TW201706579A - 脈衝光束之光譜特徵度量衡 - Google Patents

脈衝光束之光譜特徵度量衡 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種度量衡系統，其包括在脈衝光束之路徑中且經組態以與該脈衝光束相互作用且輸出對應於該脈衝光束之光譜分量之複數個空間分量的一光學頻率分離設備；接收且感測該等輸出空間分量之複數個感測區域；及連接至每一感測區域之一輸出的一控制系統。該控制系統經組態以：對於每一感測區域輸出，量測一或多個脈衝的來自該光學頻率分離設備之該等輸出空間分量之一性質；分析該等經量測性質，包括平均化該等經量測性質以計算該脈衝光束之光譜特徵之一估計值；及判定該脈衝光束之該所估計光譜特徵是否在光譜特徵之值之一可接受範圍內。

Description

脈衝光束之光譜特徵度量衡
所揭示之標的物係關於估計光譜特徵，諸如自將光供應至微影曝光設備之光學源輸出之光束之頻寬。
自光學源(諸如，雷射器)輸出之光束之光譜特徵或性質(例如，頻寬)之準確知識在許多科學及工業應用中至關重要。舉例而言，光學源頻寬之準確知識被用於實現控制深紫外線(DUV)光學微影中之最小特徵大小或臨界尺寸(CD)。臨界尺寸為印刷在半導體基板(亦被稱作晶圓)上之特徵大小且因此CD可能需要精細大小控制。在光學微影中，藉由由光學源產生之光束輻射基板。常常，光學源為雷射源且光束為雷射束。
在一些通用態樣中，度量衡系統用於量測脈衝光束之光譜特徵。該度量衡系統包括在該脈衝光束之路徑中且經組態以與該脈衝光束相互作用且輸出對應於該脈衝光束之光譜分量之複數個空間分量的一光學頻率分離設備；接收且感測該等輸出空間分量之複數個感測區域；以及連接至每一感測區域之一輸出的一控制系統。該控制系統經組態以：對於每一感測區域輸出，量測一或多個脈衝的來自該光學頻 率分離設備之該等輸出空間分量之一性質；分析該等經量測之性質，包括平均化該等經量測之性質以計算該脈衝光束之光譜特徵之一估計值；以及判定該脈衝光束之該所估計之光譜特徵是否在光譜特徵之值之可接受範圍內。
實施可包括以下特徵中之一或多者。舉例而言，該光學頻率分離設備可包括複數個光學頻率分離裝置。該度量衡系統可包括將該脈衝光束劃分成複數個脈衝光束之光束分離裝置，該等經劃分之脈衝光束中之每一者均經引導至各別光學頻率分離裝置。每一光學頻率分離裝置可包括標準具。該複數個感測區域中之每一感測區域可形成於置放在該等光學頻率分離裝置中之一者之輸出處的不同感測器上。每一光學頻率分離裝置可具有與其他光學頻率分離裝置相同之回應函數。
該光學頻率分離設備可包括一或多個標準具。
該度量衡系統可包括在產生該光束之源與光微影曝光設備之間的路徑中之光束分離裝置。該光束分離裝置可將第一百分比之光束引導朝向該光學頻率分離設備，且將第二百分比之光束沿著該路徑引導朝向光微影曝光設備。
該光束可具有複數個波長，至少一些波長在深紫外線範圍內。
每一感測區域可具有與該複數個感測區域中之其他感測區域相同的效能參數。
該光譜特徵可為該脈衝光束之頻寬。
該度量衡系統可包括以光學方式連接至該脈衝光束之光譜特徵選擇系統。該控制系統可連接至該光譜特徵選擇系統；以及若該控制系統判定該脈衝光束之所估計之光譜特徵在可接受範圍外，則該控制系統可經組態以將調整信號發送至光譜特徵選擇系統以修改該脈衝光束之光譜特徵。
一或多個脈衝之範圍可為單個脈衝。
可藉由判定哪一經量測性質為對光譜特徵之最準確的表示來平均化該等經量測之性質，且計算該脈衝光束之光譜特徵包含選擇最準確地表示光譜特徵之經量測性質。
該控制系統可經組態以判定哪些量測之性質在值之目標範圍內，且該控制系統可藉由僅平均化在值之目標範圍內之彼等經量測之性質來平均化該等量測之性質以計算估計值。
可藉由執行對量測之性質之加權平均來平均化該等經量測之性質，且計算該脈衝光束之光譜特徵之估計值包含選擇加權平均值作為光譜特徵估計值。
該光學頻率分離設備可包括單個光學頻率分離裝置，且該複數個感測區域可形成於接收一或多個完整光譜分量之單個二維感測器上。
該複數個感測區域中之每一感測區域可具有垂直於該等輸出空間分量之光軸的感測軸線。
該複數個感測區域中之每一感測區域可形成在置放在該光學頻率分離設備之輸出處的單個感測器之不同位置處。
在其他通用態樣中，執行用於量測脈衝光束之光譜特徵的方法。該方法包括：使該脈衝光束與輸出對應於該脈衝光束之光譜分量之複數個空間分量的光學頻率分離設備相互作用；在置於該等輸出空間分量之路徑中的複數個感測區域中之每一者處感測該複數個空間分量；在該等感測區域中之每一者處，量測該脈衝光束之一或多個脈衝的該等輸出空間分量之性質；分析該等經量測之性質，包括平均化該等量測之性質以計算該脈衝光束之光譜特徵之估計值；以及判定該脈衝光束之所估計之光譜特徵是否在光譜特徵之可接受範圍內。
實施可包括以下特徵中之一或多者。舉例而言，可藉由在該複數個感測區域中之每一者處同時感測光束之相同脈衝的該複數個空間 分量而在該複數個感測區域中之每一者處感測該複數個空間分量。
該方法可包括若判定該脈衝光束之所估計之光譜特徵在可接受範圍外，則將調整信號發送至光譜特徵選擇系統以修改該脈衝光束之光譜特徵。
可藉由判定哪一經量測性質為對光譜特徵之最準確的表示來平均化該等經量測之性質，且計算該脈衝光束之光譜特徵包含選擇最準確地表示光譜特徵之經量測性質。
該方法可包括判定哪些量測之性質處於值之標準範圍內，其中平均化該等量測之性質以計算估計值包含僅平均化處於值之標準範圍內之彼等量測之性質。
可藉由執行對量測之性質之加權平均來平均化該等經量測之性質，且計算該脈衝光束之光譜特徵之估計值包含選擇加權平均值作為光譜特徵估計值。
可藉由使用相同量測技術量測該等感測區域中之每一者的輸出空間分量之性質而在該等感測區域中之每一者處量測輸出空間分量之性質。
在其他通用態樣中，光學系統包括：光學源，其包括產生脈衝光束之至少一個增益介質；光束分離裝置，其將該脈衝光束之第一部分沿著度量衡路徑引導且將該脈衝光束之第二部分沿著微影路徑引導；在該度量衡路徑中之度量衡系統；以及在該微影路徑中之光束遞送系統。該度量衡系統包括：光學頻率分離設備，其在該脈衝光束之路徑中且經組態以與該脈衝光束相互作用且輸出對應於該脈衝光束之光譜分量之複數個空間分量；複數個感測區域，其接收且感測該等輸出空間分量；以及控制系統，其連接至該複數個感測區域中之每一感測區域之輸出且經組態以：對於每一感測區域輸出，量測該脈衝光束之一或多個脈衝的該等輸出空間分量之性質；平均化該等經量測之性 質以計算該脈衝光束之光譜特徵之估計值；以及判定該脈衝光束之所估計之光譜特徵是否在光譜特徵之值之可接受範圍內。該光束遞送系統自該光學源接收該脈衝光束且將該脈衝光束引導至光微影曝光設備。
