專(zhuān)利名稱(chēng)：Euv輻射系統(tǒng)和光刻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種極紫外(“EUV”)輻射系統(tǒng)和包括這樣的EUV輻射系統(tǒng)的光刻投
影設(shè)備。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱(chēng)為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。 通常，圖案的轉(zhuǎn)移是通過(guò)把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進(jìn)行的。通常，單獨(dú)的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已廣泛地承認(rèn)光刻術(shù)是IC和其它的器件和/或結(jié)構(gòu)制造中的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸不斷變小，光刻術(shù)成為了使微型的IC或其它器件和 /或結(jié)構(gòu)能夠被制造的最關(guān)鍵的因素。通過(guò)如等式(1)中所示出的分辨率的瑞利準(zhǔn)則來(lái)給出圖案印刷的限制的理論估計(jì)CD = k:^~ (1)其中，λ是所使用的輻射的波長(zhǎng)，NAps是用于印制圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，Ic1 是依賴(lài)于工藝的調(diào)整因子，也稱(chēng)為瑞利常數(shù)，以及⑶是被印制的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。從等式(1)可以得出，可以以三種方式實(shí)現(xiàn)減小特征的最小可印制尺寸通過(guò)縮短曝光波長(zhǎng)λ、通過(guò)增加數(shù)值孔徑NAps或通過(guò)減小Ic1的值。為了縮短曝光波長(zhǎng)，并因此使最小可印制的尺寸減小，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV) 輻射系統(tǒng)。EUV輻射是具有在10-20nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)的電磁輻射，例如在13-14nm的范圍內(nèi)。還提出了可以使用小于IOnm的波長(zhǎng)的EUV輻射，例如在5-lOnm的范圍內(nèi)，諸如6. 7nm 或6.8nm。這樣的輻射被用術(shù)語(yǔ)“極紫外輻射”或“軟χ射線(xiàn)輻射”表示?？赡艿脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生等離子體源、放電等離子體源或基于由電子存儲(chǔ)環(huán)提供的同步加速器輻射的源。EUV輻射可以通過(guò)使用等離子體來(lái)產(chǎn)生。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射系統(tǒng)可以包括用于激勵(lì)燃料以提供等離子體的激光器和用于容納等離子體的源收集器模塊?？梢岳缤ㄟ^(guò)將激光束引導(dǎo)至燃料，諸如適合的材料(例如錫)的顆?；蛞旱巍⒒蜻m合的氣體或蒸汽 (諸如Xe氣體或Li蒸汽)的流來(lái)產(chǎn)生等離子體。所產(chǎn)生的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如 EUV輻射，其通過(guò)使用輻射收集器來(lái)收集。輻射收集器可以是反射鏡式正入射輻射收集器，其接收輻射且將輻射聚焦成束。源收集器模塊可以包括包封結(jié)構(gòu)或腔，所述包封結(jié)構(gòu)或腔布置成提供真空環(huán)境以維持等離子體。這樣的輻射系統(tǒng)典型地被用術(shù)語(yǔ)“激光產(chǎn)生等離子體(LPP)源”表示。等離子體典型地在密封的器皿(例如真空腔)中產(chǎn)生，在本文中也被稱(chēng)為等離子體腔，且通過(guò)使用各種類(lèi)型的量測(cè)設(shè)備來(lái)監(jiān)控。除產(chǎn)生EUV輻射之外，這些等離子體過(guò)程還通常在等離子體腔中產(chǎn)生不被期望的副產(chǎn)物，其可以包括帶外輻射、高能離子和碎片，例如目標(biāo)材料的原子和/或團(tuán)簇/微滴。這些等離子體形成的副產(chǎn)物可能潛在地加熱、損壞或減小各種等離子體腔光學(xué)元件的操作效率，所述等離子體腔光學(xué)元件包括但不限于包括能夠以正入射和/或掠入射進(jìn)行EUV反射的多層反射鏡(MLM’ )的收集器反射鏡、量測(cè)檢測(cè)器的表面、用于使等離子體形成過(guò)程成像的窗口以及激光輸入窗口。溫度高的高能離子和/或碎片可能以許多方式損壞光學(xué)元件，包括用減小光透射的材料涂覆它們、滲透到它們中以及可能損壞結(jié)構(gòu)整體性和/ 或光學(xué)性質(zhì)(諸如反射鏡的反射處于這樣短的波長(zhǎng)的光的能力)、腐蝕或侵蝕它們和/或擴(kuò)散到它們中。對(duì)于一些目標(biāo)材料(例如錫)，可能期望將蝕刻劑(例如HBr)引入到等離子體腔中以蝕刻已經(jīng)沉積到光學(xué)元件上的材料(例如碎片)。還設(shè)想了元件的受影響的表面可以被加熱以增加蝕刻劑的反應(yīng)速率。如上文所述，一種用于產(chǎn)生EUV光的技術(shù)涉及輻射目標(biāo)材料。在這一點(diǎn)上，CO2激光器(例如輸出10. 