專利名稱：輻射源和光刻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輻射源和光刻設(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。光刻設(shè)備可用于例如IC制造過(guò)程中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？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，通過(guò)將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而實(shí)現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移。通常，單一襯底將包括相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)，所述相鄰目標(biāo)部分被連續(xù)地圖案化。 光刻技術(shù)被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著通過(guò)使用光刻技術(shù)制造的特征的尺寸變得越來(lái)越小，光刻技術(shù)正變成允許制造微型IC或其他器件和/或結(jié)構(gòu)的更加關(guān)鍵的因素。圖案印刷的極限的理論估計(jì)可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式⑴所示CD = h*— (I)
1NA其中λ是所用輻射的波長(zhǎng)，NA是用以印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，Ic1是依賴于工藝的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，CD是印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式
(I)知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑實(shí)現(xiàn)通過(guò)縮短曝光波長(zhǎng)λ、通過(guò)增大數(shù)值孔徑NA或通過(guò)減小Ic1的值。為了縮短曝光波長(zhǎng)，并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射是波長(zhǎng)在5-20nm范圍內(nèi)的電磁輻射，例如在13_14nm范圍內(nèi)，例如在5_10nm范圍內(nèi)，例如6. 7nm或6. 8nm的輻射波長(zhǎng)?？捎玫脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生的等離子體源、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?？梢酝ㄟ^(guò)使用等離子體產(chǎn)生EUV輻射。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射源可以接收激發(fā)燃料以提供等離子體的激光束。等離子體可以例如通過(guò)引導(dǎo)激光束至燃料來(lái)產(chǎn)生，燃料是例如合適材料(例如錫)的顆粒，或合適氣體或蒸汽的束，例如氙氣或鋰蒸汽。最終的等離子體輻射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過(guò)使用輻射收集器收集。輻射收集器可以是反射鏡反射的正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦成束。輻射源可以包括包圍結(jié)構(gòu)或腔，布置成提供真空環(huán)境以支持等離子體。這種輻射系統(tǒng)通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(LPP)源。除了發(fā)射EUV輻射，等離子體還可以發(fā)射紅外輻射。這種紅外輻射會(huì)引起光刻設(shè)備的部件升溫，這可以引起這些部件失效
發(fā)明內(nèi)容
期望提供一種輻射源，其中以現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有公開(kāi)的方式處理紅外輻射。根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種輻射源，包括燃料源，所述燃料源配置成將燃料輸送至等離子體發(fā)射位置、用于通過(guò)激光束蒸發(fā)以形成等離子體，并且還包括收集器，所述收集器配置成收集通過(guò)等離子體發(fā)射的EUV輻射并引導(dǎo)EUV輻射朝向中間焦點(diǎn)，收集器還包括衍射光柵，所述衍射光柵配置成衍射通過(guò)等離子體發(fā)射的紅外輻射，其中所述輻射源還包括位于中間焦點(diǎn)前的輻射導(dǎo)管，輻射導(dǎo)管包括通過(guò)向內(nèi)變細(xì)的主體或向內(nèi)呈錐形的主體連接至出口孔的入口孔，輻射導(dǎo)管包括內(nèi)部部分和外部部分，內(nèi)部部分比外部部分靠近中間焦點(diǎn)，其中內(nèi)部部分配置成將入射的衍射紅外輻射反射朝向外部部分。內(nèi)部部分可以包括反射結(jié)構(gòu)且外部部分包括吸收結(jié)構(gòu)。內(nèi)部部分可以包括多個(gè)面，取向成使得它們將入射的衍射紅外輻射反射朝向外部部分。 多個(gè)面可以取向成使得它們將第一級(jí)入射的衍射紅外輻射反射朝向外部部分。多個(gè)面的至少一部分相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形角可以界定小于70°的角。多個(gè)面的至少一部分相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形角可以界定小于61°或更小的角。多個(gè)面圍繞輻射導(dǎo)管的內(nèi)部沿輻射源的光軸的基本上橫向的方向延伸。多個(gè)面可以具有大體環(huán)形形狀。外部部分可以包括多個(gè)脊，所述多個(gè)脊遠(yuǎn)離中間焦點(diǎn)地成角度。外部部分可以包括第一吸收結(jié)構(gòu)和第二吸收結(jié)構(gòu)。第二吸收結(jié)構(gòu)包括多個(gè)面，所述多個(gè)面配置成接收從輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分反射的紅外輻射，并反射該紅外輻射跨過(guò)輻射導(dǎo)管。外部部分可以包括多個(gè)面，所述多個(gè)面配置成接收從輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分反射的紅外輻射，并將該紅外輻射反射跨過(guò)輻射導(dǎo)管。第二吸收結(jié)構(gòu)具有鋸齒形狀。第一吸收結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)脊，所述多個(gè)脊遠(yuǎn)離中間焦點(diǎn)地成角度。第二吸收結(jié)構(gòu)包括多個(gè)面，所述多個(gè)面基本上彼此垂直并被取向成使得它們將已經(jīng)傳播跨經(jīng)輻射導(dǎo)管的紅外輻射反射回。這些面可以被取向成使得它們將基本上垂直于輻射導(dǎo)管的光軸的紅外輻射反射回。紅外輻射可以具有大約10. 6 μ m的波長(zhǎng)。