100‧‧‧光微影系統/微影系統
105‧‧‧光學源
107‧‧‧干擾
110‧‧‧脈衝光束/光束/輸出光束
112‧‧‧光束製備系統
115‧‧‧微影曝光設備/光微影曝光設備
120‧‧‧晶圓
129‧‧‧照明器系統
140‧‧‧微影控制器
150‧‧‧光譜特徵選擇系統
160‧‧‧光束分離裝置
165‧‧‧第一部分或百分比/光束部分
167‧‧‧第二部分或百分比
170‧‧‧量測系統/度量衡系統
171‧‧‧光學頻率分離設備/設備
172‧‧‧複數個感測區域
173‧‧‧感測區域
174‧‧‧輸出空間分量/輸出分量
185‧‧‧控制系統
200‧‧‧光譜
300‧‧‧主控振盪器(MO)
310‧‧‧功率放大器(PA)
315‧‧‧輸出耦合器
320‧‧‧線中心分析模組(LAM)
325‧‧‧光束修改光學系統
330‧‧‧光束反射器
450‧‧‧光譜特徵選擇系統
452‧‧‧光譜特徵控制模組/模組
454‧‧‧光譜特徵致動系統/致動系統
456‧‧‧光譜特徵致動系統/致動系統
458‧‧‧光譜特徵致動系統/致動系統
460‧‧‧光學特徵
462‧‧‧光學特徵
464‧‧‧光學特徵
466‧‧‧光學系統
480‧‧‧反射光柵/光柵
482‧‧‧稜鏡
484‧‧‧稜鏡
486‧‧‧稜鏡
488‧‧‧稜鏡
500‧‧‧記憶體
505‧‧‧輸入裝置
510‧‧‧輸出裝置
515‧‧‧處理器/可程式化處理器
520‧‧‧電腦程式產品
525‧‧‧光譜特徵分析模組
530‧‧‧微影分析模組
535‧‧‧決策模組
550‧‧‧光源致動模組
555‧‧‧微影致動模組
560‧‧‧光束製備致動模組
761‧‧‧光學頻率分離裝置
765‧‧‧第一部分/脈衝光束部分
770‧‧‧度量衡系統
771‧‧‧光學頻率分離設備
772‧‧‧複數個感測區域
773‧‧‧感測區域
774‧‧‧空間分量
861A‧‧‧裝置/光學頻率分離裝置
861B‧‧‧裝置/光學頻率分離裝置
865‧‧‧光束部分
865A‧‧‧光束部分/脈衝光束部分
865B‧‧‧光束部分
870‧‧‧度量衡系統
871‧‧‧光學頻率分離設備
872‧‧‧複數個感測區域
873A‧‧‧感測區域
873B‧‧‧感測區域
874A‧‧‧空間分量
874B‧‧‧空間分量
880‧‧‧第二光束分離裝置/光束分離裝置
973A‧‧‧偵測器
973B‧‧‧偵測器
973C‧‧‧偵測器
973D‧‧‧偵測器
983A‧‧‧感測軸線
983B‧‧‧感測軸線
983C‧‧‧感測軸線
983D‧‧‧感測軸線
1072‧‧‧偵測器
1073A‧‧‧部分或區/區
1073B‧‧‧部分或區/區
1073C‧‧‧部分或區/區
1073D‧‧‧部分或區/區
1073E‧‧‧部分或區/區
1073F‧‧‧部分或區/區
1173‧‧‧一維偵測器
1273‧‧‧二維偵測器
1310‧‧‧標準具
1311‧‧‧條紋圖案
1312‧‧‧光譜
1315‧‧‧透鏡
1320‧‧‧透鏡
1325‧‧‧光學件
1361‧‧‧光學頻率分離裝置/標準光學配置/光學配置
1365‧‧‧第一部分/光束部分
1370‧‧‧度量衡系統
1372‧‧‧複數個感測區域
1373‧‧‧感測區域
1374‧‧‧輸出光
1400‧‧‧程序
1405~1430‧‧‧區塊
OA‧‧‧光軸
W‧‧‧寬度
P1‧‧‧性質
P2‧‧‧性質
Pn‧‧‧性質
圖1為包括用於量測脈衝光束之光譜特徵之度量衡系統之光微影系統的方塊圖；圖2為該脈衝光束之例示性光譜之圖；圖3為可用於圖1之光微影系統中之例示性光學源之方塊圖；圖4為可以用於圖1之光微影系統中之例示性光譜特徵選擇系統之方塊圖；圖5為可以用於圖4之光譜特徵選擇系統中之例示性線窄化模組之方塊圖；圖6為圖1之光微影系統之例示性控制系統之方塊圖；圖7為圖1之光微影系統之例示性度量衡系統之方塊圖；圖8為圖1之光微影系統之例示性度量衡系統之方塊圖；圖9至圖12為可以用於圖1、圖7以及圖8之光微影系統之度量衡系統中的例示性感測區域之方塊圖；圖13為使用標準光譜儀之例示性度量衡系統之方塊圖；圖14為藉由圖1之光微影系統之控制系統執行的程序之流程圖；以及圖15為展示圖14之程序之例示性特徵的方塊圖。
參看圖1，光微影系統100包括脈衝光束110，脈衝光束110由光學源105產生且被引導至圖案化晶圓120上之微電子特徵之微影曝光設備115。光束110亦被引導穿過光束製備系統112，其可包括修改光束110 之態樣之光學元件。舉例而言，光束製備系統112可包括反射或折射光學元件、光學脈衝伸展器以及光學光圈(包括自動化遮光片)。
光微影系統100使用具有在深紫外線(DUV)範圍內之波長(例如，具備248奈米(nm)或193nm之波長)之光束110。在晶圓120上圖案化之微電子特徵之大小取決於光束110之波長，其中較低波長導致較小的最小大小。當光束110之波長為248nm或193nm時，微電子特徵之最小大小可為例如50nm或50nm以下。光束110之頻寬可為其光譜200(或發射光譜)之實際、瞬時頻寬，該光譜200含有關於光束110之光能或功率在不同波長內如何分佈之資訊，如圖2之實例中所展示。各種干擾107(諸如，溫度梯度、壓力梯度、光學失真等)作用於光學源105及光束110以修改光束110之光譜性質或特徵。因此，微影系統100包括其他組件，諸如光譜特徵選擇系統150、至少一個量測(或度量衡)系統170以及控制系統185，該等組件用於判定干擾107對光束110之影響且校正此類干擾對光束110之效應。
