以减少和/或消除热透镜效应。在一些示例中，可以使用小体积的氦。在非限制性示例中，可以使用小体积的氦，诸如但不限于小于1标准升/分钟(slpm)的最小体积，以维持例如光学系统403中的小于百万分之20(ppm)的氧气。这可以用于氮的约10slpm相比。应注意，提供这种体积的氦作为非限制性示例，并且可以使用其他体积的氦。

根据本公开的一些方面，一个或多个供气导管413可操作地被耦合到供气泵409，以将来自例如气体供应417的吹扫气体(例如氦)供应给光学系统403。气体供应417可以包括吹扫气体(例如氦)。根据一些示例，供气导管413可以终止于光学系统403处的一个或多个气体入口(未示出)处。根据一些示例，可以通过一个或多个气体出口(未示出)将供气导管413耦合到供气泵409。在一些方面，供气泵409被配置为将吹扫气体(例如氦)供应给光学系统403。根据本公开的一些方面，气体吹扫系统408被配置为以约大气压将吹扫气体(例如氦)供应给光学系统403。备选地，气体吹扫系统408被配置为以小于或大于大气压的压力将吹扫气体(例如氦)供应给光学系统403。

一个或多个气体导管415可操作地被耦合到泵415，以从光学系统403去除气体(例如氧)。根据一些示例，气体导管415可以终止于泵411处的一个或多个气体入口(未示出)处。根据一些示例，可以通过一个或多个气体出口(未示出)将气体导管415耦合到光学系统403。在一些方面，泵411可以被配置为产生负压差(例如抽吸泵等)，并且可操作地被耦合到光学系统403，以从光学系统403去除气体(例如氧)。

在一些示例中，气体吹扫系统408可以包括一个或多个传感器和控制器412，以例如测量和/或控制气体压力。例如，控制器/传感器412可以被配置为测量由气体吹扫系统408供应给光学系统403的吹扫气体(例如氦)的压力。例如，控制器/传感器412可以被配置为测量供气泵409处、光学系统403处、气体供应417处、泵411处、(多个)导管413和/或415处和/或与(多个)导管413和/或415相关联的(多个)入口和/或出口处的吹扫气体(例如氦)的压力。另外或备选地，控制器/传感器412可以被配置为基于例如测量的压力和一个或多个压力设定点来控制供气泵409、气体供应417和/或泵411。此外，控制器/传感器412可以被配置为测量从光学系统403去除的气体(例如氧)的压力。例如，控制器/传感器412可以被配置为测量在泵411处、导管415处和/或与导管415相关联的入口或出口处的、从光学系统403去除的气体(例如氧)的压力。

在一些示例中，控制系统410可以被配置为单独或与控制器传感器412组合来控制供气泵409和/或泵411。根据一些实施例，控制系统410可以被配置为在激光源400中执行其他操作。例如，控制系统410可以控制将气体提供给激光腔室401的一个或多个气体源(未示出)。作为另一示例，控制系统410可以被连接到激光腔室401中的一个或多个温度传感器，以检测和/或控制激光腔室401中的气体温度。

在非限制性示例中，通过使用作为氦气吹扫系统的气体吹扫系统408，可以将光学系统403中的竖直射束发散的终端不稳定性降低例如五倍，氦气吹扫系统被配置将吹扫气体(例如氦)供应给光学系统403。作为非限制性示例，如果吹扫气体是氦，则竖直发散不稳定性范围可以从约0.6mrad被减小到约0.13mrad。在另一非限制性示例中，对于使用作为氦吹扫系统的气体吹扫系统408的高功率激光源400(例如但不限于90W)，占空比性能可以从例如约20％变为约75％。应注意，这些示例作为非限制性示例被提供，并且可以在使用作为氦吹扫系统的气体吹扫系统408中看到其他改进。除了直接改进射束发散之外，本公开的实施例可以改进热透镜、种子激光器与放大器增益介质之间的差分发射时间的裕度(dtMOPA)范围、水平发散、指向稳定性、超低射束稳定性和/或激光带宽稳定性。

应注意，尽管图4中图示了一个供气泵409、一个泵411、一个气体供应417和两个气体导管413和415，但本公开的方面不限于这些示例并且气体吹扫系统408可以包括任何数量的气体供应、泵和气体导管。此外，气体吹扫系统408可位于激光源400内部、激光源400外部或部分位于激光源400外部。

图5图示了根据本公开的一些实施例的具有气体吹扫系统的激光源500的另一示意图。在一些方面，激光源500可以用作光刻装置100或100'的源SO的一部分或源SO以外的激光源。另外或备选地，激光源500可以被用于产生DUV辐射以用于光刻装置100或100'或其他DUV光刻装置。