6 μ m波長(zhǎng)的光)作為在激光產(chǎn)生等離子體(LPP)過(guò)程中輻射目標(biāo)材料的驅(qū)動(dòng)激光器可以表現(xiàn)出特定的優(yōu)勢(shì)?？赡軐?duì)于特定的目標(biāo)材料(例如包含錫的材料)尤其是如此。例如，一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)可能包括在驅(qū)動(dòng)激光器輸入功率和輸出EUV功率之間產(chǎn)生相對(duì)高的轉(zhuǎn)換效率的能力。(X)2驅(qū)動(dòng)激光器的另一潛在優(yōu)點(diǎn)可以包括將波長(zhǎng)相對(duì)長(zhǎng)的光 (例如，與198nm的深UV相比較)從相對(duì)粗糙的表面(諸如反射式光學(xué)裝置)反射的能力， 該粗糙的表面已經(jīng)涂覆有錫碎片。10. 6 μ m輻射的這一性質(zhì)可以允許在等離子體附近使用反射鏡，例如操控、聚焦和/或調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)激光束的聚焦功率。然而，對(duì)于10.6μπι的驅(qū)動(dòng)激光器，用于將激光輸入到等離子體腔中的窗口典型地由制造且涂覆有抗反射涂層。不利地，這些材料可能對(duì)特定的蝕刻劑(例如溴化物)是敏感的。除了由等離子體產(chǎn)生的碎片呈現(xiàn)的挑戰(zhàn)之外，傳統(tǒng)的激光產(chǎn)生等離子體源使用反射鏡和透鏡以將激光束聚焦到目標(biāo)材料上。透鏡可能導(dǎo)致相當(dāng)大量的背反射。而且，激光束可以具有大約IOkW的功率，在一些情形中甚至更高。這可能導(dǎo)致加熱透鏡，可能導(dǎo)致透鏡變形，其可能降低被加熱的透鏡的品質(zhì)。雖然已經(jīng)建議在透鏡上使用抗反射涂層，用于減小背反射，但是這些涂層可能增加輻射的吸收，因此可能導(dǎo)致透鏡甚至被更大程度地加熱。

發(fā)明內(nèi)容
期望降低將激光束聚焦到目標(biāo)材料上的光學(xué)裝置的背反射，期望同時(shí)使光學(xué)裝置保持處于可接受的溫度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種EUV輻射系統(tǒng)，包括源腔；供給裝置，構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料供給至預(yù)定的等離子體形成位置；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)或更多的反射鏡形成，所述反射鏡布置成在所述目標(biāo)材料位于所述預(yù)定的等離子體形成位置時(shí)建立延伸至所述目標(biāo)材料的束路徑；和激光器系統(tǒng)，構(gòu)造和布置成提供沿著所述束路徑的激光束，用于與所述目標(biāo)材料相互作用以在所述腔內(nèi)產(chǎn)生發(fā)射EUV輻射的等離子體。至少一個(gè)反射鏡或甚至全部反射鏡可以定位在源腔的外面。源腔可以具有窗口， 束路徑延伸穿過(guò)所述窗口，該窗口不垂直于束路徑。這樣的窗口可以例如相對(duì)于束路徑以一角度傾斜，使得由窗口反射的任何輻射不會(huì)返回穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)。激光器系統(tǒng)可以構(gòu)造成至少產(chǎn)生具有從大約9μπι至大約Ilym的波長(zhǎng)范圍內(nèi)選擇的波長(zhǎng)。該波長(zhǎng)可以是大約 9· 4μπι 或大約 10. 6μ 。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種EUV輻射系統(tǒng)，包括源腔；供給裝置，構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料供給至預(yù)定的等離子體形成位置；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)或更多的反射鏡形成，所述反射鏡布置成建立延伸至所述預(yù)定的等離子體形成位置的束路徑； 和激光器系統(tǒng)，構(gòu)造和布置成提供沿著所述束路徑的激光束，用于與所述目標(biāo)材料在所述預(yù)定的等離子體形成位置處相互作用以在所述腔內(nèi)產(chǎn)生發(fā)射EUV輻射的等離子體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光刻投影設(shè)備，其設(shè)置有EUV輻射系統(tǒng)，該 EUV輻射系統(tǒng)包括源腔；供給裝置，構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料供給至預(yù)定的等離子體形成位置；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)或更多的反射鏡形成，所述反射鏡布置成在所述目標(biāo)材料位于所述預(yù)定的等離子體形成位置時(shí)建立延伸至所述目標(biāo)材料的束路徑；和激光器系統(tǒng)，構(gòu)造和布置成提供沿著所述束路徑的激光束，用于與所述目標(biāo)材料相互作用以在所述腔內(nèi)產(chǎn)生發(fā)射EUV輻射的等離子體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光刻投影設(shè)備，其設(shè)置有EUV輻射系統(tǒng)，該 EUV輻射系統(tǒng)包括源腔；供給裝置，構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料供給至預(yù)定的等離子體形成位置；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)或更多的反射鏡形成，所述反射鏡布置成在所述目標(biāo)材料位于所述預(yù)定等離子體形成位置時(shí)建立延伸至所述目標(biāo)材料的束路徑；和激光器系統(tǒng)，構(gòu)造和布置成提供沿著所述束路徑的激光束，用于與所述目標(biāo)材料相互作用以在所述腔內(nèi)產(chǎn)生發(fā)射EUV輻射的等離子體。