由於干擾107，因此在晶圓120處之光束110之實際光譜特徵(諸如，頻寬或波長)可不對應於所要光譜特徵或與所要光譜特徵匹配。因此，在操作期間藉由根據光譜估計量度的值來量測或估計光束110之實際光譜特徵(諸如，特性頻寬)，以使得操作員或自動化系統(例如，反饋控制器)可使用經量測或估計之頻寬調整光學源105之性質且調整光束110之光譜。度量衡系統170基於此光譜量測光束110之光譜特徵(諸如，頻寬及/或波長)。如下文所論述，度量衡系統170包括複數個感測器(或感測區域173)，且平均化來自該等感測器中之每一者的資料以獲得相較於僅使用單個感測器將獲得者較精確的光譜特徵之值。以此方式，在量測光譜特徵時之雜訊可減少且可更精確地估計光譜特徵。舉例而言，對於被添加至度量衡系統170之每一額外感測器(或感測區域173)，對於光譜特徵之估計值之隨機雜訊貢獻減小， 其中d為在度量衡系統中所使用之感測器之數目。藉由減小雜訊，改良度量衡輸出之信雜比。
藉由減小度量衡系統170中之雜訊，自度量衡系統170提供回至光微影系統100中之反饋之效能由於光譜特徵之值被更精確地判定而得以改良。
度量衡系統170接收自置於光學源105與光微影曝光設備115之間的路徑中之光束分離裝置160重導向的光束110之一部分。光束分離裝置160將光束110之第一部分或百分比165引導至度量衡系統170中且將光束110之第二部分或百分比167引導朝向曝光設備115。在一些實施中，光束之大部分在第二部分167中被引導朝向曝光設備115。舉例而言，光束分離裝置160將光束110之一小部分(例如，1至2%)引導至度量衡系統170中。光束分離裝置160可為例如光束分光器。
度量衡系統170包括在光束110之路徑中之光學頻率分離設備171及在光學頻率分離設備171之輸出處的複數個感測區域173(172)。
光學頻率分離設備171與光束110相互作用且輸出對應於光束110之光譜分量之複數個空間分量174。光束110之光譜分量在光束110之光譜中，因此，其對應於光束110之光能或功率之值在不同波長內如何分佈。空間分量174對應於映射至二維空間中之此等強度。因此，光學頻率分離設備171將光束110之光譜資訊(諸如，波長)轉換成可由感測區域173感測或偵測之空間資訊。該轉換將光譜資訊(諸如，波長)映射至空間中之不同位置以使得光譜資訊可由感測區域173觀測到。
光學頻率分離設備171可包括一或多個光學頻率分離裝置。若利用兩個或兩個以上光學頻率分離裝置(諸如圖10中所展示)，則所有光學頻率分離裝置均可經組態以具有相同的回應函數。此意謂每一光學頻率分離裝置均具有與設備171之其他光學頻率分離裝置相同的脈衝 回應。若利用兩個或兩個以上光學頻率分離裝置(如圖10之實例中所展示)，則度量衡系統170亦將包括用於將光束部分165劃分成複數個光束部分之第二光束分離裝置，該複數個光束部分中之每一者均被引導至其自身的光學頻率分離裝置。
感測區域173中之每一者接收及感測輸出空間分量174。每一感測區域173均可由大體上指示感測區域173之作用區之線性軸線界定。感測區域之線性軸線可垂直於空間分量174之傳播方向。每一感測區域173之感測軸線可不同於複數個感測區域172之其他感測區域173之感測軸線。下文參照特定實例論述線性軸線之實例。
每一感測區域173可為接收及感測輸出空間分量174之偵測器。舉例而言，可用以沿著一維量測之一種類型之合適偵測器為線性光電二極體陣列。線性光電二極體陣列由具有相同大小、按線性配置以相等間距形成於一個封裝中之多個元件構成。光電二極體陣列對於具有在深紫外線範圍內之波長(其為光束110之波長)的光敏感。此光電二極體陣列可為來自日本濱松光子株式會社(Hamamatsu Photonics K.K.)之1024像素N通道MOS電晶體光電二極體陣列(型號S3903-1024Q)。在此實例中，每一線性光電二極體陣列之感測軸線對應於線性配置之軸線。
作為另一實例，每一感測區域173可為接收及感測輸出空間分量174之偵測器之一部分。舉例而言，提供複數個感測區域173之合適的偵測器為二維感測器，諸如二維電荷耦合裝置(CCD)或二維互補金屬氧化物半導體(CMOS)感測器。此類感測器可購自例如濱松(Hamamatsu)。感測器應能夠在足夠快速之速率下(例如，在大約6kHz下)讀出資料。偵測器之每一部分可沿著感測軸線配置。舉例而言，若偵測器徑向對稱，則每一感測軸線可為不同的徑向軸線。
感測區域173中之每一者經組態以具有與複數個感測區域172中 之其他感測區域173相同的效能參數。以此方式，可藉由執行平均化來組合在感測區域173處之量測結果以減小量測光譜特徵時之總體隨機雜訊。此外，所有感測區域173可經組態以同時記錄輸出空間分量174或在彼此可接受之時間範圍內記錄輸出空間分量174，以使得可組合其量測之資料，從而估計光束110之相同脈衝的光譜特徵。舉例而言，若感測區域173正捕獲來自光束110之單個脈衝之資料，則只要感測區域173中之每一者可在該等脈衝之間的時間量內捕獲資料，影響就為可組合來自所有感測區域173之資料，即使感測區域173之積分時間與一脈衝之時間長度相比較長。舉例而言，脈衝之間可大於100μs且一脈衝之時間長度可為約幾十奈秒(例如，30ns)。在此實例中，積分時間可為10μs(其相較於脈衝之時間長度長得多，但短於脈衝之間的時間)，以使得感測區域173並不需要奈秒等級準確度。由於光學設計使得除DUV光束110以外之光不入射於感測區域173上，因此所有感測區域173均可捕獲每一脈衝之空間條紋圖案1311。
控制系統185連接至每一感測區域173之輸出，以及光學源105及光譜特徵選擇系統150。對於每一輸出，控制系統185量測空間分量174之性質，且分析此等經量測之性質以計算光束110之光譜特徵之估計值。控制系統185可執行對於光束110之每一脈衝或光束110之一組脈衝的量測、分析以及計算。
在提供關於度量衡系統170之細節之前，首先提供對光微影系統100之大體描述作為背景。
參看圖2，由光學源105產生之脈衝光束110之光譜200(或發射光譜)含有關於光能或功率在不同波長內如何分佈之資訊。以圖形式描繪光束110之光譜200，其中光譜強度(不必藉由絕對校準)被標繪為波長或光學頻率之函數。光譜200可被稱作光束110之光譜形狀或強度光譜。光束110之光譜性質包括強度光譜之任何態樣或表示。舉例而 言，頻寬為光譜特徵。光束110之頻寬為此光譜形狀之寬度之度量，且此寬度可依據雷射光之波長或頻率而給定。與光譜之細節相關的任何合適之數學構造(亦即，量度)可用於估計表徵光束之頻寬的值。舉例而言，在光譜形狀之最大峰值強度之一部分(X)處的光譜全寬(被稱作FWXM)可用於表徵光束頻寬。作為另一實例，含有積分光譜強度之一部分(Y)的光譜之寬度(被稱作EY)可用於表徵光束頻寬。