根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供一種輻射源，包括燃料源，配置成輸送燃料至等離子體發(fā)射位置，用于通過(guò)激光束蒸發(fā)以形成等離子體，并且還包括收集器，所述收集器配置成收集通過(guò)等離子體發(fā)射的EUV輻射并引導(dǎo)EUV輻射朝向中間焦點(diǎn)，該收集器還包括衍射光柵，所述衍射光柵配置成衍射通過(guò)等離子體發(fā)射的紅外輻射，其中輻射源還包括位于中間焦點(diǎn)前的輻射導(dǎo)管，輻射導(dǎo)管包括通過(guò)向內(nèi)變細(xì)的主體或向內(nèi)呈錐形的主體連接至出口孔的入口孔，輻射導(dǎo)管包括內(nèi)部部分和外部部分，內(nèi)部部分比外部部分靠近中間焦點(diǎn)，其中內(nèi)部部分包括反射結(jié)構(gòu)且外部部分包括吸收結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種根據(jù)本發(fā)明第一方面或第二方面的輻射源，并且還包括照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)造成支撐圖案形成裝置，圖案形成裝置能夠?qū)D案在輻射束的橫截面上賦予輻射束以形成圖案化輻射束；襯底臺(tái)，構(gòu)造成保持襯底；和投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
光刻設(shè)備可以還包括激光器，配置成產(chǎn)生激光束，所述激光束蒸發(fā)燃料液滴以形成等離子體。本發(fā)明的不同方面的特征可以彼此結(jié)合。


現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，且其中圖I示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2更詳細(xì)地示意示出圖I的光刻設(shè)備；
圖3示意地示出可以形成光刻設(shè)備的一部分的輻射源的一部分；圖4示意地示出現(xiàn)有技術(shù)中的輻射源和光刻設(shè)備的輻射源；圖5示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的輻射源的輻射導(dǎo)管；圖6示意地示出圖5中輻射導(dǎo)管的一部分；圖7是輻射導(dǎo)管的一部分的多個(gè)面的角度的曲線；圖8示意地示出根據(jù)本發(fā)明替換的實(shí)施例的輻射源的輻射導(dǎo)管；和圖9示意地示出圖8的輻射導(dǎo)管的一部分。
具體實(shí)施例方式圖I示意地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括輻射源SO的光刻設(shè)備100。所述設(shè)備包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置成調(diào)節(jié)輻射束B(niǎo)(例如EUV輻射)。-支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩?；蜓谀０?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，其構(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)(例如反射投影系統(tǒng))PS，其配置成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(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴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)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置MA。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)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W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將與在目標(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型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？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，以便沿不同的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。與照射系統(tǒng)類似，投影系統(tǒng)可以包括多種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)部件、或其它類型的光學(xué)部件，或任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用真空之類的其他因素所適合的。希望將真空環(huán)境用于EUV輻射，因?yàn)闅怏w會(huì)吸收太多的輻射。因此借助真空壁和真空泵可以在整個(gè)束路徑上提供真空環(huán)境。如圖所示，設(shè)備是反射型的(例如采用反射掩模)。光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的類型。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SO發(fā)出的極紫外(EUV)輻射束。產(chǎn)生EUV光的方法包括但不必限于將材料轉(zhuǎn)換為等離子體狀態(tài)，該材料具有至少一個(gè)元素(例如氣、鋰或錫)，其中在EUV范圍內(nèi)具有一個(gè)或多個(gè)發(fā)射線。在一種這樣的方法中，通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(“LPP”)，所需的等離子體可以通過(guò)用激光束照射燃料來(lái)產(chǎn)生。燃料可以例如是具有所需線發(fā)射元素的材料的液滴、束或簇。源SO可以是包括用于提供激發(fā)燃料的激光束的激光器(圖I中未示出)的EUV輻射系統(tǒng)的一部分。最終的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過(guò)使用設(shè)置在源內(nèi)的輻射收集器收集。激光器和源可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)使用CO2激光器提供用于燃料激發(fā)的激光束時(shí))。在這種情況下，不會(huì)將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)BD的幫助，將所述輻射束從激光器傳到源。在其它情況下，所述源SO可以是源的組成部分(例如當(dāng)所述源是放電產(chǎn)生的等離子體EUV產(chǎn)生器(通常稱為DPP源)時(shí))。所述照射器IL可以包括配置用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器。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，例如多小平面場(chǎng)和光瞳反射鏡裝置。可以將所述照射器用于調(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)MT)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MA來(lái)形成圖案。已經(jīng)被圖案形成裝置(例如，掩模)ΜΑ反射后，所述輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束B(niǎo)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PS2 (例如，干涉儀器件、線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。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器PSl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?？梢允褂脠D案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如，掩模)MA和襯底W。示出的設(shè)備可以用于下列模式中的至少一種