所述光刻投影設(shè)備還包括照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)由所述等離子體發(fā)射的EUV輻射；支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)造成保持圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在輻射束的橫截面中將圖案賦予輻射束以形成圖案化的輻射束；和投影系統(tǒng)，配置成將所述圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。


下面僅通過(guò)示例的方式，參考示意性附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中示意性附圖中相應(yīng)的參考標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2示出了圖1的光刻設(shè)備的一實(shí)施例的更加詳細(xì)的示意圖；圖3是圖1和2的光刻設(shè)備的源收集器模塊的更加詳細(xì)的視圖；圖4示出圖1的光刻設(shè)備的一實(shí)施例的更加詳細(xì)的示意圖；圖5示出圖3的光刻設(shè)備的激光器系統(tǒng)的一實(shí)施例的詳細(xì)示意圖；和圖6示出圖3的光刻設(shè)備的激光器系統(tǒng)的一實(shí)施例的詳細(xì)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備100。所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(niǎo)(例如，EUV輻射的輻射束B(niǎo))；支撐結(jié)構(gòu) (例如掩模臺(tái))MT，構(gòu)造成支撐圖案形成裝置(例如掩模或掩模版)MA，并與配置用于精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，構(gòu)造用于保持襯底 (例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和投影系統(tǒng)(例如反射式投影透鏡系統(tǒng))PS，配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B(niǎo)的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一個(gè)或更多個(gè)管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類(lèi)型的光學(xué)部件，用于引導(dǎo)、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)以依賴(lài)于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來(lái)保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。被賦予輻射束的圖案可以與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類(lèi)型、交替型相移掩模類(lèi)型、衰減型相移掩模類(lèi)型和各種混合掩模類(lèi)型之類(lèi)的掩模類(lèi)型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”可以包括任意類(lèi)型的投影系統(tǒng)，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用真空之類(lèi)的其它因素所適合的。因?yàn)闅怏w可能吸收過(guò)多的輻射，所以期望對(duì)于EUV使用真空。因此，可以在真空壁和真空泵的幫助下提供真空環(huán)境至整個(gè)束路徑。如這里所示的，所述設(shè)備是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述設(shè)備可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多的襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的類(lèi)型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。參照?qǐng)D1，所述照射器IL接收從源收集器模塊SO發(fā)出的極紫外輻射束。產(chǎn)生EUV 光的方法包括但不一定受限于，將材料轉(zhuǎn)換成等離子體狀態(tài)，該等離子體狀態(tài)具有至少一種元素(例如氙、鋰或錫)，且在EUV范圍內(nèi)具有一個(gè)或更多的發(fā)射線(xiàn)。在這樣的一種方法中，通常用術(shù)語(yǔ)激光產(chǎn)生等離子體(“LLP”)表示的所需要的等離子體可以通過(guò)用激光束輻射燃料(諸如具有所需要的發(fā)射線(xiàn)元素的材料的液滴、流或簇)來(lái)產(chǎn)生。