CN101583909B - 辐射系统和包括辐射系统的光刻设备 - Google Patents

辐射系统和包括辐射系统的光刻设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101583909B
CN101583909B CN2007800355990A CN200780035599A CN101583909B CN 101583909 B CN101583909 B CN 101583909B CN 2007800355990 A CN2007800355990 A CN 2007800355990A CN 200780035599 A CN200780035599 A CN 200780035599A CN 101583909 B CN101583909 B CN 101583909B
Authority
CN
China
Prior art keywords
euv
optical sensor
radiation
sensor surface
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007800355990A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101583909A (zh
Inventor
M·M·J·W·范赫彭
V·Y·拜尼恩
J·C·L·弗兰肯
O·W·V·弗吉恩斯
D·J·W·克朗德尔
N·M·德里森
W·A·索尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASML Netherlands BV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN101583909A publication Critical patent/CN101583909A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101583909B publication Critical patent/CN101583909B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

本发明公开一种用在极紫外光刻系统中的光学传感器装置(1)。该装置包括光学传感器，该传感器包括传感器表面(3)和构造用于从传感器表面去除碎片(6)的去除机构(5)。因而，可以对光刻系统方便地实施剂量和/或污染物测量。

Description

辐射系统和包括辐射系统的光刻设备
技术领域
本发明涉及一种光学传感器装置和一种包括光学传感器装置的光刻设备。在实施例中，本发明涉及一种用在极紫外光刻系统中的光学传感器装置。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于形成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案成像到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。
用在EUV光刻中的辐射源通常除了产生EUV辐射之外，还会产生污染物材料，其对于光学元件和实施光刻过程的工作环境是有害的。对于通过放电产生的激光诱导的等离子体操作的EUV源尤其如此。因而，在EUV光刻中，期望限制光学系统的污染，所述光学系统配置成调节来自EUV源的辐射束。此外，期望的是能够监测积聚在EUV系统中的污染物的量。另一期望是能够监测由EUV源产生的EUV能量的量。
发明内容
根据本方面的一方面，提供一种用在极紫外光刻系统中的光学传感器装置，其包括具有传感器表面的光学传感器和构造用于从传感器表面去除碎片的去除机构。
根据本发明的一方面，提供一种探测EUV辐射的方法，包括将光学传感器的传感器表面暴露到产生EUV辐射的EUV源，以探测EUV辐射，并且从传感器表面去除碎片。
附图说明
下面仅通过示例，参考附图对本发明的实施例进行描述，其中相应的附图标记表示相应的部件，在附图中：
图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；
图2示出本发明的实施例；
图3示出本发明的另一实施例；
图4示出显示EUV透射率和污染物程度之间的关系的曲线图；
图5示出本发明的另一实施例。
具体实施方式
图1示意地示出了根据本发明一个实施例的光刻设备。所述光刻设备包括：
照射系统(照射器)IL，其构造用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)；
支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA，并与构造用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；
衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与构造用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和
投影系统(例如，折射投影透镜系统)PS，其构造用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