根据一些方面，激光源500是图4中所图示的激光源400的一个示例。如图5中所图示，激光源500可以包括双腔室激光源。例如，激光源500可以包括第一激光腔室503a和第二激光腔室503b。在一个示例性实施例中，第一激光腔室503a可以包括主振荡器或者是主振荡器的一部分。例如，激光源500可以包括主振荡器，其中主振荡器包含第一激光腔室503a。在这个示例中，第二激光腔室503b可以包括功率放大器或者是功率放大器的一部分。例如，激光源可以包括功率放大器，其中功率放大器包含第二激光腔室503b。尽管本公开的一些方面是关于双腔室激光源进行讨论，但是本公开的实施例不限于这些示例。本公开的实施例可以应用于具有一个腔室的激光源或具有多个激光腔室的激光源。

根据一些实施例，第一腔室503a产生第一激光射束509，第一激光射束509被引导至第二激光腔室503b，第一激光射束509在第二激光腔室503b被放大以产生第二激光射束511。第二激光射束511被引导至可选的光学脉冲展宽器510、可选的波纹管520e和可选的快门模块513。第三激光射束515从快门模块513被输出到光刻装置(例如光刻装置100和/或110')。

根据一些方面，每个激光腔室503a和503b包含气体混合物。例如，在准分子激光源中，第一激光腔室503a和第二激光腔室503b可以包含卤素，例如氟，以及其他气体，诸如氩、氖和处于可能的加起来为总压力的不同分压下的其他气体。激光腔室503a和503b可以包括用于产生和放大激光射束的其他气体。激光腔室503a和503b可以包括相同或不同的气体混合物。

在本公开的一些方面，激光源500可以包括(或可以被耦合)到各种合适的气体源(未示出)，以将气体提供给激光腔室503a和503b。例如，气体源(未示出)可以被耦合到第一激光腔室503a，以提供用于产生第一激光射束509的气体混合物。另外，气体源(未示出)可以被耦合到第二激光腔室503b，以提供用于产生第二激光射束511的气体混合物。在一些示例中，可以通过阀(未示出)将气体源分别耦合到激光腔室503a和503b。控制系统(例如控制系统540)可用于控制用于将气体从气体源发送给激光腔室503a和503b的阀。在本公开的一些方面，用于第一激光腔室503a的气体源可以包含包括但不限于氟、氩和氖的气体混合物。根据一些方面，用于第二激光腔室503b的气体源可以包含氩、氖和/或其他气体，但不含氟的混合物。然而，这些气体源中可以使用例如包括氪的其他气体混合物。

如上文所讨论，第一激光腔室503a被配置为产生第一激光射束509。在一些示例中，在离开第一激光腔室503a之前，第一激光射束509被配置为通过线窄化模块501。根据本公开的一些方面，线窄化模块501被定位和配置为选择围绕窄带波长的一个或多个中心波长。在一些示例中，窄带的带宽也可以被选择为例如尽可能窄的带宽。在一些示例中，线窄化模块501可以采用多个中心波长选择光学元件(例如色散型)，多个中心波长选择光学元件可以取决于线窄化模块501的多个物理参数和所使用的波长选择光学元件(例如色散光学元件)的光学参数和性能能力，将所选中心波长和窄化带宽的光反射回例如激光振荡谐振腔室的光学路径中。在一些示例中，线窄化模块501可以包括反射光栅。第一激光腔室503a、线窄化模块501和输出耦合器模块(未示出)可以被配置为用于种子激光器振荡以形成激光射束509的振荡器腔。

在由第一激光腔室503a产生并通过线窄化模块501(并在线窄化模块501内反射)之后，第一激光射束509从第一激光腔室503a被输出并被引向第二激光腔室503b。

根据一些示例，激光源500可以包括连接激光源500的一个或多个模块的一个或多个波纹管520a-520d。例如，波纹管520a被耦合在线窄化模块501与第一激光腔室503a之间。在一些示例中，线窄化模块501和波纹管520a被耦合，使得线窄化模块501内部的气体压力与波纹管520a中的气体压力相同或相似。备选地，线窄化模块501和波纹管520a被耦合，使得线窄化模块501内部的气体压力与波纹管520a中的气体压力不同。在一些示例中，线窄化模块501和/或波纹管520a被耦合到气体吹扫系统(未示出)，气体吹扫系统被配置为以约大气压的压力将吹扫气体(例如氮)供应给线窄化模块501和/或波纹管520a。换言之，气体吹扫系统(未示出)被配置为将吹扫气体供应给线窄化模块501，和/或波纹管520a在与图4的气体吹扫系统408被用作低压气体吹扫系统时操作的气体压力不同的气体压力下操作。

如图5中所图示，并且根据本公开的一些方面，第一激光射束509被光学系统505引向第二激光腔室503b。根据一些示例，光学系统505使用波纹管520b被耦合到第一激光腔室503a，并且使用波纹管520c被耦合到第二激光腔室503b。光学系统505可以包括一个或多个光学模块。例如，光学系统505可以包括波长计量模块(未示出)。在一些非限制性示例中，波长计量模块可以包括用于精细波长测量的光谱仪和较粗分辨率的光栅光谱仪。波长计量模块可以包括其他组件。