源收集器模塊 SO可以是包括圖1中未顯示的激光器的EUV輻射系統(tǒng)的一部分，用于提供激勵(lì)燃料的激光束。所產(chǎn)生的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其被通過(guò)使用設(shè)置在源收集器模塊中的輻射收集器來(lái)收集。激光器和源收集器模塊可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)CO2激光器被用于提供用于燃料激勵(lì)的激光束時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將該激光器考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過(guò)包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)的幫助，將所述輻射束從所述激光器傳到源收集器模塊。在其它情況下，所述源可以是所述源收集器模塊的組成部分。所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整裝置。通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱(chēng)為σ-外部和ο-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如積分器和聚光器?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。所述輻射束B(niǎo)入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))ΜΤ上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模)ΜΑ上，并且通過(guò)所述圖案形成裝置來(lái)形成圖案。在被從圖案形成裝置(例如掩模)MA反射之后，所述輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將束聚焦到所述襯底W 的目標(biāo)部分C上。通過(guò)第二定位裝置PW和位置傳感器IF2 (例如，干涉儀器件、線(xiàn)性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B(niǎo)的路徑中。類(lèi)似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器IFl 用于相對(duì)于所述輻射束B(niǎo)的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如掩模)ΜΑ?？梢允褂醚谀?duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、Μ2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記PI、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底W。所示的設(shè)備可以用于以下模式中的至少一種中1.在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后，將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。2.在掃描模式中，在對(duì)支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT 相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT的速度和方向可以通過(guò)所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特性來(lái)確定。3.在另一模式中，將保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT保持為基本靜止，并且在對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類(lèi)型的可編程反射鏡陣列)的無(wú)掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。圖2更詳細(xì)地顯示設(shè)備100，包括源收集器模塊SO、照射系統(tǒng)IL以及投影系統(tǒng)PS。 源收集器模塊SO構(gòu)造和布置成使得真空環(huán)境可以保持在源收集器模塊SO的包封結(jié)構(gòu)220 中。發(fā)射EUV輻射的等離子體210可以由放電產(chǎn)生等離子體源形成。EUV輻射可以由氣體或蒸汽(例如)(e氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽)，其中溫度非常高的等離子體210可以通過(guò)放電產(chǎn)生等離子體源形成。EUV輻射可以通過(guò)氣體或蒸汽(例如Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽) 產(chǎn)生，其中溫度非常高的等離子體210被產(chǎn)生以發(fā)射在電磁頻譜的EUV范圍內(nèi)的輻射。溫度非常高的等離子體210可以通過(guò)例如導(dǎo)致至少部分電離的等離子體的放電生成。例如10 的分壓的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它的適合的氣體或蒸汽可能對(duì)于輻射的有效產(chǎn)生是必須的。在一實(shí)施例中，激勵(lì)的錫(Sn)的等離子體被提供以產(chǎn)生EUV輻射。