I.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)特征來(lái)確定。3.在另一個(gè)模式中，將用于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，通?？梢圆捎妹}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)地示出設(shè)備100，包括源S0、照射系統(tǒng)IL以及投影系統(tǒng)PS。源SO構(gòu)造并布置成使得在源SO的包圍結(jié)構(gòu)220內(nèi)可以保持真空環(huán)境。激光器LA布置成將激光能量經(jīng)由激光束205照射到燃料液滴，例如氙(Xe)、錫(Sn)或者鋰(Li)，其從燃料源200被輸送至等離子體形成位置210。激光束205蒸發(fā)燃料液滴并由此在等離子體形成位置210處生成等離子體。等離子體可以具有幾十電子伏特的電子溫度。在這些離子的去激發(fā)和再結(jié)合期間產(chǎn)生的高能輻射由等離子體發(fā)射，通過(guò)收集器(例如近正入射收集器)CO收集并聚焦。通過(guò)收集器CO反射的輻射被聚焦在虛源點(diǎn)IF。虛源點(diǎn)IF通常被稱為中間焦點(diǎn)，并且源SO可以布置成使得中間焦點(diǎn)IF位于包圍結(jié)構(gòu)220內(nèi)的開(kāi)口 221處或附近。虛源點(diǎn)IF是輻射發(fā)射等離子體的圖像。隨后，輻射穿過(guò)照射系統(tǒng)IL。照射系統(tǒng)IL可以包括多小平面場(chǎng)反射鏡裝置22和多小平面光瞳反射鏡裝置24，其布置成在圖案形成裝置MA處提供輻射束21的想要的角分布以及在圖案形成裝置MA處提供輻射束強(qiáng)度的想要的均勻性。通過(guò)輻射束21在圖案形成裝置MA處的反射，形成圖案化束26，并且圖案化束26通過(guò)投影系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件28、30成像到由襯底臺(tái)WT保持的襯底W上。通常在照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS中存在比圖示更多的元件。此外，可以存在比圖示更多的反射鏡，例如在投影系統(tǒng)PS內(nèi)可以存在比圖2中示出的多1-6個(gè)附加的反射元件。源SO可以包括輻射導(dǎo)管300，由收集器CO形成的EUV輻射束在其到達(dá)中間焦點(diǎn)IF之前通過(guò)輻射導(dǎo)管。下面描述輻射導(dǎo)管300，其配置成吸收紅外輻射。輻射導(dǎo)管300可以包括從遠(yuǎn)離中間焦點(diǎn)IF的入口孔向內(nèi)呈錐形變化或變細(xì)至靠近中間焦點(diǎn)的出口孔的主體。輻射導(dǎo)管300可以是圓錐形或基本上圓錐形的，或可以具有某些其他合適的形狀。輻射導(dǎo)管300的橫截面可以是基本上圓形，或可以具有某些其他合適的橫截面形狀。輻射導(dǎo)管300的錐形可以使得通過(guò)收集器CO朝向中間焦點(diǎn)IF聚焦的EUV輻射不受阻礙地通過(guò)輻射導(dǎo)管。輻射導(dǎo)管300的錐形可以使得其他輻射，尤其是沒(méi)有被聚焦朝向中間焦點(diǎn)IF的輻射，入射到輻射導(dǎo)管的主體上。這種其他輻射可以例如是紅外輻射。紅外輻射可以是由激光器LA發(fā)射的輻射，并且其不被燃料液滴吸收，相反被燃料散射或反射。這種輻射可以被收集器CO衍射朝向輻射導(dǎo)管300(如下文描述)。期望地，防止或減少來(lái)自源SO的衍射的紅外輻射進(jìn)入照射器IL，因?yàn)榧t外輻射可以引起對(duì)反射鏡裝置22、24(或照射器內(nèi)的其他部件)的損傷。源SO的一部分在圖3中更詳細(xì)地示意示出。圖3示出等離子體形成位置210、中間焦點(diǎn)IF、收集器CO以及輻射導(dǎo)管300。輻射導(dǎo)管300位于中間焦點(diǎn)IF之前(例如與中間焦點(diǎn)相鄰)。輻射導(dǎo)管300的出口孔可以位于中間焦點(diǎn)IF的平面內(nèi)，或可以位于離開(kāi)中 間焦點(diǎn)的(如圖3示意地示出的)位置。收集器CO可以例如是近正入射收集器。收集器CO可以具有包括橢圓的一部分的形狀，其中橢圓的第一焦點(diǎn)是等離子體形成位置210并且橢圓的第二焦點(diǎn)是中間焦點(diǎn)IF。如圖3所示的收集器CO僅是示意圖并且不是為了表示具有這種性質(zhì)或?qū)傩缘臋E圓形狀。在等離子體形成位置210處通過(guò)等離子體發(fā)射的EUV輻射通過(guò)兩個(gè)射線B示意地表示。這些射線行進(jìn)至收集器CO，收集器CO反射射線朝向中間焦點(diǎn)IF。因而，收集器CO聚焦EUV輻射并將其引導(dǎo)通過(guò)中間焦點(diǎn)IF進(jìn)入照射系統(tǒng)IL。收集器CO的表面設(shè)置有衍射光柵302。衍射光柵302是振幅二兀光柵(amplitudebinary grating),其配置成衍射紅外福射。例如，衍射光柵302可以配置成衍射具有大約
10.6 μ m的波長(zhǎng)(這可以是激光束205 (見(jiàn)圖2)的波長(zhǎng))的紅外輻射。衍射光柵302可以例如具有Imm量級(jí)的周期，并因此可以提供對(duì)具有大約IOym波長(zhǎng)的紅外輻射的強(qiáng)衍射。因?yàn)檠苌涔鈻?02的周期比EUV輻射的波長(zhǎng)(其可以例如為大約13. 5nm)大多個(gè)數(shù)量級(jí)，衍射光柵不衍射EUV輻射。衍射光柵302引起紅外輻射被衍射。紅外輻射的第一和第三衍射級(jí)在圖3中示意地示出為射線，該射線被表示為+1和-I (第一級(jí)衍射)以及+3和-3 (第三級(jí)衍射)。衍射光柵302的振幅二元屬性使得其僅在奇數(shù)級(jí)產(chǎn)生衍射而不在偶數(shù)級(jí)產(chǎn)生衍射。雖然射線+1、-1、+3、-3入射到輻射導(dǎo)管300上并且因此不到達(dá)中間焦點(diǎn)IF的平面，但是射線以虛線延續(xù)使得它們?cè)谥虚g焦點(diǎn)的平面內(nèi)的位置可以被示出。如圖示意地示出的，紅外輻射在中間焦點(diǎn)IF處形成環(huán)形圖案304。輻射導(dǎo)管300包括內(nèi)部部分306和外部部分308，內(nèi)部部分的位置比外部部分更靠近中間焦點(diǎn)IF。輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306配置成將入射的衍射紅外輻射反射朝向輻射導(dǎo)管的外部部分308。輻射導(dǎo)管300的外部部分308配置成吸收紅外部分。因此，例如入射到輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306上的-I衍射級(jí)紅外輻射的大部分被反射至輻射導(dǎo)管的外部部分308。隨后該紅外輻射在輻射導(dǎo)管300的外部部分308經(jīng)歷多次反射，使得大部分紅外輻射在輻射導(dǎo)管的外部部分處被吸收。類似地，-3衍射級(jí)和+1衍射級(jí)紅外輻射的大部分從輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306反射至輻射導(dǎo)管的外部部分308。再次，隨后這種紅外輻射在輻射導(dǎo)管300的外部部分308經(jīng)歷多次反射，使得大部分紅外輻射在輻射導(dǎo)管的外部部分被吸收。在本實(shí)施例中，+3衍射級(jí)紅外輻射不入射到輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306上，而是入射到輻射導(dǎo)管300的外部部分308 (在本實(shí)施例中)。+3衍射級(jí)紅外輻射在輻射導(dǎo)管300的外部部分308處經(jīng)歷多次反射，使得大部分紅外輻射在輻射導(dǎo)管的外部部分被吸收。