光学系统505还可以包括用于将激光射束509引向第二激光腔室503b的一个或多个光学部件。在一些示例中，这些一个或多个光学组件可以包括第一波前工程箱和第二波前工程箱(未示出)。在一些示例中，第一波前工程箱从第一激光腔室503a接收第一激光射束509，并且将第一激光射束509引向第二波前工程箱。第二波前工程箱将第一激光射束509引向第二激光腔室503b。在一些示例中，第一波前工程箱可以包括但不限于用于通过例如多棱镜扩束器和相干破坏器来扩束的(多个)组件，例如呈光学延迟路径形式。在一些示例中，第二波前工程箱可以包括用于标称工作波长的部分反射输入/输出耦合器和最大反射镜以及一个或多个棱镜。在一些示例中，用于重定向第一激光射束509的这些一个或多个光学组件还可以包括用于引导第一激光射束509的管。

在一些示例中，光学系统505还可以包括如下所讨论的带宽分析模块(未示出)。应注意，尽管针对光学系统505讨论了一些示例性模块/组件，但是本公开的方面不限于这些示例。光学系统505可以包括更多、更少或不同的模块/组件。

在第一激光射束509被引向第二激光腔室503b之后，第一激光射束509进入第二激光腔室503b。在一些方面，第二激光腔室503b可以包括功率放大器或者是功率放大器的一部分，并且被配置为放大第一激光射束509。根据一些方面，射束反向器507被配置为接收放大的激光射束，并将放大的激光射束重定向回到第二激光腔室503b。可以使用例如波纹管520d将射束反向器507与第二激光腔室503b彼此可操作地耦合。

根据一些实施例，放大的激光射束511可以从第二激光腔室503b被输出并且经过光学系统505的带宽分析模块(未示出)。带宽分析模块可以接收第二(放大的)激光射束511并拾取一部分用于计量目的，例如用以测量输出带宽和脉冲能量。

可以将第二激光射束511输入到可选的光学脉冲展宽器510，其中第二激光射束511的副本可以被延迟并且重新组合以例如减少散斑。将第三激光射束515从光学脉冲展宽器510和可选的快门模块513(例如自动快门)输出到光刻装置。在一些示例中，通过管521将光学脉冲展宽器510可操作地耦合到光学系统505，并且使用波纹管520e将光学脉冲展宽器510可操作地耦合到快门模块513。

根据本公开的一些方面，图4的激光源400的光学系统403可以对应于光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、管521和/或波纹管520b-520e中的一个或多个。在一些示例中，光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、管521和/或波纹管520b-520e中的一个或多个被耦合到低压气体吹扫系统(例如在被用作低压气体吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408)。低压气体吹扫系统被配置为以低于大气压的气体压力将吹扫气体(例如氮)供应给光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、管521和/或波纹管520b-520e中的一个或多个。

根据本公开的一些方面，低压气体吹扫系统(例如在被用作低压气体吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408)包括一个或多个供气泵(例如供气泵531a和531b)、一个或多个泵(例如泵533a和533b)、一个或多个气体导管(例如气体导管532a-d、534a和534b)和一个或多个气体供应(例如气体供应535)。

应注意，虽然图5是通过耦合到低压气体吹扫系统的多个光学模块/系统来讨论的，但是本公开的方面可以包括更多、更少或其他耦合到低压气体吹扫系统的光学模块/系统。此外，图5的低压气体吹扫系统可以包括更多或更少的泵、气体供应和/或导管。

根据一些方面，线窄化模块501、波纹管520a、第一激光腔室503a和第二激光腔室503b不被耦合到低压气体吹扫系统。例如，如上文所讨论，用于线窄化模块501和波纹管520a的气体吹扫系统(未示出)被配置为以与用于光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、管521和/或波纹管520b-520e中的一个或多个的低压气体吹扫系统操作的气体压力不同的气体压力将吹扫气体供应给线窄化模块501和/或波纹管520a。

在一些示例中，射束反向器507与波纹管520d被耦合，使得射束反向器507内部的气体压力与波纹管520d中的气体压力相同或相似。备选地，射束反向器507与波纹管520d被耦合，使得射束反向器507内侧的气体压力与波纹管520d中的气体压力不同。根据一些方面，射束反向器507和波纹管520d可操作地被耦合到供气泵531(通过供气导管532a)和泵533a(通过供气导管534a)。供气泵531a(其类似于图4的供气泵409)可以以低于大于大气压的压力将来自例如气体供应535的吹扫气体(例如氮)供应给射束反向器507和波纹管520d(如在上文关于在被用作低压气体吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所讨论)。泵533a(其类似于图4的泵411)被配置为从射束反向器507和波纹管520d中基本上去除气体(例如氧)(如在上文关于在被用作低压气体吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所讨论)。

尽管供气泵531a被耦合到射束反向器507并且泵533a被耦合到波纹管520d，但是本公开的方面可以包括射束反向器507和/或波纹管520d与供气泵531a和泵533a之间的连接的任何组合。