由溫度高的等離子體210發(fā)射的輻射經(jīng)由可選的氣體阻擋件或污染物阱230(在一些情形中也被稱(chēng)為污染物阻擋件或翼片阱)從源腔211傳遞到收集器腔212中，該氣體阻擋件或污染物阱被定位在源腔211中的開(kāi)口中或后面。污染物阱230可以包括通道結(jié)構(gòu)。 污染物阱230還可以包括氣體阻擋件、或氣體阻擋件和通道結(jié)構(gòu)的組合。此處還顯示的污染物阱或污染物阻擋件230至少包括在現(xiàn)有技術(shù)中已知的通道結(jié)構(gòu)。收集器腔211可以包括輻射收集器⑶，其可以是所謂的掠入射收集器。輻射收集器CO具有上游輻射收集器側(cè)251和下游輻射收集器側(cè)252。橫穿收集器CO的輻射可以被反射離開(kāi)光柵光譜濾光片MO以被聚焦到虛源點(diǎn)IF上。虛源點(diǎn)IF通常稱(chēng)為中間焦點(diǎn)，源收集器模塊布置成使得中間焦點(diǎn)IF位于包封結(jié)構(gòu)220中的開(kāi)口 221處或附近。虛源點(diǎn)IF 是發(fā)射輻射的等離子體210的像。隨后，輻射橫穿照射系統(tǒng)IL，其可以包括琢面場(chǎng)反射鏡裝置(facetted field mirror device) 22和塚面光瞳反射鏡裝置(facetted pupil mirror device) 24，布置成在圖案形成裝置MA處提供輻射束21的期望的角分布，以及在圖案形成裝置MA處提供輻射強(qiáng)度的期望的均勻性。當(dāng)輻射束21在由支撐結(jié)構(gòu)MT保持的圖案形成裝置MA處反射時(shí)，圖案化的束沈被形成，圖案化的束沈借助于反射元件觀、30通過(guò)投影系統(tǒng)PS成像到由晶片平臺(tái)或襯底臺(tái)WT保持的襯底W上。比圖示的更多的元件可以通常設(shè)置在照射光學(xué)單元IL和投影系統(tǒng)PS中。光柵光譜濾光片240可以可選地依賴(lài)于光刻設(shè)備的類(lèi)型進(jìn)行設(shè)置。此外，可以設(shè)置比圖中顯示的更多的反射鏡，例如在投影系統(tǒng)PS中設(shè)置了比圖2中顯示的多1-6個(gè)額外的反射元件。收集器光學(xué)裝置CO顯示為具有反射器253、2M和255的巢狀收集器，正如掠入射收集器(或掠入射收集器反射鏡)的例子。然而，包括正入射收集器的輻射收集器可以被應(yīng)用以代替包括掠入射反射鏡的輻射收集器50。在此處，在可應(yīng)用的情況下，作為掠入射收集器的收集器光學(xué)裝置CO還可以通常被解釋成收集器。此外，還可以應(yīng)用透射式光學(xué)濾光片來(lái)替代如在圖2中示意性地顯示的光柵M0。 對(duì)于EUV是透射的光學(xué)濾光片和對(duì)于UV輻射是較不透射的或甚至基本上吸收UV輻射的光學(xué)濾光片在本領(lǐng)域中是已知的。因此，“光柵光譜純度濾光片”在此處還表示“光譜純度濾光片”，其包括光柵或透射式濾光片。EUV透射式光學(xué)濾光片雖然未在示意性的圖2中顯示但是可以被包含作為可選的光學(xué)元件，例如布置在收集器光學(xué)裝置CO的上游，或是在照射系統(tǒng)IL和/或投影系統(tǒng)PS中的光學(xué)EUV透射式濾光片。收集器光學(xué)裝置CO通常放置在源SO或源SO的像的附近位置中。每一反射器253、 2M、255可以包括至少兩個(gè)相鄰的反射表面，與較靠近源SO的反射表面相比，較遠(yuǎn)離源SO 的反射表面被以與光軸0成更小的角度放置。這樣，掠入射收集器CO配置成產(chǎn)生沿著光軸 0傳播的(E)UV輻射束。至少兩個(gè)反射器可以大致同軸地放置且基本上圍繞光軸0旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)地延伸。應(yīng)當(dāng)理解，收集器CO可以具有在外反射器255的外表面上的另外的特征或在外反射器255周?chē)牧硗獾奶卣?。例如，另外的特征可以是保護(hù)性保持器或加熱器。參考標(biāo)號(hào)256表示在兩個(gè)反射器之間的空間，例如在反射器2M和255之間的空間。每一反射器 253,2 ，255可以包括至少兩個(gè)相鄰的反射表面，與較靠近源SO的反射表面相比，較遠(yuǎn)離源SO的反射表面被以與光軸0成更小的角度放置。這樣，掠入射收集器CO配置成產(chǎn)生沿著光軸0傳播的(E)UV輻射束。至少兩個(gè)反射器可以大致同軸地放置且基本上圍繞光軸0旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)地延伸。在使用期間，可以在外反射器253和內(nèi)反射器2M和255中的一個(gè)或更多個(gè)上發(fā)現(xiàn)沉積物。收集器CO可能由于這樣的沉積物而被劣化(由例如來(lái)自源SO的離子、電子、簇團(tuán)、液滴和電極侵蝕而劣化)。Sn的沉積(例如由于Sn源)，在幾個(gè)單層之后可能對(duì)于收集器CO或其它光學(xué)元件的反射是有害的，其這可能需要清潔這樣的光學(xué)元件。圖4更詳細(xì)顯示投影設(shè)備的另一實(shí)施例。照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS非常類(lèi)似于圖2的投影設(shè)備的照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS。然而，輻射系統(tǒng)42將激光產(chǎn)生等離子體用作輻射源SO。