微影曝光設備115包括光學配置，其包括具有例如一或多個聚光器透鏡、遮罩以及物鏡配置之照明器系統129。遮罩可沿著一或多個方向(諸如，沿著光束110之光軸或在垂直於光軸之平面中)移動。物鏡配置包括投影透鏡且使得能夠發生自遮罩至晶圓上之光阻的影像傳送。照明器系統調整光束110照射在遮罩上之角度的範圍。照明器系統亦均勻化光束110跨越遮罩之強度分佈(使之變得均一)。微影曝光設備115可包括微影控制器140、空氣調節裝置及各種電組件之電源供應器以及其他特徵。微影控制器140控制層如何印刷在晶圓120上。
藉由光束110輻射晶圓120。製程程式或配方判定晶圓120上之曝光之長度、所使用之遮罩以及影響曝光之其他因素。在微影期間，光束110之複數個脈衝照明晶圓120之相同區域以形成照明劑量。照明相同區域之光束110之N個脈衝可被稱作曝光窗口或狹縫，且此狹縫之大小可由置放在遮罩之前之曝光狹縫控制。在一些實施中，N之值為幾十，例如自10至100脈衝。在其他實施中，N之值大於100脈衝，例如自100至500脈衝。遮罩、物鏡配置以及晶圓120中之一或多者可在曝光期間相對於彼此移動以使曝光窗口跨越曝光場掃描。曝光場為晶圓120之在曝光狹縫或窗口之一次掃描中經曝光之區域。
參看圖3，例示性光學源105為產生作為光束110之脈衝雷射束之脈衝雷射源。如圖3之實例中所展示，光學源105為兩級雷射系統，其包括將種子光束305提供至功率放大器(PA)310之主控振盪器(MO) 300。主控振盪器300通常包括增益介質(其中發生放大)及光學反饋機構(諸如，光學諧振器)。功率放大器310通常包括增益介質，其中當獲得來自主控振盪器300之種子雷射束時發生放大。若功率放大器310經設計為再生環形諧振器，則將其描述為功率環形放大器(PRA)，且在此狀況下，可由環形設計提供足夠光學反饋。主控振盪器300使得能夠在相對低的輸出脈衝能量下精細調節光譜參數，諸如中心波長及頻寬。功率放大器310自主控振盪器300接收輸出且放大此輸出以達到輸出用於光微影所必要的功率。
主控振盪器300包括具有兩個細長電極之放電腔室、充當增益介質之雷射氣體、用於在電極之間循環氣體之風扇，以及形成於放電腔室之一側上之光譜特徵選擇系統150與放電腔室之第二側上之輸出耦合器315之間的雷射諧振器。光學源105亦可包括自輸出耦合器315接收輸出之線中心分析模組(LAM)320，以及按需要修改雷射束之大小及/或形狀之一或多個光束修改光學系統325。線中心分析模組320為可用以量測種子光束305之波長(例如，中心波長)之一種類型之量測系統的實例。放電腔室中使用之雷射氣體可為用於產生約為所需波長及頻寬之雷射束的任何合適之氣體，例如雷射氣體可為氟化氬(ArF)，其發射波長約為193nm之光；或氟化氪(KrF)，其發射波長約為248nm之光。
功率放大器310包括功率放大器放電腔室，且若其為再生環形放大器，則功率放大器亦包括將光束反射回至放電腔室中以形成循環路徑之光束反射器330。功率放大器放電腔室包括一對細長電極、充當增益介質之雷射氣體以及用於在電極之間循環氣體之風扇。種子光束305藉由反覆地穿過功率放大器而放大。光束修改光學系統325提供入光耦合(in-couple)種子光束且出光耦合(out-couple)來自功率放大器之經放大輻射之一部分以形成輸出光束110的方式(例如，部分反射鏡 面)。
線中心分析模組320監測主控振盪器300之輸出之波長。線中心分析模組可置放在光學源105內之其他位置處，或其可置放在光學源105之輸出處。
再次參看圖1，光譜特徵選擇系統150自光學源105接收光束且基於來自控制系統185之輸入精細地調節光學源105之光譜輸出。參看圖4，展示了耦合至來自光學源105之光的例示性光譜特徵選擇系統450。在一些實施中，光譜特徵選擇系統450自主控振盪器300接收光以使得能夠精細調節主控振盪器300內之光譜特徵，諸如波長及頻寬。
光譜特徵選擇系統450可包括控制模組，諸如包括呈韌體與軟體之任何組合的形式的電子器件之光譜特徵控制模組452。模組452連接至一或多個致動系統，諸如光譜特徵致動系統454、456、458。致動系統454、456、458中之每一者均可包括連接至光學系統466之各別光學特徵460、462、464的一或多個致動器。光學特徵460、462、464經組態以調整所產生的光束110之特定特性從而調整光束110之光譜特徵。控制模組452自控制系統185接收控制信號，控制信號包括操作或控制致動系統454、456、458中之一或多者的特定命令。致動系統454、456、458可經選擇且經設計以共同地(即，串接地)工作。此外，致動系統454、456、458中之每一者可經最佳化以對特定類別之干擾107作出回應。
控制系統185可將此類協調及合作一同用以將一或多個光譜特徵(諸如，波長或頻寬)保持或維持在所要設定點處或至少在環繞設定點之所要範圍內，即使光學源105可經受多種干擾107。
每一光學特徵460、462、464均以光學方式耦合至由該光學源105產生之光束110。在一些實施中，光學系統466為線窄化模組，諸 如圖5中所展示之線窄化模組。線窄化模組包括作為光學特徵460、462、464之分散光學元件(諸如，反射光柵480)及折射光學元件(諸如，稜鏡482、484、486、488)，其中之一或多者可為可旋轉的。此線窄化模組之實例可發現於2009年10月23日申請的題目為「用於選擇及控制光源頻寬之系統、方法及設備(System Method and Apparatus for Selecting and Controlling Light Source Bandwidth)」之美國申請案第12/605,306號('306申請案)中。在'306申請案中，描述包括光束擴展器(包括一或多個稜鏡482、484、486、488)及分散元件(諸如，光柵480)之線窄化模組。可致動光學特徵(諸如，光柵480以及稜鏡482、484、486、488中之一或多者)之各別致動系統並不展示於圖5中。
致動系統454、456、458之致動器中之每一者為用於移動或控制光學系統466之各別光學特徵460、462、464之機械裝置。致動器自模組452接收能量，且將彼能量轉化成賦予至光學系統之光學特徵460、462、464之某種運動。舉例而言，在‘306申請案中，描述致動系統，諸如力裝置(施加力於光柵之區域)及用於旋轉光束擴展器之稜鏡中之一或多者的旋轉台。致動系統454、456、458可包括例如馬達，諸如步進馬達、閥門、壓力控制式裝置、壓電裝置、線性馬達、液壓致動器、音圈等。