在一些示例中，光学系统505、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管520b、520c、520e和管521被耦合，使得它们内侧的气体压力相同或相似。备选地，光学系统505、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管520b、520c、520e和管521可以被耦合，使得它们内侧的气体压力不同。根据本公开的一些方面，一个或多个供气泵531b可操作地被耦合到光学系统505、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管520b、520c、520e和管521中的一个或多个。供气泵531b(其类似于图4的供气泵409)可以以低于大气压的压力将来自例如气体供应535的吹扫气体(例如氮)供应给光学系统505、光脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管520b、520c、520e和管521(如在上文关于在被用作低压气体吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所讨论)。

在一些示例中，可以使用供气导管532b将供气泵531b耦合到波纹管520c。可以使用供气导管532b将供气泵531b耦合到波纹管520d。可以使用供气导管532d将供气泵531b耦合到光学系统505。可以使用供气导管532e将供气泵531b耦合到光学脉冲展宽器510。还可以使用一个或多个导管(未示出)将供气泵531b耦合到管521、波纹管520e和/或快门模块513。

泵533b(其类似于图4的泵411)被配置为从光学系统505、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管520b、520c、520e和管521中的一个或多个中基本上去除气体(例如氧)(如在上文关于在被用作低压气体吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所讨论)。在一些示例中，可以使用气体导管534b将泵533b耦合到光学脉冲展宽器510。

如上文所讨论，任何数量的供气泵531、泵533、气体供应535和/或导管532和534可以被用于低压气体吹扫系统。此外，可以使用低压气体吹扫系统与光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管502b-e和管521中的一个或多个之间的任何连接和/或任何数量的连接。

在一些示例中，图5的低压气体吹扫系统可以包括一个或多个传感器和控制器(例如类似于图4的控制器/传感器412)以例如测量和/或控制(多个)气体压力。一个或多个传感器和控制器可以是控制系统540的一部分和/或被耦合到控制系统540。例如，控制系统540可以被配置为测量供应给光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管502b-e和管521中的一个或多个的吹扫气体(例如氮)的压力。另外或备选地，控制系统540可以被配置为测量从光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管502b-e和管521中的一个或多个中去除的气体(例如氧)的压力。

例如，控制系统540可以被配置为测量供气泵531a和/或531b处、光学系统505、射束反向器507、光学脉冲展宽器510、快门模块513、波纹管502b-e和管521、泵533a和/或533b、气体供应535和/或导管532和/或534中的一个或多个处的压力。另外或备选地，控制系统540可以被配置为基于例如测量的(多个)压力和一个或多个压力设定点来控制供气泵531a和/或531b和/或泵533a和/或533b。

根据一些实施例，控制系统540可以被配置为在激光源500中执行其他操作。例如，控制系统540可以控制将气体提供给激光腔室503a和503b的一个或多个气体源(未示出)。作为另一示例，控制系统540可以被连接到激光腔室503a和503b中的一个或多个温度传感器，以检测和/或控制激光腔室503a和503b中的气体温度。

图6图示了根据本公开的一些实施例的具有气体吹扫系统的激光源600的另一示意图。在一些方面，激光源600可以用作光刻装置100或100'的源SO的一部分或是源SO以外的激光源。另外或备选地，激光源600可以被用于产生DUV辐射以用于光刻装置100或100'或其他DUV光刻装置。

根据一些方面，激光源600是图4中所图示的激光源400的一个示例。如图6中所图示，激光源600可以包括双腔室激光源。例如，激光源600可以包括第一激光腔室603a和第二激光腔室603b。在一个示例性实施例中，第一激光腔室603a可以包括主振荡器或者是主振荡器的一部分。例如，激光源600可以包括主振荡器，其中主振荡器包含第一激光腔室603a。在这个例中，第二激光腔室603b可以包括功率放大器或者是功率放大器的一部分。例如，激光源可以包括功率放大器，其中功率放大器包含第二激光腔室603b。尽管本公开的一些方面是关于双腔室激光源进行讨论，但是本公开的实施例不限于这些示例。本公开的实施例可以应用于具有一个腔室的激光源或具有多个激光腔室的激光源。

根据一些实施例，第一腔室603a产生被引导至第二激光腔室603b的第一激光射束609，在第二激光腔室603b中第一激光射束609被放大以产生第二激光射束611。第二激光射束611被引导至可选的光学脉冲展宽器610、可选的波纹管620e和可选的快门模块613。第三激光射束615从快门模块613被输出到光刻装置(例如光刻装置100和/或110')。

根据一些方面，激光腔室603a和603b分别类似于如上文关于图5所讨论的激光腔室503a和503b。在本公开的一些方面，激光源600可以包括(或可以被耦合到)各种合适的气体源(未示出)，以将气体提供给激光腔室603a和603b。例如，气体源(未示出)可以被耦合到第一激光腔室603a，以提供用于产生第一激光射束609的气体混合物。另外，气体源(未示出)可以被耦合到第二激光腔室603b，以提供用于产生第二激光射束611的气体混合物。在一些示例中，可以通过阀(未示出)将气体源分别耦合到激光腔室603a和603b。控制系统(例如控制系统640)可被用于控制用于将气体从气体源发送给激光腔室603a和603b的阀。在本公开的一些方面，用于第一激光腔室603a的气体源可以包含包括但不限于氟、氩和氖的气体混合物。根据一些方面，用于第二激光腔室603b的气体源可以包含氩、氖和/或其他气体，但不含氟的混合物。然而，这些气体源中可以使用例如包括氪的其他气体混合物。