輻射系統(tǒng)42包括源腔47，在這一實(shí)施例中，不僅基本上包含有源S0，而且包含有收集器反射鏡50，所述收集器反射鏡50在圖3的實(shí)施例中是正入射收集器50，例如多層反射鏡。另外，輻射系統(tǒng)42通常設(shè)置有激光器系統(tǒng)61，所述激光器系統(tǒng)61構(gòu)造和布置成提供激光束63，該激光束63被光學(xué)系統(tǒng)65反射而穿過(guò)設(shè)置在收集器反射鏡50中的孔闌67。 激光器系統(tǒng)61可以是(X)2激光器。激光器系統(tǒng)可以構(gòu)造成至少產(chǎn)生輻射，該輻射具有從大約9 μ m至大約11 μ m的波長(zhǎng)范圍內(nèi)選擇的波長(zhǎng)，尤其是大約9. 4 μ m或大約10. 6 μ m的波長(zhǎng)。另外地或可替代地，激光器可以是脈沖式激光器。CO2激光器的激光束63典型地具有大約IOkW或更大的功率。輻射系統(tǒng)包括在目標(biāo)材料供給裝置71中的目標(biāo)材料69，諸如Sn或Xe。目標(biāo)材料供給裝置71構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料69供給至預(yù)定的等離子體位置73。光學(xué)系統(tǒng)65 (在這一實(shí)施例中，三反射鏡系統(tǒng)由三個(gè)反射鏡Ml、M2和M3形成，具有各自的反射表面Si、S2 和S3 (參見(jiàn)圖幻)布置成建立延伸至預(yù)定的等離子體位置73的束路徑，使得在目標(biāo)材料69 的液滴位于預(yù)定等離子體位置73處時(shí)，束路徑延伸至所述液滴，該等離子體位置通常與光學(xué)系統(tǒng)65的焦點(diǎn)重合。激光器系統(tǒng)布置成使得激光束63被沿著用于與目標(biāo)材料相互作用的束路徑設(shè)置，以在預(yù)定的等離子體位置73處在源腔47的內(nèi)部產(chǎn)生發(fā)射EUV的等離子體。在圖5中，可以看到光學(xué)系統(tǒng)65是通常已知為“三反射鏡消像散裝置”的類(lèi)型。通常，術(shù)語(yǔ)“消像散裝置(anastigmat)”表示沒(méi)有或基本上沒(méi)有像散的光學(xué)系統(tǒng)。在本發(fā)明中，不要求光學(xué)系統(tǒng)不具有像散。而是期望激光束63會(huì)聚至與在等離子體產(chǎn)生位置處的目標(biāo)材料重合的體積。束的功率應(yīng)當(dāng)集中到與目標(biāo)材料顆粒或液滴的尺寸相當(dāng)或更小的體積中。如果束聚焦較大，那么將損失效率，其期望被最小化。三個(gè)非球面反射鏡的使用允許經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造滿(mǎn)足器件性能的光學(xué)系統(tǒng)，和最小化透射損失。因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)65由反射鏡形成， 所以在激光束63延伸通過(guò)的束路徑內(nèi)不需要任何透鏡，因此使得沿著束路徑可以沒(méi)有透鏡。通常由透鏡造成的任何背反射因此被避免，以及任何透鏡加熱被避免。本發(fā)明的適合的應(yīng)用還避免對(duì)抗反射涂層的加熱。在一實(shí)施例中，反射鏡Ml，M2，M3的表面51，52，53是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的圓錐表面的離軸部分。光學(xué)系統(tǒng)65可以具有單個(gè)對(duì)稱(chēng)軸。反射鏡Ml和M3可以是大致共平面的。光學(xué)系統(tǒng)65的反射鏡Ml，M2和M3中的一個(gè)，尤其是在束路徑的下游最遠(yuǎn)端處的反射鏡M3還可以被安裝成相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)65的其余部分是可旋轉(zhuǎn)的，用于能夠移動(dòng)焦點(diǎn)的位置。在一實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)反射鏡，例如反射鏡M3，在校準(zhǔn)和/或設(shè)備的維護(hù)期間被調(diào)整，以將光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)設(shè)定成預(yù)定點(diǎn)。在另一實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)反射鏡在操作期間是可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整的，以確保束入射到目標(biāo)材料上。在這一實(shí)施例中，傳感器81感測(cè)目標(biāo)材料72的顆粒或液滴的位置。致動(dòng)器82驅(qū)動(dòng)反射鏡M3以調(diào)整焦點(diǎn)的位置，用于與目標(biāo)材料72的顆?；蛞旱沃睾?。致動(dòng)器82由控制器83控制，該控制器83響應(yīng)于由傳感器81感測(cè)的位置。在操作中，目標(biāo)材料69由目標(biāo)材料供給裝置71供給，且成液滴72的形式。在這樣的目標(biāo)材料69的液滴到達(dá)預(yù)定的等離子體形成位置73時(shí)，激光束63撞擊到液滴69上， 發(fā)射EUV輻射的等離子體在源腔47的內(nèi)部形成。在圖4的實(shí)施例中，從預(yù)定的等離子體形成位置73發(fā)射的EUV輻射通過(guò)正入射收集器反射鏡和可選地經(jīng)由反射式光譜光柵濾光片 51聚焦到中間焦點(diǎn)52上。