雖然在圖3中僅示出第一和第三衍射級(jí)，但是通過(guò)設(shè)置在收集器CO上的衍射光柵302可以產(chǎn)生其他衍射級(jí)。這些其他衍射級(jí)也可以入射到輻射導(dǎo)管。在一個(gè)實(shí)施例中，衍射的紅外輻射的大約80%可以在第一衍射級(jí)，衍射的紅外輻射的大約9%可以在第二衍射級(jí)，衍射的紅外輻射的大約6%可以在第三衍射級(jí)。如果輻射導(dǎo)管300不存在，則在中間焦點(diǎn)的平面處看到的衍射環(huán)的半徑將可以通過(guò)使用簡(jiǎn)單的三角法，基于紅外輻射的波長(zhǎng)、衍射光柵的周期以及沿光軸OA從收集器CO至中間焦點(diǎn)平面的距離來(lái)計(jì)算。圖4示意地比較根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的輻射導(dǎo)管與現(xiàn)有技術(shù)的輻射導(dǎo)管。圖4a示意地示出現(xiàn)有技術(shù)的輻射導(dǎo)管400和收集器CO。收集器CO設(shè)置有衍射光柵302，所述衍 射光柵配置成使得等離子體形成位置210處發(fā)射的紅外輻射被收集器衍射。衍射的紅外輻射不通過(guò)收集器CO引導(dǎo)至中間焦點(diǎn)IF，而是入射到輻射導(dǎo)管400。紅外輻射經(jīng)歷輻射導(dǎo)管400的壁的多次反射，引起紅外輻射沿輻射導(dǎo)管行進(jìn)或傳播。紅外輻射因此沿輻射導(dǎo)管400通過(guò)并從輻射導(dǎo)管的出口孔離開(kāi)。因此紅外輻射通過(guò)進(jìn)入光刻設(shè)備的照射器。由于上面進(jìn)一步解釋的原因，這是不希望的。本發(fā)明的實(shí)施例的輻射導(dǎo)管300與收集器CO —起在圖4b中示意地示出。與圖3和4a中示出的收集器相同的是，收集器CO設(shè)置有衍射光柵302，其配置成使得從等離子體形成位置210發(fā)射的紅外輻射被收集器衍射。衍射的紅外輻射入射到輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306上。正如圖4b不意地不出的，紅外福射被福射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306反射，并通至輻射導(dǎo)管的外部部分308。紅外輻射在輻射導(dǎo)管300的外部部分308內(nèi)經(jīng)歷多次反射。作為這多次反射的結(jié)果，紅外輻射的大部分被輻射導(dǎo)管300的外部部分308吸收。紅外輻射的給定射線在輻射導(dǎo)管300的外部部分308內(nèi)的反射次數(shù)可以超過(guò)10次，可以超過(guò)20次，以及可以超過(guò)30次。通過(guò)將本發(fā)明的實(shí)施例的輻射導(dǎo)管300與現(xiàn)有技術(shù)中的輻射導(dǎo)管400對(duì)比可以看至IJ，本發(fā)明實(shí)施例可以減少傳播離開(kāi)輻射導(dǎo)管的出口孔的紅外輻射的量。因而，傳播進(jìn)入光刻設(shè)備100的照射器IL的紅外輻射的量可以減少。此外，紅外輻射的大部分被輻射導(dǎo)管300的外部部分308吸收。這將從紅外輻射傳遞至輻射導(dǎo)管的熱散開(kāi)。與此對(duì)比，在現(xiàn)有技術(shù)的輻射導(dǎo)管400中紅外輻射可以經(jīng)歷更多次反射，因?yàn)槠涓拷椛鋵?dǎo)管的出口孔。這將導(dǎo)致將從紅外輻射傳遞的熱集中至輻射導(dǎo)管400的靠近中間焦點(diǎn)IF的部分。結(jié)果，輻射導(dǎo)管400的這個(gè)部分可以被加熱至非常高的溫度。這會(huì)引起對(duì)輻射導(dǎo)管400的損傷。第二輻射導(dǎo)管301可以連接至輻射導(dǎo)管300，第二輻射導(dǎo)管從中間焦點(diǎn)IF向外變細(xì)并且延伸進(jìn)入光刻設(shè)備的照射器。在該實(shí)施例中，第二輻射導(dǎo)管301具有入口孔，入口孔位于中間焦點(diǎn)IF的平面內(nèi)并且錐形向外朝向位于照射器中的出口孔。第二輻射導(dǎo)管301不是必須的。比較圖3和圖4b可以看到，輻射導(dǎo)管300的出口孔可以靠近中間焦點(diǎn)平面IF(如圖3中所示)，或可以位于中間焦點(diǎn)平面中(如圖4所示)。在兩種情形中，輻射導(dǎo)管300位于中間焦點(diǎn)平面IF的前面。輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306可以由比輻射導(dǎo)管的外部部分308對(duì)紅外輻射具有較低吸收系數(shù)的材料形成。例如,輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306可以由銅形成，其可以對(duì)紅外輻射具有大約3%的吸收系數(shù)。例如，輻射導(dǎo)管300的外部部分308可以由不銹鋼形成，其可以對(duì)紅外輻射具有大約15%的吸收系數(shù)。雖然輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306的主要用途是為了反射紅外輻射朝向輻射導(dǎo)管的外部部分308，其將吸收部分紅外輻射，因?yàn)槠渚哂蟹橇愕奈障禂?shù)。雖然輻射導(dǎo)管300的外部部分308的主要用途是為了吸收紅外輻射，由于其具有大約15%的吸收系數(shù)，因此引起紅外輻射的反射的多次性將在輻射導(dǎo)管的外部部分內(nèi)發(fā)生。在這些反射的每一次過(guò)程中能量將從紅外輻射傳遞至輻射導(dǎo)管300的外部部分308。結(jié)果，紅外輻射的能量的大部分可以傳遞至輻射導(dǎo)管300的外部部分308。部分紅外輻射可以傳遞出輻射導(dǎo)管300并返回至源SO內(nèi)。這種紅外輻射可以被源SO的包圍結(jié)構(gòu)220 (如圖2)吸收。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)入輻射導(dǎo)管300的紅外輻射的大約3%可以被輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306吸收，并且大約30%可以通過(guò)輻射導(dǎo)管300的外部部分308吸收。進(jìn)入輻射導(dǎo)管300的紅外輻射的大約33%可以傳遞離開(kāi)輻射導(dǎo)管返回進(jìn)入源S0，并且可以被包圍結(jié)構(gòu)220吸收。進(jìn)入輻射導(dǎo)管300的紅外輻射的大約7%可以傳遞通過(guò)中間焦點(diǎn)IF并進(jìn)入照射器IL。 紅外輻射的被輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306吸收的量可能高，假定輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分對(duì)紅外輻射的吸收系數(shù)相對(duì)低(例如3% )。