[發明專利]EUV光源和曝光裝置

有效

• 申請號: 201410549348.6
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN105511231B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 伍強;岳力挽
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;B05B13/02;H05G2/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 應戰;駱蘇華

一種EUV光源和曝光裝置，其中所述EUV光源，包括：液滴陣列，所述液滴陣列包括沿掃描方向排布的若干噴嘴，若干噴嘴適于依次向下方的輻射位置噴吐液滴；激光源，適于產生激光束，并使激光束沿掃描方向掃描，依次轟擊到達輻射位置的液滴，液滴受到激光轟擊時形成等離子體，等離子體輻射極紫外光；聚光器，適于旋轉掃描并同時收集輻射的極紫外光，并將收集的極紫外光匯聚于中心焦點。本發明的EUV光源輸出的極紫外光的功率增加。

技術領域

本發明涉及半導體制作領域，特別涉及一種EUV光源和曝光裝置。

背景技術

光刻(photolithography)是半導體器件制造工藝中的一個重要步驟，該步驟是利用曝光工藝和顯影工藝在光刻膠層中形成光刻圖形。然而，隨著芯片的集成度的不斷提高，這就要求光刻的特征尺寸不斷減小

曝光裝置的分辨率(R)決定了光刻的最小特征尺寸，曝光系統的分辨率(R)滿足關系式：R＝kλ/(NA)，其中k是與曝光工藝相關的系數，λ為曝光光源的波長，NA為曝光裝置的光學系統的數值孔徑。由前述關系式可知，可以通過兩種途徑提高曝光裝置的分辨率：一種是增加光學系統的數值孔徑；另外一種是減小曝光光源的波長。

研究人員曾經嘗試通過增加光學系統的數值孔徑的方法來提高分辨率，但是由于下一代光刻技術對最小特征尺寸存在非?？量痰囊?，需要光學提供具有非常大的數值孔徑，這不僅使得光刻系統的制備和調制變得異常復雜，而且數值孔徑的增大對光學系統的焦深有較大的限制。

因而，研究人員開始考慮另外一種方式也即減小曝光光源波長的方式來提高分辨率，極紫外(extreme ultraviolet，EUV)光源是最新發展起來的光源，極紫外光源產生的曝光光線的波長為13.5納米或者更加小，將極紫外光源應用于曝光系統時，能獲得很小的光刻特征尺寸。

現有技術產生極紫外光的主流方式是激光產生等離子體輻射方式(LaserProduced Plasma，LPP)，該方式的原理是：激光源產生激光束轟擊錫(Sn)靶材，由此激發等離子體，等離子向外輻射極紫外光。

現有的極紫外光源的結構，請參考圖1，包括，錫滴噴嘴101，所述錫滴噴嘴101間隔的向下方噴吐錫滴102；激光源103，所述激光源103適于產生激光束104，所述激光束104經過透鏡單元105匯聚后，轟擊錫滴102，被轟擊的錫滴102產生等離子體，等離子體輻射產生極紫外光108；聚光鏡107，所述聚光鏡107用于收集輻射的極紫外光108，并將輻射的極紫外光匯聚于中心焦點109。

但是現有的極紫外光源產生的極紫外光的功率仍較小，不能滿足生產的要求。

發明內容

本發明解決的問題是怎樣提高極紫外光源產生的極紫外光的功率。

為解決上述問題，本發明提供一種EUV光源，包括：液滴陣列，所述液滴陣列包括沿掃描方向排布的若干噴嘴，若干噴嘴適于依次向下方的輻射位置噴吐液滴；激光源，適于產生激光束，并使激光束沿掃描方向掃描，依次轟擊到達輻射位置的液滴，液滴受到激光轟擊時形成等離子體，等離子體輻射極紫外光；聚光器，適于旋轉掃描并同時收集輻射的極紫外光，并將收集的極紫外光匯聚于中心焦點。

可選的，液滴陣列上的相鄰噴嘴中心到中心的間距相等。

可選的，所述液滴的尺寸為25～35微米，相鄰噴嘴中心到中心的間距中心到中心距離為45～75微米。

可選的，所述液滴材料為錫、錫合金、錫化合物、氙或鋰。

可選的，所述噴嘴的數量大于等于2個。

可選的，所述若干噴嘴沿掃描方向依次包括第一噴嘴、第二噴嘴、第二噴嘴……第N(N≥3)噴嘴，在第一噴嘴噴吐第一液滴后，第二噴嘴噴滯后于第一噴嘴第一時間噴吐第二液滴，第三噴嘴滯后于第二噴嘴第一時間噴吐第三液滴……第N噴嘴滯后于第N-1噴嘴第一時間噴吐第N液滴。