為了避免過(guò)度地加熱，反射表面Si，S2和S3中的一個(gè)或更多個(gè)可以設(shè)置有涂層， 例如含金涂層。在一實(shí)施例中，所述涂層基本上由金形成。在一實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)65中的一個(gè)或更多的反射鏡設(shè)置有冷卻系統(tǒng)84，以在操作期間對(duì)其進(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)84可以是主動(dòng)式冷卻系統(tǒng)(例如其中冷卻介質(zhì)在反射鏡和外部熱交換器之間循環(huán))，或諸如熱管或散熱器等被動(dòng)式冷卻系統(tǒng)。在一實(shí)施例中，一個(gè)或更多的額外的反射鏡設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)中。例如，平坦的折疊式反射鏡可以被設(shè)置以使得更便利地布局。在圖6中，示意性地示出了激光器系統(tǒng)61，其可以用在EUV輻射系統(tǒng)42中。圖6 的激光器系統(tǒng)包括種子激光器(seed laser) 75和四個(gè)光學(xué)增益介質(zhì)77，79，81和83，其配置成產(chǎn)生形成激光束63的被放大的光子束85。光學(xué)增益介質(zhì)77，79，81和83中的至少一個(gè)可以包含在具有窗口的腔內(nèi)，該窗口構(gòu)造和布置成透射被放大的光子束85。在圖5的激光器系統(tǒng)中，所有的光學(xué)增益介質(zhì)77，79，81和83分別包含在腔77，，79，，81，和83，中，每個(gè)腔具有布置成透射被放大的光子束的窗口。這樣的窗口可以沿著被放大的光子束設(shè)置， 但還可以設(shè)置在激光束63傳輸所遵循的所述束路徑中，例如在源腔47的壁中和/或在包括光學(xué)系統(tǒng)65的壁中。這樣的壁優(yōu)選地相對(duì)于被放大的光子束或激光束是傾斜的，使得由背反射引起的缺點(diǎn)被最小化。透射通過(guò)腔83’的窗口中的一個(gè)窗口的被放大的光子束85 形成激光束63，且直接入射到光學(xué)系統(tǒng)65的反射鏡Ml上。如果光學(xué)增益介質(zhì)77，79，81和 83未被包含在腔中，那么由光學(xué)增益介質(zhì)產(chǎn)生的被放大的光子束85直接入射到光學(xué)系統(tǒng) 65的反射鏡Ml上。盡管以上已經(jīng)做出了具體的參考，在光學(xué)光刻術(shù)的情形中使用本發(fā)明的實(shí)施例， 但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可以用于其他應(yīng)用中，例如壓印光刻術(shù)，并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻術(shù)。這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“束”包含全部類(lèi)型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射 (例如具有或約365、355、對(duì)8、193、157或126歷的波長(zhǎng))和極紫外(EUV)輻射(例如，具有在5-20nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng))以及粒子束(例如離子束或電子束)。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明可以以與上述不同的形式實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采取包含用于描述上述公開(kāi)的方法的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式，或者采取具有在其中存儲(chǔ)的這種計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的形式(例如，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán))。以上描述旨在進(jìn)行解釋?zhuān)皇窍拗菩缘?。因而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以明白， 在不背離所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種EUV輻射系統(tǒng)，包括源腔；供給裝置，構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料供給至預(yù)定的等離子體形成位置；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)或更多的反射鏡形成，所述反射鏡布置成在所述目標(biāo)材料位于所述預(yù)定的等離子體形成位置時(shí)建立延伸至所述目標(biāo)材料的束路徑；和激光器系統(tǒng)，構(gòu)造和布置成提供沿著所述束路徑的激光束，用于與所述目標(biāo)材料相互作用以在所述腔內(nèi)產(chǎn)生發(fā)射EUV輻射的等離子體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述反射鏡中的一個(gè)或更多個(gè)形成消像散裝置，所述消像散裝置構(gòu)造和布置成至少減小在所述光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