相對(duì)高的量源于這樣的事實(shí)衍射的紅外輻射的主要部分位于第一衍射級(jí)并且第一衍射級(jí)最初入射到輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306。圖5更詳細(xì)地示意示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的輻射導(dǎo)管300。在圖5中可以看至IJ，輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306包括第一周期結(jié)構(gòu)310。因?yàn)榈谝恢芷诮Y(jié)構(gòu)配置成反射紅外輻射朝向輻射導(dǎo)管的外部部分308，因此第一周期結(jié)構(gòu)在下文中稱為反射結(jié)構(gòu)310。雖然在圖5中僅示出反射結(jié)構(gòu)310的四個(gè)周期，但是這僅是為了示意表示，并且在實(shí)際應(yīng)用中可以提供多于四個(gè)周期的反射結(jié)構(gòu)。例如，可以提供10個(gè)或更多周期的反射結(jié)構(gòu)310。反射結(jié)構(gòu)310不必是周期性的。輻射導(dǎo)管300的外部部分308包括第二結(jié)構(gòu)312。因?yàn)榈诙Y(jié)構(gòu)配置成吸收紅外輻射，因而第二結(jié)構(gòu)在下文中稱為吸收結(jié)構(gòu)312。雖然在圖5中僅示出七個(gè)脊的吸收結(jié)構(gòu)312，但是這僅是為了示意地圖示，在實(shí)際應(yīng)用中可以設(shè)置多于七個(gè)脊的吸收結(jié)構(gòu)。例如，可以設(shè)置十個(gè)或更多個(gè)脊，或二十個(gè)或更多個(gè)脊的吸收結(jié)構(gòu)312。脊可以具有相等的厚度和相等的間隔，使得它們是周期性的。替換地，脊可以具有不同的厚度和/或不同的間隔。吸收結(jié)構(gòu)312配置成使得已經(jīng)從反射結(jié)構(gòu)310反射的紅外輻射的射線在其離開(kāi)輻射導(dǎo)管300之前通常將在吸收結(jié)構(gòu)312內(nèi)經(jīng)歷多次反射。吸收結(jié)構(gòu)312可以采用多個(gè)脊314的形式。脊314可以形成離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF的角度。脊可以在脊之間限定空間316。紅外輻射可以進(jìn)入空間316并且可以在該空間內(nèi)經(jīng)歷多次反射。這些脊可以例如相對(duì)于光軸OA界定大約60度的角。在2011年I月25日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)系列號(hào)61/435，846中描述了可以使用的吸收結(jié)構(gòu)的例子，這里通過(guò)參考全文并于此。如上面描述的，反射結(jié)構(gòu)310配置成使得入射到反射結(jié)構(gòu)的紅外輻射將被反射朝向吸收結(jié)構(gòu)312。反射結(jié)構(gòu)310包括一系列面318，它們被取向成使得它們將入射的紅外輻射反射朝向吸收結(jié)構(gòu)312。這些面318通過(guò)連接部分320連接。反射結(jié)構(gòu)310不提供入射的紅外輻射的全部(即，100%)反射。類似地，吸收結(jié)構(gòu)312不提供入射的紅外輻射的全部(即，100% )吸收。反射機(jī)構(gòu)310可以反射超過(guò)50%的入射其上的衍射的紅外輻射。吸收結(jié)構(gòu)312可以吸收被反射結(jié)構(gòu)310反射到其上的紅外輻射的超過(guò)50%。
雖然反射結(jié)構(gòu)310在上文中被進(jìn)一步認(rèn)為是周期性的，但是反射結(jié)構(gòu)并不一定必須是周期性的。在反射結(jié)構(gòu)的不同面318之間可以設(shè)置不同的間隔。雖然面318在圖5中是二維的,但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖5僅是三維物體的示意表示。面318圍繞福射導(dǎo)管的內(nèi)部沿光軸OA的基本上橫向方向延伸。面318可以具有基本上環(huán)形形狀。圖6示出反射結(jié)構(gòu)310的單個(gè)面318和單個(gè)連接部分320。圖6中還示出虛線322，表示輻射導(dǎo)管300的錐形角。參照?qǐng)D5，虛線322與輻射導(dǎo)管300的結(jié)構(gòu)的最里端部相接觸。輻射導(dǎo)管300的錐形角被選定為允許在想要的立體角范圍內(nèi)、通過(guò)收集器CO收集并聚焦的EUV輻射不受阻礙地通過(guò)輻射導(dǎo)管至中間焦點(diǎn)IF。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于源的光軸0A，輻射導(dǎo)管300的錐形角α可以是大約14°。正如參照?qǐng)D3進(jìn)一步描述的，被收集器CO衍射的紅外輻射將入射到輻射導(dǎo)管300上。正如通過(guò)圖3認(rèn)識(shí)到的，沿輻射導(dǎo)管300的給定紅外輻射衍射級(jí)入射到輻射導(dǎo)管上所處的位置將會(huì)變化。例如，-I衍射級(jí)入射到最靠近中間焦點(diǎn)IF的輻射導(dǎo)管300。-3衍射級(jí)入射到輻射導(dǎo)管300更遠(yuǎn)離中間焦點(diǎn)IF的位置處，并且+1和+3衍射級(jí)連續(xù)地入射更遠(yuǎn)離中間焦點(diǎn)。在紅外輻射的波長(zhǎng)已知(例如10. 6μπι)的實(shí)施例中，可以計(jì)算任何給定收集器CO和收集器衍射光柵302的中間焦點(diǎn)IF處的衍射環(huán)圖案的尺寸。因而，對(duì)于輻射導(dǎo)管300的給定取向和位置，可以計(jì)算紅外輻射衍射級(jí)入射到輻射導(dǎo)管的位置。類似地，還可以計(jì)算當(dāng)紅外輻射衍射級(jí)入射到輻射導(dǎo)管300時(shí)的取向。這允許實(shí)施確定輻射導(dǎo)管300的將引導(dǎo)入射的紅外輻射朝向吸收結(jié)構(gòu)312(或引導(dǎo)入射的紅外輻射的大部分朝向吸收結(jié)構(gòu))的多個(gè)面318的取向的計(jì)算。雖然可能沒(méi)有可用的解析方程允許實(shí)施這種計(jì)算，但是可以通過(guò)使用傳統(tǒng)方式中的模型化軟件來(lái)實(shí)施這種計(jì)算。面318的性能部分地依賴于它們的取向。參照?qǐng)D6，示出這些面318相對(duì)于輻射導(dǎo)管的取向界定的角度Θ。如果角度Θ小，例如大約20°，則面318將不會(huì)將入射的紅外輻射的大部分反射朝向輻射導(dǎo)管300的外部部分308。相反地，紅外輻射將保留在輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306內(nèi)。這可以引起輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306的不想要的大幅升溫，因?yàn)榧t外輻射的極大部分將保留在內(nèi)部部分內(nèi)。相反，如果角度Θ太大，例如大約75°，則面318將不把入射的紅外輻射反射朝向輻射導(dǎo)管300的外部部分308，而相反地，將使入射的紅外輻射反射離開(kāi)輻射導(dǎo)管。通常，如果角度Θ具有中間值，則部分紅外輻射將保留在輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306內(nèi)，部分紅外輻射將被反射至外部部分308，并且部分輻射將被反射離開(kāi)輻射導(dǎo)管。輻射在這三種可能性之間被分開(kāi)的程度將依賴于角度Θ。