如上文所讨论，第一激光腔室603a被配置为产生第一激光射束609。在一些示例中，在离开第一激光腔室603a之前，第一激光射束609被配置为经过线窄化模块601。根据本公开的一些方面，线窄化模块601类似于图5的线窄化模块501。在一些示例中，第一激光腔室603a、线窄化模块601和输出耦合器模块(未示出)可以被配置为用于种子激光器振荡以形成激光射束609的振荡器腔。

在由第一激光腔室603a产生并经过线窄化模块601(并在线窄化模块601内反射)之后，第一激光射束609从第一激光腔室603a被输出并被引向第二激光腔室603b。

根据一些示例，激光源600可以包括连接激光源600的一个或多个模块的一个或多个波纹管620。例如，波纹管620a被耦合在线窄化模块601与第一激光腔室603a之间。在一些示例中，线窄化模块601与波纹管620a被耦合，使得线窄化模块601内侧的气体压力与波纹管620a中的气体压力相同或相似。备选地，线窄化模块601与波纹管620a被耦合，使得线窄化模块601内侧的气体压力与波纹管620a中的气体压力不同。在一些示例中，线窄化模块601和/或波纹管620a被耦合到气体吹扫系统(未示出)，气体吹扫系统被配置为以约大气压的压力将吹扫气体(例如氮)供应给线窄化模块601和/或波纹管620a。换言之，气体吹扫系统(未示出)被配置为将吹扫气体供应给线窄化模块601，和/或波纹管620a操作与由在被用作氦吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所用的气体(例如氦)不同的气体(例如氮)。

如图6中所图示，并且根据本公开的一些方面，第一激光射束609由光学系统605被引向第二激光腔室603b。根据一些示例，光学系统605使用波纹管620b被耦合到第一激光腔室603a，并且使用波纹管620c被耦合到第二激光腔室603b。光学系统605可以类似于图5的光学系统505，并且可以包括一个或多个如关于图5所讨论的光学模块。

光学系统605还可以包括用于将激光射束609引向第二激光腔室603b的一个或多个光学组件。在一些示例中，这些一个或多个光学组件可以包括第一波前工程箱和第二波前工程箱(未示出)。在一些示例中，第一波前工程箱从第一激光腔室603a接收第一激光射束609，并将第一激光射束609引向第二波前工程箱。第二波前工程箱将第一激光射束609引向第二激光腔室603b。在一些示例中，第一波前工程箱可以包括但不限于用于通过例如多棱镜扩束器和相干破坏器来扩束的(多个)组件，例如呈光学延迟路径形式。在一些示例中，第二波前工程箱可以包括用于标称工作波长的部分反射输入/输出耦合器和最大反射镜以及一个或多个棱镜。在一些示例中，用于重定向第一激光射束609的这些一个或多个光学组件还可以包括用于引导第一激光射束609的管。

在一些示例中，光学系统605还可以包括如关于图5所讨论的带宽分析模块(未示出)。应注意，尽管针对光学系统605讨论了一些示例性模块/组件，但是本公开的方面不限于这些示例。光学系统605可以包括更多、更少或不同的模块/组件。

在第一激光射束609被引向第二激光腔室603b之后，第一激光射束609进入第二激光腔室603b。在一些方面，第二激光腔室603b可以包括功率放大器或者是功率放大器的一部分并且被配置为放大第一激光射束609。根据一些方面，射束反向器607被配置为接收放大的激光射束，并将放大的激光射束重定向回到第二激光腔室603b。可以使用例如波纹管620d将射束反向器607与第二激光腔室503b彼此可操作地耦合。

根据一些实施例，放大的激光射束611可以从第二激光腔室603b被输出并经过光学系统605的带宽分析模块(未示出)。带宽分析模块可以接收第二(放大的)激光射束611，并拾取一部分用于计量目的，例如用于测量输出带宽和脉冲能量。

可以将第二激光射束611输入到可选的光学脉冲展宽器610，其中第二激光射束611的副本可以被延迟并且重新组合以例如减少散斑。将第三激光射束615从光学脉冲展宽器610和可选的快门模块613(例如自动快门)输出到光刻装置。在一些示例中，通过管621将光学脉冲展宽器610可操作地耦合到光学系统605，并且使用波纹管620e将光学脉冲展宽器610可操作地耦合到快门模块613。

根据本公开的一些方面，图4的激光源400的光学系统403可以对应于光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、管621和/或波纹管620b-620e中的一个或多个。在一些示例中，光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、管621和/或波纹管620b-620e中的一个或多个耦合到氦吹扫系统(例如在被用作氦吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408)。氦吹扫系统被配置为将吹扫气体(例如氦)供应给光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、管621和/或波纹管620b-620e中的一个或多个。