支撑结构以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束，以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上所需的图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
应该将这里使用的术语“投影系统”广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。
如这里所示的，所述设备可以是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述设备可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的支撑结构)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台(和/或支撑结构)，或可以在将一个或更多个其它台(和/或支撑结构)用于曝光的同时，在一个或更多个台上(和/或支撑结构)执行预备步骤。
光刻设备也可以是这种类型：其中衬底的至少一部分被具有相对较高折射率的液体覆盖，例如水，以充满投影系统和衬底之间的空隙。浸没液体也可以应用到光刻设备的其他空隙，例如在掩模和投影系统之间的空隙。浸没技术被用于提高投影系统的数值孔径在本领域是熟知的。这里用到的术语“浸没”并不意味着结构(例如衬底)必须浸入到液体中，仅意味着曝光过程中液体位于投影系统和衬底之间。
参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和光刻设备可以是分离的实体(例如当该源是准分子激光器)。在这种情况中，该源不能认为是形成光刻设备的一部分，并且在包括合适的引导反射镜和/或束扩展器的(例如)束传递系统的帮助下辐射束从该源传到照射器IL。在其他情况中，该源可以是光刻设备的一体的部分，例如当该源是汞灯的情况中。该源SO和照射器IL与束传递系统(如果需要)一起被称为辐射系统。
所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其他部件，例如积分器IN和聚光器CO。所述照射器可以用来调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀度和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束PB通过投影系统PS，所述PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束PB的路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器IF1用于将图案形成装置MA相对于所述辐射束PB的路径精确地定位。通常，可以通过形成所述第一定位装置PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现支撑结构MT的移动。类似地，可以采用形成所述第二定位装置PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的衬底对准标记占据了专用目标部分，但是他们可以位于目标部分之间的空间(这些公知为划线对齐标记)上。类似地，在将多于一个的管芯设置在图案形成装置MA上的情况下，所述图案形成装置对准标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式的至少一种：
1.在步进模式中，在将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上的同时，将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同的目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描移动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构MT保持为基本静止状态，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
在图2中，显示了本发明的实施例。图中示出EUV(极紫外)辐射系统2的光学传感器系统1，传感器系统1包括暴露到EUV源4的传感器表面3。此外，还示出了去除机构5，其构造成从传感器表面3去除碎片层6，碎片层包括(例如)锡(典型地当使用锡极紫外源时)和/或其他污染物，例如碳。通常，辐射系统2包括放电产生的等离子体源4，例如锡源或氙源，然而，其他类型的源也是可能的。图2中示出的源4一般以脉冲的方式运行，使得周期地产生EUV辐射7，并一起产生从源4移动过来的碎片8。一般的操作频率在几(几十)kHZ范围内。
在图2中显示的实施例中，光学传感器系统1包括EUV敏感闪烁材料9和光电探测器10，以接收来自闪烁材料9的电磁辐射11，辐射11通过入射的EUV辐射7由闪烁材料9的闪烁12产生。在实施例中，EUV敏感闪烁材料9包括YAG:Ce，但是其他材料也是可能的。因而，YAG:Ce材料将EUV辐射转变成更长波长的辐射，典型地是利用光电二极管或类似装置进行电子转变的可见光辐射(蓝色)。