在一個(gè)實(shí)施例中，角度Θ可以作為離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF的平面的距離的函數(shù)變化?？梢允褂玫慕嵌茸兓囊粋€(gè)示例在圖7中示出。由圖7看到的，角度Θ恒定在大約59. 5°，接近中間焦點(diǎn)IF的平面。當(dāng)離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF的平面的距離增大，角度Θ以減小的速率增大，由此增大為大約69°的最大角度。離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF的平面大約55mm處出現(xiàn)最大角度。當(dāng)離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF的平面的距離進(jìn)一步增大，角度Θ減小并且在離中間焦點(diǎn)IF的平面的距離IOOmm處(在本實(shí)施例中這是輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306的端部)下降至大約67°。在圖7中示出的角度Θ或類似的角度可以例如用于相對(duì)于源的光軸界定大約14°的角度α的輻射導(dǎo)管300。輻射導(dǎo)管300可以例如具有80至IOOmm長(zhǎng)的內(nèi)部部分，并 且可以例如具有300至400mm長(zhǎng)的外部部分。輻射導(dǎo)管300的入口孔可以具有大約400mm的直徑，并且輻射導(dǎo)管的出口可以具有大約6mm的直徑。如果如圖7示出的角度Θ用于具有這些屬性的輻射導(dǎo)管300，則反射結(jié)構(gòu)310的面318可以引導(dǎo)紅外輻射朝向輻射導(dǎo)管的外部部分308的位于輻射導(dǎo)管的入口孔處或之前的部分。在實(shí)際應(yīng)用中，由于制造公差，表面粗糙度和光刻設(shè)備操作期間的錫(Sn)沉積，面318將不提供對(duì)入射的紅外輻射的完全反射。因而,可以在一個(gè)角度范圍上反射入射的紅外輻射離開(kāi)這些面。因此，紅外輻射傳播的路徑偏離如果面318被極好地制造時(shí)紅外輻射傳播的路徑。基于這個(gè)原因，由于作為離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF的平面的距離的函數(shù)的角度Θ變化而獲得的優(yōu)點(diǎn)受到限制。在一個(gè)實(shí)施例中，角度Θ可以是恒定的(S卩，不作為離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF的平面的距離的函數(shù)變化)。角度Θ可以例如小于70°，小于65°，或等于或小于60°。小于65° (或 等于或小于60° )的角度Θ可以是有利的，其可以減小入射的紅外輻射被直接反射離開(kāi)輻射導(dǎo)管300的可能性。角度Θ可以例如大于50°，或大于55°。這些角度范圍可以在輻射導(dǎo)管300相對(duì)于光軸OA界定大約14°的角度α?xí)r應(yīng)用。如果輻射導(dǎo)管300相對(duì)于學(xué)軸OA界定修正的角度α，則這會(huì)應(yīng)用相應(yīng)的修正至角度Θ。將角度Θ保持恒定作為離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF平面的距離的函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，輻射導(dǎo)管300可以較容易制造(可能難以制造角度Θ變化的反射結(jié)構(gòu)310)。反射結(jié)構(gòu)310的面318的取向可以例如被選定為，使得對(duì)于給定的源幾何形狀，+1衍射級(jí)和-I衍射級(jí)紅外輻射的主要部分被反射結(jié)構(gòu)310反射至輻射導(dǎo)管的外部部分308?？梢曰诩t外輻射的入射的平均角度選擇反射結(jié)構(gòu)310的面318的取向。再次參照?qǐng)D6，面318相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形角322界定的角度Θ可以是60°。連接部分320可以垂直于面318。在這種情況下，連接部分320可以相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形角322界定30°的角度φ。連接部分320不必垂直于面318 (雖然這可以允許更直接地計(jì)算面的想要的角度)。連接部分320可以相對(duì)于面318界定其他角度。面318可以例如具有大約2_的長(zhǎng)度，或可以具有任何其他合適的長(zhǎng)度。連接部分320可以例如具有大約3. 5mm的長(zhǎng)度，或可以具有任何其他合適的長(zhǎng)度。輻射導(dǎo)管300的外部部分308可以例如是輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306的至少兩倍長(zhǎng)。輻射導(dǎo)管300的外部部分308可以例如是輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分的至少四倍長(zhǎng)。本發(fā)明的替換的實(shí)施例在圖8中示意地示出。本發(fā)明的替換的實(shí)施例對(duì)應(yīng)圖5中示出的實(shí)施例，除了輻射導(dǎo)管300a的外部部分308包括兩個(gè)不同的吸收結(jié)構(gòu)312a、313，而不是單個(gè)的吸收結(jié)構(gòu)。第一吸收結(jié)構(gòu)312a設(shè)置在輻射導(dǎo)管300a的外部部分308的外部部分處。該第一吸收結(jié)構(gòu)312a可以與上面參照?qǐng)D5描述的吸收結(jié)構(gòu)312對(duì)應(yīng)。該第一吸收結(jié)構(gòu)312a可以包括形成為離開(kāi)中間焦點(diǎn)IF成角度的多個(gè)脊，這些脊限定紅外輻射可以進(jìn)入的空間。脊可以例如相對(duì)于光軸OA界定大約60°的角。第二吸收結(jié)構(gòu)313可以包括多個(gè)面，這些面取向成使得它們接收已經(jīng)反射離開(kāi)內(nèi)部部分306的紅外輻射，并將紅外輻射反射跨經(jīng)輻射導(dǎo)管。例如，第二吸收結(jié)構(gòu)313的面可以被取向成使得它們接收已經(jīng)反射離開(kāi)內(nèi)部部分306的紅外輻射并且沿基本上垂直于光軸OA的方向反射這種光。第二吸收結(jié)構(gòu)313可以配置成引起反射的紅外輻射多次跨經(jīng)輻射導(dǎo)管(例如，10次或更多次跨經(jīng)，20次或更多次跨經(jīng)，或30次或更多次跨敬)。在這些跨經(jīng)的每一次之后，紅外輻射可以入射在第二吸收結(jié)構(gòu)313上的不同位置。結(jié)果，熱可以從紅外輻射傳遞至第二吸收結(jié)構(gòu)313上的多個(gè)不同位置，由此遍布第二吸收結(jié)構(gòu)散布熱。這可以是有利的，熱負(fù)載不會(huì)聚集在吸收結(jié)構(gòu)的特定位置(由此減小由局部熱負(fù)載引起的材料應(yīng)力)。第二吸收結(jié)構(gòu)313可以具有鋸齒形式，并且可以包括多個(gè)以第一角度取向的反射面330，其與以第二角度取向的多個(gè)反射面332交替。以第一角取向的反射面330比以第二角取向的反射面332長(zhǎng)，并且在下文中稱為長(zhǎng)面330。以第二角取向的反射面332在下文中稱為短面332。長(zhǎng)面330和短面332 在圖9中示出。短面332被取向成使得反射離開(kāi)輻射導(dǎo)管300a的內(nèi)部部分306的輻射(見(jiàn)圖8)入射到短面，并使得該輻射被短面反射跨經(jīng)輻射導(dǎo)管。