[發明專利]用于器件制造的光刻設備的輻射源以及方法

有效

• 申請號: 201280041657.1
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN103765997A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: R·豪特曼;A·凱姆鵬;B·范伊森
• 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;B22D43/00;C22B9/02
• 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61/530,802的權益，其在此通過引用全文并入。

技術領域

本發明涉及一種EUV輻射源、光刻設備以及用于制造器件的方法。

背景技術

光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。光刻設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模或掩模版的圖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置在襯底上的輻射敏感材料（抗蝕劑）層上而實現圖案的轉移。通常，單一襯底將包括相鄰目標部分的網絡，所述相鄰目標部分被連續地圖案化。

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，光刻術越來越成為允許制造微型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）可知，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輻射是波長在5-20nm范圍內的輻射，例如在13-14nm范圍內的輻射，或例如在5-10nm范圍內的輻射，例如6.7nm或6.8nm。可用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由電子存儲環提供的同步加速器輻射的源。

可以使用等離子體產生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燃料（諸如合適材料（例如錫）的顆粒或合適氣體或蒸汽（例如氙氣或鋰蒸汽）的束流）來產生等離子體。所形成的等離子體發射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用輻射收集器收集。

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，所述包圍結構或腔布置用以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。

當熔融金屬燃料液滴被用作產生用于生成輻射的等離子體的燃料時，還可以提供第二激光器以在第一激光束入射到液滴以便產生等離子體且隨后產生輻射之前預熱燃料液滴。使用這種方法的LPP源可以稱為雙激光脈沖（DLP）源。

燃料液滴生成裝置可以布置成提供熔融金屬燃料的液滴束流至輻射源的等離子體形成位置。

發明內容

燃料液滴生成裝置可以包括噴嘴，熔融金屬燃料，通常是諸如錫等熔融金屬，在壓力下被驅使從噴嘴噴射為液滴的束流。燃料通常將從燃料供給線在入口孔處進入噴嘴，通過噴嘴的出口孔排出。

從噴嘴排出的液體束流的自然的破碎是已知的瑞利破碎。瑞利頻率與噴嘴的液滴生成速率對應，與噴嘴處燃料的平均速度和噴嘴的直徑相關：

雖然燃料束流的瑞利破碎可以在沒有激發的情況下發生，但是可以使用例如壓電致動器等振動器通過在噴嘴處調制或振蕩熔融金屬燃料的壓力來控制瑞利破碎。調制噴嘴內的壓力可以調制離開噴嘴的液體燃料的排出速度，并使得液體燃料的束流在離開噴嘴之后以受控的方式直接破碎成液滴。