在实施例中，虽然其他清洁方法(例如化学清洁或类似的方法)可能是可行的，然而，碎片去除机构包括氢原子团供给系统5。这种氢原子团供给系统可以包括氢气供给系统13和细丝14或本领域技术人员熟知的其他装置，例如微波等，以从所供给的氢气分子产生氢原子团15。在示出的实施例中，例如，这种原子团产生装置可以是处于例如2000℃温度下的热丝。应用氢原子团清洁，是有可能提供直接面对EUV源的剂量传感器的。
在一种运行模式中，从传感器表面3上间歇地去除碎片层6。在这种运行模式中，传感器可以用作污染物探测器，其可以以一定的间隔时间或按照需要(例如当达到某种阀值，显示光电探测器10不再或不能充分接收光子能量11时)间隔性地进行清洁。在这种运行模式中，污染的程度可以通过得出位于传感器表面上的所淀积的碎片层6的厚度来进行监测，参照图4进一步阐明。在另一运行模式中，碎片8可以从传感器表面3连续地去除，这意味着在使用光学传感器系统1的过程中去除机构是有效地运行的，其中污染程度被保持在特定的水平，期望是零或者是例如通过将碎片层6保持为厚度基本上恒定而能够可靠地确定EUV能量的入射剂量的水平。
在图2显示的实施例中，使用EUV辐射7的优点在于特定的EUV辐射，相对于更长波长的辐射，对于薄的污染物层5具有很高的敏感度。由于这点，前面所述的实施例是最敏感的并且将会给出最迅速的反应。
然而，在某些情况中可能不需要这样高的敏感度。在那种情况中，YAG:Ce材料9可以由例如一片玻璃代替，并且可以使用例如在UV-IR(紫外-红外)范围内的更长波长的辐射束，例如可以由分离的辐射源(未示出，例如发光二极管)产生。这种实施例可能更便宜，同时让传感器对污染物8敏感度更弱。因而，这种实施例适于预期具有更大厚度的污染物的应用领域。可以是例如在靠近EUV源的源碎片8大量存在的位置。
在实施例中，传感器可以放置在EUV光刻设备的暴露到EUV辐射的不同位置上。例如，传感器可以放置在照射器或投影光学元件附近，以便监测在光学元件上的污染物(例如碳)生长量并且具有警告器以提醒污染物生长的突然增大(例如，由于真空泄露)。
在实施例中，传感器可以放置在EUV源附近，直接地面对EUV辐射和碎片。
在实施例中，传感器放置在图案形成装置(例如掩模)附近，以便监测积聚在图案形成装置上的污染物的量。图案形成装置保持清洁是重要的，并因此构造成探测污染物的量的监测器是有利的。例如，图案形成装置会由于EUV抗蚀剂的脱气而污染。
锡污染物是否能够使用氢原子团从YAG(钇铝石榴石)样品上去除已经被进行测试，并且发现产生高的清洁速率(可以高于560nm/小时)。在实验中，使用YAG的圆形片，在其上面用溅射沉积沉积4.7nm锡薄层。接下来，测量锡层的厚度。然后该样品暴露到用热丝H原子团源带来的氢原子团。运行电流是22.0A，电压是21.0V。背景压力是20.0mbar，样品保持器的温度在15到50℃之间变化。表1显示了实验结果。在30秒的总处理时间内，所有锡都已经从样品上去除了，相应的清洁速率是至少4.7nm/30s＝0.16nm/s＝564nm/小时。
表1
  样品   锡(μg/cm2)   锡(nm)
  YAG之前   3.43   4.7
  YAG之后   0.01   0.01
图3显示了光学传感器装置的另一实施例。在这个实施例中，示出了EUV源4。另外，还有所示的光学传感器系统1和碎片去除机构5。这里，传感器表面3是可旋转的EUV半透明板16的表面部分。去除机构5配置成从半透明板16的另一部分去除碎片8。板16可以连续地或间歇地旋转，其中位于探测器10前面的部分可以用作滤光片，并且其中清洁位于去除机构5附近的所述部分。可替换地，板可以移动或平移以将暴露到碎片的部分移动朝向去除机构5。在实施例中，EUV半透明板16选择地通过具有在10-20nm范围波长的辐射。作为例子，EUV半透明板16包括铌滤波器、锆/硅多层滤波器或锆/铌多层滤波器。同样在图3中示出的实施例中，这种传感器系统1可以用作例如污染物监测器或剂量感测系统。
根据本发明的一方面，图3的实施例使用阻止锡碎片的同时仍然透过部分EUV(例如100nm厚铌滤波器具有62％的EUV透射率)的滤波器，并且使用氢清洁定期地清洁该滤波器。这可以通过旋转滤波器16来实施，使得其每个来回往返都通过清洁站5，并且将孔17放置在滤波器16前面使得探测器10仍然受到EUV照射，但是将滤波器不面对探测器的部分与源4屏蔽隔离开。
作为实际的例子，根据图3中示出的实施例的EUV探测器1被放置在离EUV源4距离为10cm的位置处。EUV源4一般会产生等于每脉冲1015-1016原子的碎片量。对于15kHz的重复频率，发射每秒15*1018-15*1019的原子总量、等同于2.5*10-5至2.5*10-4摩尔的锡(对于锡EUV源来说)。因此，在这个示例中，每单位面积(位于10cm距离处)锡原子的流量是1.98*10-4到1.98*10-3mol/(m2*s)，相应地锡的沉积质量是2.35*10-5到2.35*10-4kg/(m2*s)，层厚度(锡密度是7.29*103kg/m3)是3.2到32nm/s。使用这个例子，例如使用通过从图2和图3的实施例中示出的氢原子团供给系统13供给氢原子团15的氢清洁方法，一般锡清洁速率将在3.2到32nm/s之间或更快，这是可以想象得到的。当然，该清洁方法不限于这种类型的氢清洁，也可以是其他清洁方法，例如卤素清洁或类似的清洁。