長(zhǎng)面330基本上垂直于短面332，結(jié)果長(zhǎng)面和短面的結(jié)合用作在入射到長(zhǎng)面或短面之前已經(jīng)傳播跨經(jīng)輻射導(dǎo)管的輻射(例如基本上垂直于光軸OA的輻射)的回反射器。因而，長(zhǎng)面330和短面332配置成引導(dǎo)紅外輻射使得其多次傳播跨經(jīng)輻射導(dǎo)管。每次紅外輻射從面330、332反射時(shí)能量從紅外輻射傳遞至輻射導(dǎo)管，并且因此紅外輻射跨經(jīng)輻射導(dǎo)管的多次傳播允許輻射導(dǎo)管吸收來(lái)自紅外輻射的能量。在一個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)面330可以相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形322界定大約17°的角度Θ。短面332可以相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形322界定大約73°的角度φ。短面332可以相對(duì)于長(zhǎng)面330界定90°角。例如當(dāng)輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306的面318(見(jiàn)圖5)被取向成相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形322成61°時(shí)可以使用該實(shí)施例。第二吸收結(jié)構(gòu)313可以具有面330、332，其取向設(shè)計(jì)成促進(jìn)跨經(jīng)輻射導(dǎo)管的紅外輻射的多次跨經(jīng)。使用幾何形狀、考慮從輻射導(dǎo)管300的內(nèi)部部分306反射朝向第二吸收結(jié)構(gòu)313的紅外輻射的取向，可以確定短面332的取向。長(zhǎng)面330可以相對(duì)于短面332以直角設(shè)置，以便允許長(zhǎng)面和短面的組合用作用于已經(jīng)跨過(guò)輻射導(dǎo)管傳播的入射輻射的回反射器。長(zhǎng)面330可以例如是若干暈米長(zhǎng)。短面332可以例如相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形322界定小于80°的角度φ。短面332可以例如相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形322界定大于65°的角度φ。如上面解釋的，角度φ可以選定為使得短面332引導(dǎo)從內(nèi)部部分306接收的輻射跨經(jīng)輻射導(dǎo)管。使用上述的幾何考慮因素，由紅外輻射入射到輻射導(dǎo)管300上的入射角度(考慮輻射導(dǎo)管的錐形角)可以完全確定內(nèi)部部分306的面318和外部部分308的短面332的取向。雖然在圖8中僅示出四個(gè)周期的第二吸收結(jié)構(gòu)313，但是第二吸收結(jié)構(gòu)可以具有任何合適數(shù)量的周期。例如，第二吸收結(jié)構(gòu)可以具有十個(gè)或更多個(gè)周期，并且可以具有二十或更多的周期。當(dāng)使用圖8中示出的那個(gè)類型的輻射導(dǎo)管300a，輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分306的面的取向可以被取向成使得它們將衍射的紅外輻射反射朝向第二吸收結(jié)構(gòu)313而不是朝向第一吸收結(jié)構(gòu)312a。在紅外輻射已經(jīng)從第二吸收結(jié)構(gòu)313反射之后，第一吸收結(jié)構(gòu)312a可以接收紅外輻射。紅外輻射的強(qiáng)度在其到達(dá)第一吸收結(jié)構(gòu)312a時(shí)將小于在其直接從內(nèi)部部分306反射至第一吸收結(jié)構(gòu)的情況下的強(qiáng)度。這可以是有利的，因?yàn)槠淇梢詼p小施加至第一吸收結(jié)構(gòu)312a的熱負(fù)載，并且由此可以避免在第一吸收結(jié)構(gòu)處引起的熱問(wèn)題(第一吸收結(jié)構(gòu)的形式可以引起熱集中在該結(jié)構(gòu)內(nèi)的特定位置處，因?yàn)槠鋬A向于獲取輻射使得其在局部區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷若干次的反射)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一吸收結(jié)構(gòu)312a可以從輻射導(dǎo)管省略。在這種情況下，輻射導(dǎo)管可以包括具有反射結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分306，和具有第二吸收結(jié)構(gòu)313的外部部分。正如上面進(jìn)一步提到的，本發(fā)明的實(shí)施例提供的優(yōu)點(diǎn)在于，它們減少了在靠近中間焦點(diǎn)IF的平面處由紅外輻射傳遞至輻射導(dǎo)管的熱量。由在該位置處減少的熱傳遞產(chǎn)生的最終優(yōu)點(diǎn)在于，可以使用具有較低容量的冷卻設(shè)備來(lái)冷卻輻射導(dǎo)管300、300a。另一由此產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)在于，較少的熱被傳遞至設(shè)置動(dòng)力氣鎖的位置。動(dòng)力氣鎖可以包括一個(gè)或多個(gè)配置成引導(dǎo)氣體進(jìn)入源SO的氣體源(見(jiàn)圖2)，氣流配置成阻止污染物從
源傳遞至照射器IL。降低動(dòng)力氣鎖的溫度可以提高其效率，并因此降低所需的泵容量、以便使用氣流獲得想要的污染物抑制水平。除了吸收從輻射導(dǎo)管300、300a的內(nèi)部部分306反射至外部部分308的紅外輻射，吸收結(jié)構(gòu)312、312a、313還可以吸收已經(jīng)直接從收集器傳播至輻射導(dǎo)管的紅外輻射。此外，吸收結(jié)構(gòu)312、312a、313還可以吸收沒(méi)有被收集器聚焦朝向中間焦點(diǎn)IF的EUV輻射。輻射導(dǎo)管300可以用作源內(nèi)的紅外輻射的散射器。輻射導(dǎo)管可以通過(guò)主動(dòng)冷卻系統(tǒng)冷卻。主動(dòng)冷卻系統(tǒng)可以例如包括基于水的冷卻系統(tǒng)。反射結(jié)構(gòu)310的面318的取向可以例如被選定為使得對(duì)于給定源幾何結(jié)構(gòu)，+1衍射級(jí)和-I衍射級(jí)紅外輻射的主要部分被反射結(jié)構(gòu)310反射至輻射導(dǎo)管的外部部分308。雖然在本文中詳述了光刻設(shè)備用在制造ICs (集成電路)，但是應(yīng)該理解到這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將這里使用的任何術(shù)語(yǔ)“晶片”或“管芯”分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、量測(cè)工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開(kāi)內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如以便產(chǎn)生多層1C，使得這里使用的所述術(shù)語(yǔ)“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。在一個(gè)實(shí)施例中，激光器LA可以與源SO分立地提供。