根据本公开的一些方面，氦吹扫系统(例如在被用作氦吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408)包括一个或多个供气泵(例如供气泵631a和631b)、一个或多个泵(例如泵633a和633b)、一个或多个气体导管(例如气体导管632a-d、634a和634b)和一个或多个气体供应(例如气体供应535)。

应注意，虽然图6是通过被耦合到低压气体吹扫系统的多个光学模块/系统来讨论的，但是本公开的方面可以包括更多、更少或其他被耦合到低压气体吹扫系统的光学模块/系统。此外，图6的氦吹扫系统可以包括更多或更少的泵、气体供应和/或导管。

根据一些方面，线窄化模块601、波纹管620a、第一激光腔室603a和第二激光腔室603b不被耦合到氦气吹扫系统。例如，如上文所讨论，用于窄化模块601和波纹管620a的气体吹扫系统(例如氮吹扫系统-未示出)被配置为将与氦吹扫气体不同的氮吹扫气体供应给线窄化模块601和/或波纹管620a，氦吹扫系统将氦吹扫气体用于光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、管621和/或波纹管620b-620e中的一个或多个。

在一些示例中，射束反向器607与波纹管620d被耦合，使得射束反向器607内侧的气体压力与波纹管620d中的气体压力相同或相似。备选地，射束反向器607与波纹管620d可以被耦合，使得射束反向器607内侧的气体压力与波纹管620d中的气体压力不同。根据一些方面，射束反向器607和波纹管620d可操作地被耦合到泵633a(通过气体导管634a)和供气泵631(通过供气导管632a)。供气泵631a(其类似于图4的供气泵409)可以将来自例如气体供应635的吹扫气体(例如氦)供应给波纹管620d和射束反向器607。泵633a(其类似于图4的泵411)被配置为从射束反向器607和波纹管620d中基本上去除气体(例如氧)(如上文关于在被用作氦吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所讨论)。

尽管供气泵631a被耦合到波纹管620d并且泵633a被耦合到射束反向器607，但是本公开的方面可以包括射束反向器607和/或波纹管620d与供气泵631a和泵633a之间的连接的任何组合。

在一些示例中，光学系统605、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管620b、620c、620e和管621被耦合，使得它们内侧的气体压力相同或相似。备选地，光学系统605、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管620b、620c、620e和管621可以被耦合，使得它们内侧的气体压力不同。根据本公开的一些方面，一个或多个供气泵631b可操作地被耦合到光学系统605、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管620b、620c、620e和管621中的一个或多个。供气泵631b(其类似于图4的供气泵409)可以将来自例如气体供应635的吹扫气体(例如氦)供应给光学系统605、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管620b、620c、620e和管621中的一个或多个(如上文关于在被用作氦吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所讨论)。

在一些示例中，可以使用供气导管632b将供气泵631b耦合到波纹管620c。可以使用供气导管632b将供气泵631b耦合到波纹管620d。可以使用供气导管632d将供气泵631b耦合到光学系统605。可以使用供气导管632e将供气泵631b耦合到光学脉冲展宽器610。还可以使用一个或多个导管(未示出)将供气泵631b耦合到管621、波纹管620e和/或快门模块613。

泵633b(其类似于图4的泵411)被配置为从光学系统605、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管620b、620c、620e和管621中的一个或多个中基本上去除气体(例如氧)(如上文关于在用作氦吹扫系统时的图4的气体吹扫系统408所讨论)。在一些示例中，可以使用气体导管634b将泵633b耦合到光学脉冲展宽器610。

如上文所讨论，可将任何数量的供气泵631、泵633、气体供应635和/或导管632和5634用于氦吹扫系统。此外，可以使用氦吹扫系统与光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管602b-e和管621中的一个或多个之间的任何连接和/或任何数量的连接。

在一些示例中，图6的氦吹扫系统可以包括一个或多个传感器和控制器(例如类似于图4的控制器/传感器412)，以例如测量和/或控制(多个)气体压力。一个或多个传感器和控制器可以是控制系统640的一部分和/或被耦合到控制系统640。例如，控制系统640可以被配置为测量供应给光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管602b-e和管621中的一个或多个的吹扫气体(例如氦)的压力。另外或备选地，控制系统640可以被配置为测量从光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管602b-e和管621中的一个或多个中去除的气体(例如氧)的压力。

例如，控制系统640可以被配置为测量供气泵631a和/或631b处、光学系统605、射束反向器607、光学脉冲展宽器610、快门模块613、波纹管602b-e和管621、泵633a和/或633b、气体供应635和/或导管632和/或634中的一个或多个处的压力。另外或备选地，控制系统640可以被配置为基于例如(多个)测量的压力和一个或多个压力设定点来控制供气泵631a和/或631b和/或泵633a和/或633b。

根据一些实施例，控制系统640可以被配置为在激光源600中执行其他操作。例如，控制系统640可以控制将气体提供给激光腔室603a和603b的一个或多个气体源(未示出)。作为另一示例，控制系统640可以被连接到激光腔室603a和603b中的一个或多个温度传感器，以检测和/或控制激光腔室603a和603b中的气体温度。