在应用氢清洁的实施例中，期望地，将要被清洁的表面设置有盖层，该盖层具有小于0.2的氢原子团再结合常数，例如可以用Si3N4层来提供。这种盖层可以极大地改善氢清洁的效率。
此外，期望旋转频率Q被选择成：使得滤波器16暴露到辐射源4的时间、曝光带来大约0.8nm厚的锡层，或更一般地，0.4-2nm范围的厚度。对于大约32nm/s的生长速率，其意味着曝光时间小于大约0.8/32＝25ms。由于有效传感器区域3具有典型值为1cm2，这也意味着超过大约0.01/0.025＝0.4m/s的线速率，其对于EUV探测器1的有效区域3的中心和旋转中心之间典型的径向间距15cm将对应于大于0.4Hz的旋转频率。
参见图4，图示出了EUV透射率和污染程度之间的关系。因而，图中显示出一个几乎是指数的关系，其中定义为入射能量和透射能量之比的透射率随着碎片层6的厚度增大呈指数地下降。例如，1nm的污染物厚度对应于5％的透射率改变，这是通常易于用辐射传感器获得的精确度。对于30nm的厚度，透射率大约为0.1，而对于100nm的厚度，透射率几乎减小为零。
因此，用探测器10进行的透射率测量显示污染物的量，更具体地，显示碎片层6的厚度。污染物可以是随时间缓慢地积累，或由于故障而突然地生长，例如真空系统中的故障(例如真空罐泄露)。因此，用光学传感器系统1探测的透射率的连续监测可以是一种方法，其适时并充分地动作以探测例如污染物的突然增多的不规则变化。此外，在实施例中，闪烁材料是具有大约2-3％的转换效率的YAG:Ce(也就是，将EUV辐射转换成可见光)。另一种材料CaS:Ce具有大约0.1-2％的转换效率并且也是合适的。
图5显示构造成从传感器表面3去除碎片6的去除机构5的另一实施例。在该实施例中，去除机构5包括加热系统18，用以主动地或被动地升高传感器表面3的温度。通过升高温度，可以达到动态平衡，其中沉积的碎片量能够匹配碎片蒸发速率，例如在锡碎片的情况中，这种上升温度将超过大约900℃，最高达到大约1400℃。因此，可以达到连续的或半连续的状态，其中在一个延长的时间帧上可以完成剂量测量或污染物测量。作为示例，例如图5中所示的，传感器表面可以由直立的壁19环绕，包括构造成加热壁19的加热元件20。此外，这些壁可以设置成准直器21，以收集和准直光朝向传感器表面3和/或朝向探测器10。
此外，例如，在图5中示出的结构中，10mm流水层22和IR吸收玻璃滤波器23的结合能够分别冷却25.4W和1.6W(在评估的总的27W的基础上)。水流的顶层可以用宽波段光谱透射滤波器密封包围，例如MgF2，SiO2or CaF2。
这里的一个或更多个实施例可以应用在EUV源4附近，而在传感器系统1和EUV源4之间的路径中不再设置另一碎片减少装置。然而，依据用途，传感器系统1可以放置在辐射系统2的更下游，例如在污染物陷阱附近(未示出)。污染物陷阱可以是一种装置，其使用大量密集包装的大体上平行于由EUV源产生的辐射传输方向排列的箔片。污染物碎片8，例如微粒子、纳米粒子和离子，可以被捕获在由箔片板设置的壁中。因此，这种箔片陷阱用作污染物阻挡元件，俘获来自源的污染物材料。在箔片陷阱的下游，可以设置收集装置，其用作收集来自EUV源的EUV辐射并且将EUV辐射聚焦成束，该束进一步在下游被投影光学元件调整。因而，收集装置将来自EUV源4的EUV辐射聚集到另一EUV光学元件。这种收集装置元件可以是沿中心轴线方向呈圆柱形对称的，并且包括共中心的弯曲的外壳，该外壳由以基本上在1到7cm之间范围的间距堆叠的反射表面形成。可替换地，其可以是多层的垂直入射类型。
虽然这里描述的光学传感器装置的一个或更多个实施例被描述成位于源附近的装置，该传感器也可以用在另一下游光学元件中，例如用以测量该系统的污染物水平，具体地，例如测量碳水平或类似量。在这样的实施例中，传感器表面可以不直接地暴露到EUV辐射源，而是间接地通过一个或更多个EUV反射镜暴露到辐射源。
虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCDs)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
虽然上面详述了本发明的实施例在光刻设备的应用，应该注意到，本发明可以有其它的应用，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层中，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外(UV)辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm范围的波长)，和粒子束，例如离子束或电子束。
这里使用的术语“透镜”可以认为是一个或多种不同类型光学元件的组合体，包括折射型、反射型、磁性、电磁的和静电的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明除了所述的其它的应用。例如，本发明的实施例可以采用包含用于描述一种如上面公开的方法的至少一个可机读的指令序列的计算机程序的形式，或具有存储其中的所述的计算机程序的数据存储媒介(例如半导体存储器、磁盘或光盘)的形式。
上面描述的内容是例证性的，而不是限定的。因而，应该认识到，本领域的技术人员在不脱离给出本发明的权利要求的范围，可以对上述本发明进行更改。