參看圖5，提供關於控制系統185之細節，該等細節係關於本文中所描述的系統及方法之各態樣。控制系統185可包括圖5中未展示之其他特徵。一般而言，控制系統185包括數位電子電路、電腦硬體、韌體以及軟體中之一或多者。
控制系統185包括記憶體500，其可為唯讀記憶體及/或隨機存取記憶體。適合於有形地體現電腦程式指令及資料之儲存裝置包括所有形式之非揮發性記憶體，包括例如：半導體記憶體裝置，諸如EPROM、EEPROM及快閃記憶體裝置；磁碟，諸如內部硬碟及抽取 式磁碟；磁光碟；以及CD-ROM光碟。控制系統185亦可包括一或多個輸入裝置505(諸如，鍵盤、觸控螢幕、麥克風、滑鼠、手持式輸入裝置等)及一或多個輸出裝置510(諸如，揚聲器或監視器)。
控制系統185包括一或多個可程式化處理器515以及有形地體現於機器可讀儲存裝置中的用於由可程式化處理器(諸如，處理器515)執行之一或多個電腦程式產品520。一或多個可程式化處理器515可各執行指令程式以藉由對輸入資料進行操作且產生適當之輸出來執行所要功能。一般而言，處理器515自記憶體500接收指令及資料。可藉由經專門設計之ASIC(特殊應用積體電路)來補充前文中的任一者或前文中的任一者可併入於經專門設計之ASIC(特殊應用積體電路)中。
控制系統185包括光譜特徵分析模組525、微影分析模組530、決策模組535、光源致動模組550、微影致動模組555以及光束製備致動模組560。此等模組中之每一者均可為由一或多個處理器(諸如，處理器515)執行之一組電腦程式產品。光譜特徵分析模組525自度量衡系統170之感測區域173中之每一者接收輸出。微影分析模組530自微影曝光設備115之微影控制器140接收資訊。決策模組535自分析模組(諸如，模組525及530)接收輸出且基於來自分析模組之輸出判定需要啟動哪一致動模組或哪些致動模組。光源致動模組550連接至光學源105及光譜特徵選擇系統150中之一或多者。微影致動模組555連接至微影曝光設備115且特定地連接至微影控制器140。光束製備致動模組560連接至光束製備系統112之一或多個組件。
儘管圖5中僅展示幾個模組，但控制系統185有可能包括其他模組。另外，儘管控制系統185被表示為方框，其中所有組件看起來經共置，但控制系統185有可能由實體上彼此遠離之組件組成。舉例而言，光源致動模組550可與光學源105或光譜特徵選擇系統150實體地共置。
一般而言，控制系統185自度量衡系統170(特定地自感測區域173)接收關於光束110之至少一些資訊，且光譜特徵分析模組525對資訊執行分析以判定如何調整供應至微影曝光設備115之光束110之一或多個光譜特徵(例如，頻寬)。基於此判定，控制系統185將信號發送至光譜特徵選擇系統150及/或光學源105以控制光學源105之操作。
一般而言，光譜特徵分析模組525執行估計光束110之光譜特徵(例如，頻寬)所需的所有分析。光譜特徵分析模組525之輸出為光譜特徵之估計值。光譜特徵分析模組525包括用於量測由感測區域173感測的輸出空間分量之性質的量測區塊。光譜特徵分析模組525包括平均化經量測之性質以計算光束110之光譜特徵之估計值的平均化區塊。
光譜特徵分析模組525包括經連接以接收估計之光譜特徵且亦經連接以接收光譜特徵目標值之比較區塊。一般而言，該比較區塊輸出表示光譜特徵目標值與估計值之間的差值的光譜特徵誤差值。決策模組535接收光譜特徵誤差值且判定如何最佳地實現對系統100之校正以便調整光譜特徵。因此，決策模組535將信號發送至光源致動模組550，其判定如何基於光譜特徵誤差值調整光譜特徵選擇系統150(或光學源105)。光源致動模組550之輸出包括發送至光譜特徵選擇系統150之一組致動器命令。舉例而言，光源致動模組550將命令發送至光譜特徵控制模組452，光譜特徵控制模組452連接至光譜特徵致動系統454、456、458。
參看圖7，展示例示性度量衡系統770，其中光學頻率分離設備771包括單個光學頻率分離裝置761。光學頻率分離裝置761自光束分離裝置160接收光束110之第一部分765。光學頻率分離裝置761與該脈衝光束部分765相互作用且輸出對應於該脈衝光束部分765之光譜分量的複數個空間分量774。度量衡系統770亦包括複數個感測區域773 (772)。每一感測區域773可對應於能夠感測或偵測空間分量774之偵測器或偵測器之一部分，如下文參看圖9至圖12所論述。
參看圖8，展示另一例示性度量衡系統870，其中光學頻率分離設備871包括複數個光學頻率分離裝置861A、861B。儘管圖8中展示兩個裝置861A、861B，但有可能可使用兩個以上光學頻率分離裝置。另外，度量衡系統870包括用於將光束部分865劃分成複數個光束部分865A、865B之第二光束分離裝置880，該複數個光束部分中之每一者均被引導至其自身的各別光學頻率分離裝置861A、861B。所有光學頻率分離裝置861A、861B均經組態以具有相同的回應函數。
光學頻率分離裝置861A自光束分離裝置880接收光束部分865A。光學頻率分離裝置861A與該脈衝光束部分865A相互作用且輸出對應於該脈衝光束部分865A之光譜分量的空間分量874A。光學頻率分離裝置861B自光束分離裝置880接收光束部分865B。光學頻率分離裝置861B與該脈衝光束部分865B相互作用且輸出對應於該脈衝光束部分865B之光譜分量的空間分量874B。
度量衡系統870亦包括複數個感測區域873A、873B(872)。每一感測區域873A、873B可對應於能夠感測或偵測空間分量874A、874B之偵測器。因此，舉例而言，每一感測區域873A、873B可與光學頻率分離設備871之單個光學頻率分離裝置861A、861B相關聯。
參看圖9，每一感測區域173(諸如，感測區域773或感測區域873A、873B)可經組態為獨立偵測器973A、973B、973C、973D(例如，光電二極體之一維線性陣列)，其經組態以僅與一個區域之空間分量174(例如，空間分量774或874A、874B)相互作用。在此實例中，存在四個感測區域173(藉由偵測器973A、973B、973C、973D指示)，但有可能少於或多於四個感測區域173。每一偵測器973A、973B、973C、973D經配置以沿著其各別感測軸線983A、983B、 983C、983D延伸。感測軸線中之至少一者沿著不同於其他感測軸線之方向。所有感測軸線983A、983B、983C、983D均垂直於空間分量174之光軸OA。