本公开的一些方面(例如(多个)控制系统SCS、410、412、540和/或640)可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。本公开的实施例还可以实施为被存储在机器可读介质上的指令，指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于存储或传输呈机器(例如计算设备)可读形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；电、光、声或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)和其他介质。进一步地，固件、软件、例程和/或指令可以在本文中被描述为执行某些动作。然而，应当理解，这样的描述仅仅是为了方便，并且这样的动作实际上是由执行固件、软件、例程、指令等的计算设备、处理器、控制器或其他设备产生。

尽管可在本文中特定地参考在IC制造中光刻装置的使用，但应理解，本文中所描述的光刻装置可具有其他应用，例如制造集成光学系统、用于磁域存储器的指导和检测图案、平板显示器、LCD、薄膜磁头等。本领域技术人员将理解，在此类替代应用的上下文中，本文中术语“晶片”或“管芯”的任何使用可被认为分别与更一般的术语“衬底”或“目标部分”同义。本文提及的衬底可以在曝光之前或之后在例如跟踪单元(通常将抗蚀剂层涂覆到衬底并显影曝光的抗蚀剂的工具)、计量单元和/或检验单元中进行处理。在适用的情况下，本文的公开内容可应用于此类和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理不止一次，例如以产生多层IC，因此本文中使用的术语衬底也可以指代已经包含多个处理层的衬底。

应当理解，本文中的措辞或术语是为了描述而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由(多个)相关领域的技术人员根据本文的教导来解释。

如本文所用的术语“衬底”描述了其上添加有材料层的材料。在一些实施例中，衬底本身可以被图案化，并且其顶部上添加的材料也可以被图案化，或者可以保持不被图案化。

以下示例是为说明而非限制本公开的实施例。对本领域中通常遇到并且对于(多个)相关领域的技术人员来说是显而易见的各种条件和参数的其他合适的修改和调整都在本公开的精神和范围内。

尽管在本文中可以具体参考根据实施例的装置和/或系统在IC制造中的使用，但应明确理解，这种装置和/或系统具有许多其他可能的应用。例如，装置和/或系统可以用于制造集成光学系统、用于磁域存储器的指导和检测图案、LCD面板、薄膜磁头等。

虽然上文已经描述了本公开的具体实施例，但是应当理解，可以以不同于所描述的方式来实践实施例。该描述不旨在限制实施例。

应当理解，实施方式部分而不是发明内容部分和摘要部分旨在用于解释权利要求。发明内容部分和摘要部分可以阐述如(多个)发明人所设想的一个或多个但不是所有示例性实施例，因此不旨在以任何方式限制本实施例和所附权利要求。

上面已经借助功能构建块描述了一些实施例，这些功能构建块图示了指定功能和其关系的实施方式。为了方便描述，本文中已经任意限定了这些功能构建块的边界。只要适当地执行指定的功能和其关系，就可以限定备选边界。

具体实施例的上述描述将如此充分地揭示实施例的一般性质，使得其他人可以通过应用本领域技术内的知识，而无需过度实验，不背离本公开的一般概念来容易地修改和/或调试用于各种应用，例如具体实施例。因此，基于本文所呈现的教示和指导，此类调试和修改旨在落入所公开实施例的等同物的含义和范围内。