Claims (14)

1.一种用在极紫外光刻系统中的光学传感器装置，所述光学传感器装置包括：
光学传感器，所述光学传感器包括传感器表面；和
去除机构，所述去除机构构造用于从所述传感器表面去除碎片，
其中所述传感器表面包括可旋转板的表面部分，并且所述去除机构配置成从所述板的另一部分去除碎片。
2.根据权利要求1所述的光学传感器装置，其中所述光学传感器包括EUV敏感闪烁材料和探测器，所述探测器构造用于响应由入射的EUV辐射引起的闪烁探测从闪烁材料发射的光子能量。
3.根据权利要求1所述的光学传感器装置，其中所述板是EUV半透明板，并且所述EUV半透明板配置成有选择地透射来自EUV源的EUV辐射束的光谱范围。
4.根据权利要求1所述的光学传感器装置，其中所述板是EUV半透明板，并且所述EUV半透明板包括铌滤波器、锆/硅多层滤波器或锆/铌多层滤波器。
5.根据权利要求1所述的光学传感器装置，其中所述去除机构包括氢原子团供给系统。
6.根据权利要求1所述的光学传感器装置，其中所述传感器表面包括具有小于0.2的氢原子团再结合常数的盖层。
7.根据权利要求1所述的光学传感器装置，其中所述去除机构包括构造用于升高所述传感器表面温度的加热系统。
8.根据权利要求7所述的光学传感器装置，其中所述升高温度是至少900℃。
9.根据权利要求7所述的光学传感器装置，其中所述传感器表面由直立环绕的壁包围，并包括构造成加热所述壁的加热元件。
10.一种探测EUV辐射的方法，所述方法包括步骤：
将光学传感器的传感器表面暴露到产生EUV辐射的EUV源，以探测所述EUV辐射；和
使用去除机构从所述传感器表面去除碎片，
其中所述传感器表面包括可旋转板的表面部分，并且所述去除机构配置成从所述板的另一部分去除碎片。
11.根据权利要求10所述的方法，其还包括：
得到透射通过设置在所述传感器表面上的碎片层的辐射的辐射透射率；和
将所述透射率和辐射系统的污染程度相关联，
其中从所述传感器表面间断地去除所述碎片。
12.根据权利要求11所述的方法，其中透射通过所述碎片层的所述辐射是由所述EUV源传输的EUV辐射。
13.根据权利要求10所述的方法，其还包括：
从所述传感器表面连续地去除所述碎片，以提供沉积在所述传感器表面上的恒定量的碎片；和
计算入射在所述传感器表面上的EUV辐射能量。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述恒定量基本上等于零。
CN2007800355990A 2006-09-27 2007-09-25 辐射系统和包括辐射系统的光刻设备 Active CN101583909B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/527,731 2006-09-27
US11/527,731 US7541603B2 (en) 2006-09-27 2006-09-27 Radiation system and lithographic apparatus comprising the same
PCT/NL2007/050466 WO2008039068A2 (en) 2006-09-27 2007-09-25 Radiation system and lithographic apparatus comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101583909A CN101583909A (zh) 2009-11-18
CN101583909B true CN101583909B (zh) 2011-07-20

Family

ID=39224584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800355990A Active CN101583909B (zh) 2006-09-27 2007-09-25 辐射系统和包括辐射系统的光刻设备

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7541603B2 (zh)
EP (1) EP2082289A2 (zh)
JP (2) JP5208119B2 (zh)
KR (1) KR101151769B1 (zh)
CN (1) CN101583909B (zh)
SG (1) SG171633A1 (zh)
TW (2) TWI371663B (zh)
WO (1) WO2008039068A2 (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7750326B2 (en) * 2005-06-13 2010-07-06 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and cleaning method therefor
JP5305568B2 (ja) * 2006-05-22 2013-10-02 株式会社東芝 露光装置及びケミカルフィルタ寿命検知方法
US7541603B2 (en) * 2006-09-27 2009-06-02 Asml Netherlands B.V. Radiation system and lithographic apparatus comprising the same
JP4973425B2 (ja) * 2007-10-03 2012-07-11 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置における集光光学手段のクリーニング方法及び極端紫外光光源装置
NL1036832A1 (nl) * 2008-04-15 2009-10-19 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus comprising an internal sensor and a mini-reactor, and method for treating a sensing surface of an internal sensor of a lithographic apparatus.
NL1036803A (nl) * 2008-09-09 2010-03-15 Asml Netherlands Bv Radiation system and lithographic apparatus.
JP5559562B2 (ja) 2009-02-12 2014-07-23 ギガフォトン株式会社 極端紫外光光源装置
US20120147350A1 (en) * 2009-06-30 2012-06-14 Asml Netherlands B.V Spectral purity filter, lithographic apparatus, and method for manufacturing a spectral purity filter
NL2007287A (en) 2010-09-14 2012-03-15 Asml Netherlands Bv Correction for flare effects in lithography system.
CN102890423B (zh) * 2011-07-20 2015-07-22 上海微电子装备有限公司 光电探测器校准装置及其校准方法
KR102281775B1 (ko) * 2012-11-15 2021-07-27 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피를 위한 방법 및 방사선 소스
CN103162848A (zh) * 2013-03-27 2013-06-19 哈尔滨工业大学 YAG:Ce荧光屏实现毛细管放电极紫外光刻光源等离子体状态检测系统
CN105408817B (zh) * 2013-08-02 2018-11-02 Asml荷兰有限公司 用于辐射源的部件、关联的辐射源和光刻设备
WO2015165705A1 (en) * 2014-05-01 2015-11-05 Asml Netherlands B.V. Cleaning apparatus and associated low pressure chamber apparatus
WO2016037786A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Asml Netherlands B.V. Device for monitoring a radiation source, radiation source, method of monitoring a radiation source, device manufacturing method
KR102215539B1 (ko) * 2015-11-20 2021-02-16 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치 및 리소그래피 장치를 작동시키는 방법
WO2017187571A1 (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 ギガフォトン株式会社 極端紫外光センサユニット及び極端紫外光生成装置
DE102017205452A1 (de) 2017-03-30 2017-06-14 Carl Zeiss Smt Gmbh Debris-Detektor
JP7320505B2 (ja) * 2017-12-15 2023-08-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 真空容器内のデブリ流束測定システムの再生
US11307311B2 (en) * 2018-10-23 2022-04-19 Thermo Fisher Scientific Messtechnik Gmbh Gamma ray and neutron dosimeter
US20230259035A1 (en) * 2022-02-11 2023-08-17 Applied Materials, Inc. Characterization of photosensitive materials
EP4312078A1 (en) * 2022-07-29 2024-01-31 ASML Netherlands B.V. Contamination determination