作為另一實例，如圖10中所展示，每一感測區域173(諸如，感測區域773及873A、873B)可經組態為經組態以與空間分量174相互作用的單個偵測器1072(例如，光電二極體之二維陣列)之一部分或區(被稱作注意區域或ROI)1073A、1073B、1073C、1073D、1073E、1073F。在此實例中，存在六個感測區域173(由該等區1073A、1073B、1073C、1073D、1073E、1073F指示)，但有可能少於或多於六個感測區域173。該等區1073A、1073B、1073C、1073D、1073E、1073F中之每一者均經配置以沿著其各別感測軸線延伸。並且，在此特定配置中，感測軸線中之每一者均沿著不同於其他感測軸線之方向。所有感測軸線均垂直於空間分量174之光軸OA。作為另一實例，如圖11中所展示，每一感測區域173(諸如，感測區域773或感測區域873A、873B)可經組態為經組態以僅與一個區域之空間分量174相互作用的一維偵測器1173(諸如，光電二極體之線性陣列)。
作為另一實例，如圖12中所展示，每一感測區域173(諸如，感測區域773或感測區域873A、873B)可經組態為二維偵測器1273(諸如，光電二極體之二維陣列)，其經組態以與各別空間分量174相互作用。在此實例中，每一二維偵測器可與完整範圍之空間分量174相互作用。
感測區域173中之每一者之感測軸線垂直於空間分量174之光軸OA。
參看圖13，展示例示性度量衡系統1370，其具有作為光學頻率分離設備之單個光學頻率分離裝置1361，即為標準光譜儀之一部分的標準光學配置。標準光譜儀包括標準光學配置1361及在標準光學配置 1361之輸出處之複數個感測區域1372。光學配置1361自光束分離裝置160接收光束110之第一部分1365。
光束部分1365行進穿過光學配置1361，且複數個感測區域1373(1372)自光學配置1371接收輸出光1374。複數個感測區域1373(1372)之輸出連接至控制系統185；以此方式，控制系統185自感測區域1373接收感測到的或記錄的空間分量，且執行估計該脈衝光束110之光譜特徵之方法，如下文詳細論述。
光學配置1361包括標準具1310，透鏡1315、1320以及視情況選用之額外光學件1325，諸如包括均勻化光束之均質器(例如，靜止、移動或旋轉擴散器)之照明器。照明器亦可產生發散光束，其中初始光束之任何部分均等地散佈至相同角度範圍中。在一些實施中，標準具1310包括一對部分反射玻璃或光學平板(如圖13中所展示)，其可間隔開短距離(例如，數毫米至數公分)，反射表面面朝彼此。在其他實施中，標準具1310包括具備兩個平行的反射表面之單個板。可以楔形形狀(展示於圖13中)製造平板以防止後部表面產生干涉條紋，後部表面常常亦具有抗反射塗層。當光束部分1365穿過成對的平板，其被多重反射，且產生複數個經傳輸之射線，該等射線由透鏡1320收集且被帶到複數個感測區域1372。
單個標準具1310(及光學配置1361)產生作為空間分量1374之干涉圖案，其呈一組同心環之外觀(若光束部分1365為發散或會聚光束)。若光束部分1365為經準直之光束，干涉圖案呈現為較均一的強度分佈。特定而言，環之清晰度取決於標準具1310之平板之反射性；因此，若反射性高，則導致高Q因數，單色光相對於暗背景產生一組窄亮環。標準具1310之隨波長而變之透射展示於所得條紋圖案1311中，該圖案產生引導至控制系統185之光譜1312。
儘管展示完整干涉圖案，但並不需要執行計算或估計；替代 地，有可能僅在稍微大於複數個感測區域1372中之每一者的作用區的區域內產生條紋。
參看圖14，程序1400由光微影系統100執行以估計光譜特徵，諸如脈衝光束110之頻寬。該脈衝光束110與光學頻率分離設備171相互作用(1405)從而輸出或產生對應於脈衝光束110之光譜分量的複數個空間分量174(1410)。特定言之，該脈衝光束110之第一部分165在光束分離裝置160處與該脈衝光束110分離之後經引導朝向光學頻率分離設備171。藉由引導第一光束部分165穿過設備171中之一或多個光學頻率分離裝置中之每一者，第一光束部分165與光學頻率分離設備171相互作用。因此，舉例而言，若設備171僅包括單個光學頻率分離裝置(諸如，圖7及13中所展示)，則第一光束部分165被引導穿過彼單個光學頻率分離裝置。若設備171包括兩個或兩個以上光學頻率分離裝置(諸如，圖8中所展示)，則第一光束部分165被進一步劃分成光束部分，該等光束部分中之每一者被引導穿過設備171之光學頻率裝置中之一者。
若設備171包括標準配置1361(諸如，圖13中所展示)，則光束部分1365經引導朝向標準配置1361以使得光束部分1365穿過標準具1310。標準具1310充當光學干涉計，其中光束部分1365經受兩個反射表面(諸如，如圖13中所展示之反射玻璃或光學平板)之間的多次反射。來自標準具1310之所得光學透射(或反射)在波長上為週期性的，且其呈現對應於標準具之諧振的較大透射峰值，諸如所得條紋圖案1311中所展示。因此，此光學透射構成對應於光束部分1365(且因此光束110)之光譜(波長)分量1374的複數個空間分量(該等分量在空間上分離)。
在置於輸出空間分量174之路徑中之複數個感測區域173中之每一者處感測該複數個空間分量174(諸如，圖13之空間分量1374) (1415)。可同時在感測區域173中之每一者處感測空間分量174。參看圖13，複數個感測區域1372中之每一感測區域1373感測標準具條紋圖案(空間分量)1311，且此等空間分量1311可用於恢復完整光譜1312或提供關於光譜1312之量度。
