[發明專利]輻射源和光刻設備

無效

• 申請號: 201280040912.0
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN103748968A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: C·華格納;E·魯普斯特拉
• 申請（專利權）人: ASML荷蘭有限公司
• 主分類號: H05G2/00
• 分類號: H05G2/00;G03F7/20;H01S3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張啟程

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年9月2日遞交的美國臨時申請61/530，741的權益，其在此通過引用全文并入。

技術領域

本發明涉及輻射源和光刻設備。

背景技術

光刻設備是一種將期望的圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路（ICs）的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成將要在所述IC的單層上形成的電路圖案。這種圖案可以被轉移到襯底（例如硅晶片）上的目標部分（例如包括部分管芯、一個或若干個管芯）上。通常，圖案轉移是通過將圖案成像到設置在襯底上的輻射敏感材料（抗蝕劑）的層上來實現的。通常，單個襯底將包含被連續形成圖案的相鄰的目標部分的網絡。

光刻術被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結構的關鍵步驟之一。然而，隨著通過使用光刻術制造的特征的尺寸變得越來越小，光刻術正變成允許制造微型IC或其他器件和/或結構的更加關鍵的因素。

圖案印刷的極限的理論估計可以由用于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的數值孔徑，k₁是依賴于過程的調節因子，也稱為瑞利常數，CD是所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，已經提出使用極紫外（EUV）輻射源。EUV輻射是具有在5-20nm范圍內波長的電磁輻射，例如在13-14nm范圍內，例如在5-10nm范圍內，例如6.7nm或6.8nm。可能的源包括例如激光產生的等離子體源、放電等離子體源或基于通過電子存儲環提供的同步加速器輻射的源。

可以通過使用等離子體來產生EUV輻射。用于產生EUV輻射的輻射系統可以包括用于激發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。例如可以通過引導激光束至諸如合適材料（例如錫）的液滴或者合適氣體或蒸汽（例如氙氣或鋰蒸汽）的束流等燃料來產生等離子體。所形成的等離子體發出輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用輻射收集器來收集。輻射收集器可以是反射鏡式正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦成束。源收集器模塊可以包括包圍結構或腔室，布置成提供真空環境以支持等離子體。這種輻射系統通常被稱為激光產生的等離子體（LPP）源。

用脈沖激光束一致地且精確地撞擊一系列移動的液滴是困難的。例如，一些大體積的EUV輻射源可能需要具有大約20-50μm的直徑并以大約50-100m/s的速度移動的液滴的照射。

通過上面的想法，已經提供多種系統和方法用于有效地傳送和聚焦激光束至EUV輻射源中的選定位置。

US7491954描述了一種EUV輻射源，其包括光學增益介質和透鏡，透鏡布置成將由光學增益介質產生的輻射引導到燃料材料的液滴。光學增益介質和透鏡布置成使得光學增益介質在燃料材料的液滴處于預定位置時產生激光輻射，由此引起燃料材料的液滴產生用于發射EUV輻射的等離子體。因為光學增益介質通過在預定位置處的燃料材料的液滴的存在而觸發，因此不需要種子激光器觸發光學增益介質的操作。

在US7491954中描述的這些類型的系統的相關問題在于，因為發射激光的過程由通過燃料材料的液滴反射光子使得光線被反射到其自身而開始，因此建立的模式強烈依賴于初始觸發過程并被限制在初始觸發過程周圍。這又引起下面的問題：由于腔僅被局部使用，導致增益介質中飽和效應限制可用的絕對功率；并且，移動的燃料材料的液滴飛出激光照射返回的初始觸發位置，從而導致下一次的反射比理想的弱，這導致不期望的不對稱模式的產生。

發明內容

期望提供一種輻射源和光刻設備，其相對于現有的輻射源是新穎的并且具有創新性的。