[發(fā)明專利]照射系統(tǒng)、光刻設(shè)備以及照射方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080059496.X
• 申請日: 2010-11-29
• 公開（公告）號: CN102695989A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·德勃伊;E·魯普斯特拉;尤韋·米莰;J·范斯庫特;G·德維里斯
• 申請（專利權(quán)）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B5/09
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2009年12月29日遞交的美國臨時申請61/290,533的優(yōu)先權(quán)，這里通過引用全文并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及一種光刻設(shè)備。本發(fā)明具體應(yīng)用為照射系統(tǒng)，其形成光刻設(shè)備的部分并且尤其地，但不排他地，應(yīng)用于用于調(diào)節(jié)光刻設(shè)備中極紫外(EUV)輻射束的輪廓的照射系統(tǒng)。

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，通常是襯底的目標部分上的機器。光刻設(shè)備可用于例如集成電路(IC)制造過程中。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。可以將該圖案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、一個或多個管芯)上。通常，通過將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而而實現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移。通常，單一襯底將包括相鄰目標部分的網(wǎng)絡(luò)，所述相鄰目標部分被連續(xù)地圖案化。光刻設(shè)備通常包括照射系統(tǒng)，其接收來自源的輻射并產(chǎn)生用于照射圖案形成裝置的照射束。這種照射系統(tǒng)通常包括強度分布調(diào)節(jié)布置，其引導(dǎo)、成形和控制束的強度分布。光刻技術(shù)被廣泛地看作制造集成電路和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著使用光刻技術(shù)制造的特征的尺寸變得越來越小，光刻技術(shù)正變成允許縮小將要制造的集成電路或其他器件和/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可以由分辨率的瑞利法則給出，如等式(1)所示：

CD=k1*λNA---(1)]]>

其中λ是所用輻射的波長，NA是用以印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，k1是隨工藝變化的調(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(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑獲得：通過縮短曝光波長λ、通過增大數(shù)值孔徑NA或通過減小k1的值。

為了縮短曝光波長，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輻射是波長在5-20nm范圍內(nèi)的電磁輻射，例如在13-14nm范圍內(nèi)。已經(jīng)提出使用波長小于10nm的EUV輻射，例如在5-10nm范圍內(nèi)，例如6.7nm或6.8nm。可用的源包括例如激光產(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或基于通過電子存儲環(huán)提供的同步加速器輻射的源。

可以使用等離子體產(chǎn)生EUV輻射。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射系統(tǒng)可以包括用于激發(fā)燃料以提供等離子體的激光器，和用于包含等離子體的源收集器模塊。通過引導(dǎo)激光束到例如合適材料(例如錫)的顆粒、或合適氣體(例如氙氣或鋰蒸汽)的束或蒸汽的燃料上形成等離子體。最終的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其使用輻射收集器收集。輻射收集器可以是反射鏡正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦成束。源收集器模塊可以包括包圍結(jié)構(gòu)或室，布置成提供真空環(huán)境以支撐等離子體。這種輻射系統(tǒng)通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(LPP)源。

在光刻技術(shù)領(lǐng)域熟知，可以通過適當?shù)剡x擇照射圖案形成裝置的角度，即通過適當?shù)剡x擇照射圖案形成裝置的輻射的角度分布改善圖案形成裝置的被投影到襯底上的圖像。在具有Koehler照射系統(tǒng)的光刻設(shè)備中，照射圖案形成裝置的輻射的角度分布由照射系統(tǒng)的光瞳平面內(nèi)的照射束的空間強度分布確定。這是因為在光瞳平面處的照射束有效地用作用于產(chǎn)生入射到圖案形成裝置上的照射束的次級或虛輻射源。在照射系統(tǒng)內(nèi)光瞳平面處的照射束的空間強度分布形狀通常被稱為照射模式或輪廓。

在光瞳平面處具有特定空間強度分布的照射束在圖案形成裝置的圖形被投影到襯底上時改善處理范圍。具體地，具有雙極、環(huán)形或四極離軸照射模式的空間強度分布的照射束可以加強投影過程的分辨率和/或其他特性，例如對投影系統(tǒng)光學像差的敏感性、曝光范圍和焦深。特定的“軟極”照射模式也可以對圖案形成裝置投影到襯底上的圖像有積極效果。因此，照射系統(tǒng)通常包括一個或多個裝置或結(jié)構(gòu)以引導(dǎo)、成形和控制照射束，使得其在光瞳平面處具有期望的空間強度分布(期望的照射模式)。