對於感測區域173中之每一者，控制系統185(藉助於光譜特徵分析模組525)量測感測到的空間分量之性質P(1420)，且因此產生一組量測之性質{P1、P2、...、Pn}，其中n為感測區域173之數目。性質P可僅為純量(其由量值(或數值)充分地描述)或為向量(其由量值及方向兩者充分地描述)。純量性質P之實例為諸如光譜1312之寬度的量度。在此實例中，有可能並不已知光譜1312之完整形狀，但已知量度，且此被用於估計光譜1312之形狀。向量性質P之實例為描述光譜1312之完整波形。在此實例中，吾入可根據完整光譜計算任何量度，且藉由具有完整光譜，吾人可進行較準確的計算。可量測脈衝光束110之一範圍的一或多個脈衝之感測到的空間分量。圖15展示感測到的空間分量為來自每一感測區域1373之光譜輸出的實例。
使用圖13之實例，控制系統185可量測作為性質P的自複數個感測區域1372中之每一感測區域1373輸出的光譜1312之寬度W。每一光譜1312之寬度W可提供光束110之頻寬(光譜特徵)之估計值。在一些實施中，使用量度(諸如，FWXM(在最大峰值強度之一部分X處光譜1312之全寬))來判定每一光譜1312之寬度W。在其他實施中，使用量度(諸如，EY(含有積分光譜強度之一部分Y之光譜之寬度))來判定每一光譜1312之寬度W。其他量度適用於量測光譜1312之性質。
如圖15之實例中所展示，控制系統185使用相同量度量測自感測區域173中之每一者(諸如，每一感測區域1373)輸出的經感測空間分量(諸如，每一條紋圖案1311)之性質P。
此時，一組經量測之性質{P1、P2、...、Pn}由光譜特徵分析模 組525產生，其中n為感測區域173之數目(1420)。若經量測之性質為寬度W(如上文所論述)，則產生一組經量測之寬度{W1、W2、...、Wn}。
接下來，控制系統185(經由光譜特徵分析模組525)分析經量測之性質{P1、P2、...、Pn}(1425)。藉由平均化經量測之性質以計算該脈衝光束之光譜特徵之估計值來分析經量測之性質(1425)。藉由對經量測之性質加權平均來平均化經量測之性質{P1、P2、...、Pn}，且光譜特徵之估計值SEST計算如下：SEST=[A1×P1+A2×P2+...An×Pn]/n，其中n為感測區域173之數目。
如上文所提及，可取決於經量測之性質是純量形式抑或向量形式來調整此平均化。
亦有可能可直接對自感測區域173中之每一者輸出的所得條紋圖案1311執行平均化。
經量測之性質之平均值表示經計算之「中心」值，其表示該組數值之最佳值。平均化使用來自具有相同回應函數之複數個感測區域之相同量度而不必求解使用未知項之一組代數方程。所有感測區域正量測來自相同源(光束之脈衝)之光譜分量，且平均化將經量測之性質{P1、P2、...、Pn}之精確度改良高達，其中n為經平均化之感測區域之數目。
權重A1、A2、...、An可為在計算之前經選擇之值。或者，權重A1、A2、...、An可為在系統100之操作期間選擇之值。舉例而言，有可能控制系統185(及光譜特徵分析模組525)檢閱經量測之性質P之值中之每一者，且判定經量測之性質中之哪些為對光譜特徵之準確表示。控制系統185可給最準確的表示較大權重，或可給具有最低準確度之表示低權重(或0權重以將其自計算完全移除)。控制系統185可藉 由使用判定經計算之經量測性質是否在指定或計算範圍外(例如，經計算之經量測性質是否為離群值)的篩選器來作出經量測之性質中之哪些為準確表示之判定。
控制系統185(且尤其光譜特徵分析模組525)判定脈衝光束之所估計光譜特徵SEST是否在光譜特徵之可接受範圍內(1430)。控制系統185可藉由比較所估計之光譜特徵SEST與光譜特徵之目標範圍SRANGE來判定所估計之光譜特徵SEST是否在光譜特徵之可接受範圍內(1430)。因此，控制系統185判定是否在光譜特徵之目標範圍SRANGE內發現所估計之光譜特徵SEST。
光譜特徵分析模組525基於此判定1430將資訊輸出至決策模組535。因此，若光譜特徵分析模組525判定該脈衝光束之所估計光譜特徵SEST在可接受範圍SRANGE內，則光譜特徵分析模組525可將指示不需要作出調整的信號VOK發送至決策模組535。另一方面，若光譜特徵分析模組525判定該脈衝光束之所估計光譜特徵SEST在可接受範圍SRANGE外，則光譜特徵分析模組525可將信號VADJ發送至決策模組535，該信號指示需要藉助於修改光學源105及光譜特徵選擇系統150中之一或多者來對光束110作出調整。信號VADJ亦可包括指示所估計之光譜特徵SEST與在可接受範圍SRANGE內之值有多大不同的資訊(例如，值)。決策模組535接收此資訊VOK或VADJ(連同來自控制系統185中之其他模組的資訊)，且判定發送至光源致動模組550之適當控制信號C。光源致動模組550將信號SFSIG發送至光譜特徵選擇系統150以修改該脈衝光束110之光譜特徵。
舉例而言，信號SFSIG可包括引導至例示性光譜特徵選擇系統450之控制模組452的資訊，且此信號SFSIG可由控制模組452分析以判定什麼種類之信號需要被輸出至致動系統454、456、458中之每一者從而調整一或多個光學特徵460、462、464。
其他實施處於以下申請專利範圍之範疇內。舉例而言，度量衡系統170可包括光柵光譜儀，諸如由德國柏林的柏林LTB Lasertechnik有限公司(LTB Lasertechnik Berlin GmbH)生產之ELIAS中階梯光譜儀。在光柵光譜儀中，光束110被引導朝向中階梯光柵，其根據光束的波長分離或分散光；且自光柵反射之光束110經引導至相機，諸如電荷耦合裝置相機，其能夠解析光束110之波長分佈。此光柵光譜儀可用於系統鑑定及用於光譜形狀及能量分佈(包括頻帶內能量及頻帶外能量)之極精細細節需要依據頻寬準確表徵的研究任務。通常，光柵光譜儀對於微影應用中對光譜性質(諸如，頻寬)之機上、即時量測而言並不實用。
100‧‧‧光微影系統/微影系統
105‧‧‧光學源
107‧‧‧干擾
110‧‧‧脈衝光束/光束/輸出光束
112‧‧‧光束製備系統
115‧‧‧微影曝光設備/光微影曝光設備
120‧‧‧晶圓
129‧‧‧照明器系統
140‧‧‧微影控制器
150‧‧‧光譜特徵選擇系統
160‧‧‧光束分離裝置
165‧‧‧第一部分或百分比/光束部分
167‧‧‧第二部分或百分比
170‧‧‧量測系統/度量衡系統
171‧‧‧光學頻率分離設備/設備
172‧‧‧複數個感測區域
173‧‧‧感測區域
174‧‧‧輸出空間分量/輸出分量
185‧‧‧控制系統

Claims (27)