本发明的其他方面在以下编号的条项中进行阐述。

1.一种激光源，包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束；以及

气体吹扫系统，被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中。

2.根据条项1所述的激光源，其中气体吹扫系统包括：

供气泵，被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中。

3.根据条项2所述的激光源，其中气体吹扫系统还包括：

第二泵，被配置为从光学系统中基本上去除第二气体。

4.根据条项3所述的激光源，其中气体包括氮，并且第二气体包括氧。

5.根据条项1所述的激光源，其中气体包括氮，并且压力在约50托与约700托之间。

6.根据条项1所述的激光源，其中：

光学系统包括第一光学模块和第二光学模块；以及

气体吹扫系统包括：

第一供气泵，被耦合到第一光学模块，以低于大气压的压力将气体供应到第一光学模块中；以及

第二供气泵，被耦合到第二光学模块，以低于大气压的压力将气体供应给第二光学模块中。

7.一种激光源，包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；以及

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束，

其中光学系统包括处于低于大气压的压力下的气体。

8.根据条项7所述的激光源，还包括：

气体吹扫系统，被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中。

9.根据条项8所述的激光源，其中气体吹扫系统包括：

供气泵，被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中；以及

第二泵，被配置为从光学系统中基本上去除第二气体。

10.根据条项9所述的激光源，其中气体包括氮，并且第二气体包括氧。

11.根据条项7所述的激光源，其中气体包括氮，并且压力在约50托与约700托之间。

12.根据条项7所述的激光源，还包括：

第二激光腔室，被配置为至少间接接收第一激光射束，并放大第一激光射束以产生第二激光射束，

其中光学系统被配置为接收第二激光射束，并输出输出激光射束。

13.根据条项7所述的激光源，还包括：

光学模块，被耦合到激光腔室，其中光学模块包括处于约为大气压的压力下的第二气体。

14.一种激光源，包括：

第一激光腔室，被配置为产生第一激光射束；

第二激光腔室，被配置为至少间接接收第一激光射束并放大第一激光射束以产生第二激光射束；

第一光学系统，被配置为将第一激光射束引向第二激光腔室；

第二光学系统，被配置为接收第二激光射束，并且引导第二激光射束作为激光源的输出激光射束；以及

气体吹扫系统，被配置为以低于大气压的压力将气体泵送到第一光学系统和第二光学系统。

15.根据条项14所述的激光源，其中气体吹扫系统包括：

供气泵，被配置为以低于大气压的压力将气体供应到第一光学系统和第二光学系统中；以及

第二泵，被配置为从第一光学系统和第二光学系统中基本上去除第二气体。

16.根据条项14所述的激光源，其中气体包括氮，并且压力在约50托与约700托之间。

17.根据条项14所述的激光源，还包括：

光学模块，被耦合到所述第一激光腔室，其中所述光学模块包括处于约为大气压的压力下的第二气体。

18.根据条项14所述的激光源，还包括：

光学模块，被耦合到所述第二激光腔室，

其中所述气体吹扫系统被配置为以低于大气压的所述压力将所述气体泵送到所述光学模块中。

19.一种光刻装置，包括：

照射系统，被配置为调节辐射射束；

投影系统，被配置为将赋予给所述辐射射束的图案投影到衬底上，

其中所述照射系统包括激光源，所述激光源包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；以及

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束，

其中所述光学系统包括处于低于大气压的压力下的氮气。

20.一种装置，包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束；以及

气体吹扫系统，被配置为以低于大气压的压力将气体供应到光学系统中。

21.一种激光源，包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束；以及

气体吹扫系统，被配置为将氦气供应到光学系统中。

22.根据条项21所述的激光源，其中气体吹扫系统包括：

供气泵，被配置为将氦气供应到光学系统中。

23.根据条项22所述的激光源，其中气体吹扫系统还包括：

第二泵，被配置为从光学系统中基本上去除第二气体。

24.根据条项23所述的激光源，其中第二气体包括氧。

25.根据条项21所述的激光源，其中气体吹扫系统包括：

供气泵，被配置为以低于大气压的压力将氦气供应到光学系统中。

26.根据条项21所述的激光源，其中：

光学系统包括第一光学模块和第二光学模块；以及

气体吹扫系统包括：

第一供气泵，被耦合到第一光学模块，以将氦气供应到第一光学模块中；以及

第二供气泵，被耦合到第二光学模块，以将氦气供应到第二光学模块中。

27.一种激光源，包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；以及

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束，

其中光学系统包括氦气。

28.根据条项27所述的激光源，还包括：

气体吹扫系统，被配置为将氦气供应到光学系统中。

29.根据条项28所述的激光源，其中气体吹扫系统包括：

供气泵，被配置为将氦气供应到光学系统中；以及

第二泵，被配置为从光学系统中基本上去除第二气体。

30.根据条项29所述的激光源，其中第二气体包括氧。

31.根据条项27所述的激光源，还包括：

第二激光腔室，被配置为至少间接接收第一激光射束，并放大第一激光射束以产生第二激光射束，

其中光学系统被配置为接收第二激光射束，并输出输出激光射束。

32.根据条项27所述的激光源，还包括：

光学模块，被耦合到激光腔室，其中光学模块包括处于约为大气压的压力下的第二气体。

33.一种激光源，包括：

第一激光腔室，被配置为产生第一激光射束；

第二激光腔室，被配置为至少间接接收第一激光射束并放大第一激光射束以产生第二激光射束；

第一光学系统，被配置为将第一激光射束引向第二激光腔室；

第二光学系统，被配置为接收第二激光射束并且引导第二激光射束作为激光源的输出激光射束；以及

气体吹扫系统，被配置为将氦气泵送到第一光学系统和第二光学系统中。

34.根据条项33所述的激光源，其中气体吹扫系统包括：

供气泵，被配置为将氦气供应给第一光学系统和第二光学系统中；以及

第二泵，被配置为从第一光学系统和第二光学系统中基本上去除第二气体。

35.根据条项33所述的激光源，还包括：

光学模块，被耦合到第二激光腔室，

其中气体吹扫系统被配置为将氦气泵送到光学模块中。

36.一种光刻装置，包括：

照射系统，被配置为调节辐射射束；

投影系统，被配置为将赋予给辐射射束的图案投影到衬底上，

其中照射系统包括激光源，激光源包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；以及

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束，

其中光学系统包括氦气。

37.一种装置，包括：

激光腔室，被配置为产生第一激光射束；

光学系统，被耦合到激光腔室，并且被配置为接收第一激光射束并输出输出激光射束；以及

气体吹扫系统，被配置为将氦气供应到光学系统中。

本公开的广度和范围不应受任何上述示例性实施例的限制，而应仅根据以下权利要求及其等效物来定义。