)處的像散量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述反射鏡中的至少一個(gè)反射鏡是非球面的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述反射鏡中的一個(gè)或更多個(gè)是可旋轉(zhuǎn)的，用于使所述位置移位至所述焦點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的EUV輻射系統(tǒng)，還包括傳感器和控制器，所述傳感器配置成感測(cè)所述目標(biāo)材料的位置，所述控制器配置成響應(yīng)于由所述傳感器感測(cè)的所述目標(biāo)材料或所述位置來(lái)控制連接至所述一個(gè)或更多的可旋轉(zhuǎn)反射鏡的致動(dòng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中在所述束路徑上的最末的反射鏡是可旋轉(zhuǎn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述焦點(diǎn)基本上與所述預(yù)定的等離子體形成位置重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述反射鏡中的至少一個(gè)具有設(shè)置有涂層的反射表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述涂層包含金或基本上由金形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述反射鏡中的至少一個(gè)位于所述源腔的外面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述激光器系統(tǒng)包括一個(gè)或更多的光學(xué)增益介質(zhì)，所述光學(xué)增益介質(zhì)配置成產(chǎn)生用于形成所述激光束的被放大的光子束，其中所述被放大的光子束直接入射到所述光學(xué)系統(tǒng)的反射鏡上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的EUV輻射系統(tǒng)，其中所述激光器系統(tǒng)包括一個(gè)或更多的光學(xué)增益介質(zhì)，所述光學(xué)增益介質(zhì)配置成產(chǎn)生用于形成所述激光束的被放大的光子束，其中所述光學(xué)增益介質(zhì)中的至少一者包含在具有窗口的腔中，所述窗口構(gòu)造和布置成透射所述被放大的光子束，其中透射通過(guò)所述窗口的所述被放大的光子束直接入射到所述光學(xué)系統(tǒng)的反射鏡上。
13.一種EUV輻射系統(tǒng)，包括源腔；供給裝置，構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料供給至預(yù)定的等離子體形成位置；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)或更多的反射鏡形成，所述反射鏡布置成建立延伸至所述預(yù)定的等離子體形成位置的束路徑；和激光器系統(tǒng)，構(gòu)造和布置成提供沿著所述束路徑的激光束，用于與所述目標(biāo)材料在所述預(yù)定的等離子體形成位置處相互作用以在所述腔內(nèi)產(chǎn)生發(fā)射EUV輻射的等離子體。
14.一種光刻投影設(shè)備，所述光刻投影設(shè)備設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的 EUV輻射系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光刻投影設(shè)備，其中所述光刻投影設(shè)備還包括 照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)由所述等離子體發(fā)射的EUV輻射；支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)造成保持圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠在輻射束的橫截面中將圖案賦予輻射束以形成圖案化的輻射束；和投影系統(tǒng)，配置成將所述圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
全文摘要
一種光刻投影設(shè)備設(shè)置有EUV輻射系統(tǒng)，該EUV輻射系統(tǒng)包括源腔；供給裝置，構(gòu)造和布置成將目標(biāo)材料供給至預(yù)定的等離子體形成位置；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)或更多的反射鏡形成，布置成在所述目標(biāo)材料位于所述預(yù)定的等離子體形成位置時(shí)建立延伸至所述目標(biāo)材料的束路徑；和激光器系統(tǒng)，構(gòu)造和布置成提供沿著所述束路徑的激光束，用于與所述目標(biāo)材料相互作用以在所述腔內(nèi)產(chǎn)生發(fā)射EUV輻射的等離子體。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102472981SQ201080035014
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日
發(fā)明者A·范帝杰賽歐東克, E·魯普斯特拉 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司