  1. 一種度量衡系統，其用於量測一脈衝光束之一光譜特徵，該系統包含：一光學頻率分離設備，其在該脈衝光束之路徑中且經組態以與該脈衝光束相互作用且輸出對應於該脈衝光束之光譜分量之複數個空間分量；複數個感測區域，其接收及感測該等輸出空間分量；以及一控制系統，其連接至每一感測區域之一輸出且經組態以：對於每一感測區域輸出，量測一或多個脈衝的來自該光學頻率分離設備之該等輸出空間分量之一性質；分析該等經量測之性質，包括平均化該等經量測之性質以計算該脈衝光束之該光譜特徵之一估計值；以及判定該脈衝光束之該所估計之光譜特徵是否在光譜特徵之值之一可接受範圍內。
  2. 如請求項1之系統，其中該光學頻率分離設備包含複數個光學頻率分離裝置。
  3. 如請求項2之系統，其進一步包含將該脈衝光束劃分成複數個脈衝光束之一光束分離裝置，該等經劃分之脈衝光束中之每一者均經引導至一各別光學頻率分離裝置。
  4. 如請求項2之系統，其中每一光學頻率分離裝置包括一標準具。
  5. 如請求項2之系統，其中該複數個感測區域中之每一感測區域形成於置放在該等光學頻率分離裝置中之一者之輸出處之一不同感測器上。
  6. 如請求項2之系統，其中每一光學頻率分離裝置具有與其他光學頻率分離裝置相同之回應函數。
  7. 如請求項1之系統，其中該光學頻率分離設備包含一或多個標準具。
  8. 如請求項1之系統，其進一步包含在產生該光束之一源與一光微影曝光設備之間的路徑中之一光束分離裝置，其中該光束分離裝置：將該光束之一第一百分比引導朝向該光學頻率分離設備，以及將該光束之一第二百分比沿著該路徑引導朝向該光微影曝光設備。
  9. 如請求項1之系統，其中該光束具有複數個波長，至少一些波長在深紫外線範圍內。
  10. 如請求項1之系統，其中每一感測區域具有與該複數個感測區域中之其他感測區域相同之效能參數。
  11. 如請求項1之系統，其中該光譜特徵為該脈衝光束之一頻寬。
  12. 如請求項1之系統，其進一步包含以光學方式連接至該脈衝光束之一光譜特徵選擇系統，其中：該控制系統連接至該光譜特徵選擇系統；以及若該控制系統判定該脈衝光束之該所估計之光譜特徵在該可接受範圍外，則該控制系統經組態以將一調整信號發送至該光譜特徵選擇系統以修改該脈衝光束之該光譜特徵。
  13. 如請求項1之系統，其中一或多個脈衝之範圍為一單個脈衝。
  14. 如請求項1之系統，其中平均化該等經量測之性質包含判定哪一量測之性質為對該光譜特徵之最準確表示，且計算該脈衝光束之該光譜特徵包含選擇最準確地表示該光譜特徵之該經量測之性質。
  15. 如請求項1之系統，其中： 該控制系統經組態以判定該等經量測之性質中之哪些處於值之一目標範圍內，以及該控制系統藉由僅平均化處於值之該目標範圍內的彼等量測之性質來平均化該等經量測之性質以計算一估計值。
  16. 如請求項1之系統，其中平均化該等經量測之性質包含執行對該等經量測之性質之一加權平均，且計算該脈衝光束之該光譜特徵之該估計值包含選擇該加權平均值作為該光譜特徵估計值。
  17. 如請求項1之系統，其中該光學頻率分離設備包含一單個光學頻率分離裝置，且該複數個感測區域形成於接收一或多個完整光譜分量之一單個二維感測器上。
  18. 如請求項1之系統，其中該複數個感測區域中之每一感測區域具有垂直於該等經輸出之空間分量之一光軸的一感測軸線。
  19. 如請求項1之系統，其中該複數個感測區域中之每一感測區域形成於置放在該光學頻率分離設備之輸出處之一單個感測器之一不同位置處。
  20. 一種用於量測一脈衝光束之一光譜特徵的方法，該方法包含：使該脈衝光束與輸出對應於該脈衝光束之光譜分量之複數個空間分量之一光學頻率分離設備相互作用；在置於該等輸出空間分量之路徑中之複數個感測區域中之每一者處感測該複數個空間分量；在該等感測區域中之每一者處，量測該脈衝光束之一或多個脈衝的該等輸出空間分量之一性質；分析該等經量測之性質，包括平均化該等經量測之性質以計算該脈衝光束之該光譜特徵之一估計值；以及判定該脈衝光束之該所估計之光譜特徵是否在光譜特徵之一可接受範圍內。
  21. 如請求項20之方法，其中在該複數個感測區域中之每一者處感測該複數個空間分量包含在該複數個感測區域中之每一者處同時感測該光束之相同脈衝的該複數個空間分量。
  22. 如請求項20之方法，其進一步包含若判定該脈衝光束之該所估計之光譜特徵在該可接受範圍外，則將一調整信號發送至一光譜特徵選擇系統以修改該脈衝光束之該光譜特徵。
  23. 如請求項20之方法，其中平均化該等經量測之性質包含判定哪一量測之性質為對該光譜特徵之最準確表示，且計算該脈衝光束之該光譜特徵包含選擇最準確地表示該光譜特徵之該經量測之性質。
  24. 如請求項20之方法，其進一步包含判定該等經量測之性質中之哪些處於值之一標準範圍內，其中平均化該等經量測之性質以計算一估計值包含僅平均化處於值之該標準範圍內之彼等經量測之性質。
  25. 如請求項20之方法，其中平均化該等經量測之性質包含執行對該等經量測之性質之一加權平均，且計算該脈衝光束之該光譜特徵之該估計值包含選擇該加權平均值作為該光譜特徵估計值。
  26. 如請求項20之方法，其中在該等感測區域中之每一者處，量測該脈衝光束之一或多個脈衝的該等輸出空間分量之該性質包含使用相同量測技術量測該等感測區域中之每一者的該等輸出空間分量之該性質。
  27. 一種光學系統，其包含：一光學源，其包括產生一脈衝光束之至少一個增益介質；一光束分離裝置，其將該脈衝光束之一第一部分沿著一度量衡路徑引導且將該脈衝光束之一第二部分沿著一微影路徑引 導，一度量衡系統，其在該度量衡路徑中，該度量衡系統包含：一光學頻率分離設備，其在該脈衝光束之路徑中且經組態以與該脈衝光束相互作用且輸出對應於該脈衝光束之光譜分量之複數個空間分量；複數個感測區域，其接收及感測該等輸出空間分量；以及一控制系統，其連接至該複數個感測區域中之每一感測區域之一輸出且經組態以：對於每一感測區域輸出，量測該脈衝光束之一或多個脈衝的該等輸出空間分量之一性質；平均化該等經量測之性質以計算該脈衝光束之該光譜特徵之一估計值；以及判定該脈衝光束之該所估計之光譜特徵是否在光譜特徵之值之一可接受範圍內；以及在該微影路徑中之一光束遞送系統，其自該光學源接收該脈衝光束且將該脈衝光束引導至一光微影曝光設備。
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