激光器LA可以連接至源S0,使得源接收激光器發(fā)射的激光。在允許的情況下，術(shù)語(yǔ)“透鏡”可以表示不同類型的光學(xué)構(gòu)件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學(xué)構(gòu)件。術(shù)語(yǔ)“EUV輻射”可以被看作包含具有5_20nm范圍波長(zhǎng)的電磁輻射，例如在13-14nm范圍的波長(zhǎng)，或例如在5-lOnm范圍的波長(zhǎng)，例如6. 7nm或者6. 8nm。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以與上述不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采用包含用于描述一種如上面公開(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，或具有存儲(chǔ)其中的所述計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤或光盤)的形式。以上的描述是說(shuō)明性的，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā) 明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種福射源，包括 燃料源，配置成將燃料輸送至等離子體發(fā)射位置、用于通過(guò)激光束蒸發(fā)以形成等離子體； 收集器，配置收集通過(guò)等離子體發(fā)射的EUV輻射并引導(dǎo)所述EUV輻射朝向中間焦點(diǎn)，所述收集器還包括衍射光柵，所述衍射光柵配置成衍射通過(guò)等離子體發(fā)射的紅外輻射，和位于中間焦點(diǎn)前的輻射導(dǎo)管，所述輻射導(dǎo)管包括通過(guò)向內(nèi)變細(xì)的主體或向內(nèi)呈錐形的主體連接至出口孔的入口孔，所述輻射導(dǎo)管包括內(nèi)部部分和外部部分，所述內(nèi)部部分比所述外部部分靠近中間焦點(diǎn)，其中所述內(nèi)部部分配置成將入射的衍射紅外輻射反射朝向所述外部部分。
2.如權(quán)利要求I所述的輻射源，其中，所述內(nèi)部部分包括反射結(jié)構(gòu)，且所述外部部分包括吸收結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求I所述的輻射源，其中，所述內(nèi)部部分包括多個(gè)面，所述多個(gè)面取向成使得它們將入射的衍射紅外輻射反射朝向所述外部部分。
4.如權(quán)利要求3所述的輻射源，其中，所述多個(gè)面取向成使得它們將第一級(jí)入射的衍射紅外輻射反射朝向所述外部部分。
5.如權(quán)利要求3或4所述的輻射源，其中，所述多個(gè)面中的至少一部分面相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形角界定小于70°的角。
6.如權(quán)利要求4所述的輻射源，其中，所述多個(gè)面中的至少一部分面相對(duì)于輻射導(dǎo)管的錐形角界定小于61°或更小的角。
7.如權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中，所述多個(gè)面圍繞輻射導(dǎo)管的內(nèi)部沿輻射源的光軸的基本上橫向的方向延伸。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中，所述外部部分包括多個(gè)脊，所述多個(gè)脊遠(yuǎn)離中間焦點(diǎn)地成角度。
9.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中，所述外部部分包括第一吸收結(jié)構(gòu)和第二吸收結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的輻射源，其中，所述第二吸收結(jié)構(gòu)包括多個(gè)面，所述多個(gè)面配置成接收從輻射導(dǎo)管的內(nèi)部部分反射的紅外輻射，并反射該紅外輻射跨經(jīng)輻射導(dǎo)管。
11.如權(quán)利要求9或10所述的輻射源，其中，所述第二吸收結(jié)構(gòu)具有鋸齒形狀。
12.如權(quán)利要求11所述的輻射源，其中，所述第二吸收結(jié)構(gòu)包括多個(gè)面，它們基本上彼此垂直并且取向成使得它們反射回已經(jīng)跨經(jīng)輻射導(dǎo)管傳播的紅外輻射。
13.如權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中，所述第一吸收結(jié)構(gòu)包括多個(gè)脊，所述多個(gè)脊遠(yuǎn)離中間焦點(diǎn)地成角度。
14.一種福射源，包括 燃料源，配置成輸送燃料至等離子體發(fā)射位置、用于通過(guò)激光束蒸發(fā)以形成等離子體； 收集器，配置收集通過(guò)等離子體發(fā)射的EUV輻射并引導(dǎo)EUV輻射朝向中間焦點(diǎn)，所述收集器還包括衍射光柵，所述衍射光柵配置成衍射通過(guò)等離子體發(fā)射的紅外輻射，和 位于中間焦點(diǎn)前的輻射導(dǎo)管，所述輻射導(dǎo)管包括通過(guò)向內(nèi)變細(xì)的主體或向內(nèi)呈錐形的主體連接至出口孔的入口孔，所述輻射導(dǎo)管包括內(nèi)部部分和外部部分，所述內(nèi)部部分比所述外部部分靠近中間焦點(diǎn)，其中所述內(nèi)部部分包括反射結(jié)構(gòu)，且所述外部部分包括吸收結(jié)構(gòu)。
15.一種光刻設(shè)備，包括如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的輻射源； 照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)輻射束； 支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)造成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案在輻射束的橫截面上賦予輻射束以形成圖案化輻射束； 襯底臺(tái)，構(gòu)造成保持襯底；和 投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輻射源以及一種光刻設(shè)備。所述輻射源包括燃料源，配置成將燃料輸送至等離子體發(fā)射位置、用于通過(guò)激光束蒸發(fā)以形成等離子體，并且還包括收集器，配置收集通過(guò)等離子體發(fā)射的EUV輻射并引導(dǎo)EUV輻射朝向中間焦點(diǎn)，收集器還包括衍射光柵，所述衍射光柵配置成衍射通過(guò)等離子體發(fā)射的紅外輻射，其中輻射源還包括位于中間焦點(diǎn)前的輻射導(dǎo)管，輻射導(dǎo)管包括通過(guò)向內(nèi)變細(xì)的主體或向內(nèi)呈錐形的主體連接至出口孔的入口孔，輻射導(dǎo)管包括內(nèi)部部分和外部部分，內(nèi)部部分比外部部分靠近中間焦點(diǎn)，其中內(nèi)部部分配置成將入射的衍射紅外輻射反射朝向外部部分。
文檔編號(hào)H05G2/00GK102819194SQ201210183908
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者M·A·C·斯凱皮斯, M·F·A·歐林斯, F·J·J·杰森, B·J·A·斯道米恩, H·J·M·柯魯維爾, J·考亨, H·帕特爾, P·W·J·杰森, M·K·J·伯恩 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司