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1202117A1 (en) * 1999-06-04 2002-05-02 Nikon Corporation Exposure method and exposure apparatus
EP1471385A1 (de) * 2003-04-24 2004-10-27 Carl Zeiss SMS GmbH Anordnung zur Inspektion von Objekten, insbesondere von Masken in der Mikrolithographie
CN1619422A (zh) * 2003-11-07 2005-05-25 Asml荷兰有限公司 辐射检测器
CN1766731A (zh) * 2004-10-04 2006-05-03 Asml荷兰有限公司 沉积物去除、光学元件保护方法、器件制造法和光刻设备

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626634A (en) * 1982-09-30 1986-12-02 At&T Bell Laboratories Multiprocessor computing system featuring shared global control
US4692884A (en) * 1983-01-03 1987-09-08 Diffracto, Ltd. Remote operation of optical system
AT381795B (de) * 1984-05-08 1986-11-25 Voest Alpine Ag Vorrichtung zum reinigen eines lanzenkopfes einer in ein metallurgisches gefaess einbringbaren lanze
TW561279B (en) * 1999-07-02 2003-11-11 Asml Netherlands Bv Reflector for reflecting radiation in a desired wavelength range, lithographic projection apparatus containing the same and method for their preparation
JP3069700B1 (ja) * 1999-07-22 2000-07-24 静岡大学長 放電容器及びその放電容器を備えたプラズマラジカル生成装置
DE60116967T2 (de) * 2000-08-25 2006-09-21 Asml Netherlands B.V. Lithographischer Apparat
KR100563774B1 (ko) * 2000-08-25 2006-03-24 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 마스크 조작장치, 리소그래피 투영장치, 디바이스제조방법 및 그것에 의하여 제조된 디바이스
JP3564104B2 (ja) * 2002-01-29 2004-09-08 キヤノン株式会社 露光装置及びその制御方法、これを用いたデバイスの製造方法
DE10205189B4 (de) * 2002-02-06 2012-06-28 Xtreme Technologies Gmbh Verfahren zur Erzeugung von extrem ultravioletter Strahlung auf Basis eines strahlungsemittierenden Plasmas
DE60323927D1 (de) * 2002-12-13 2008-11-20 Asml Netherlands Bv Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung
EP1526550A1 (en) 2003-10-20 2005-04-27 ASML Netherlands B.V. Mirror for use in a lithographic apparatus, lithographic apparatus comprising such a mirror and device manufacturing method
EP1530091A1 (en) 2003-11-07 2005-05-11 ASML Netherlands B.V. Radiation detector
US7006284B2 (en) * 2004-05-17 2006-02-28 Fricke William C Apparatus for viewing and analyzing ultraviolet beams
TWI305296B (en) * 2004-07-27 2009-01-11 Cymer Inc Systems and methods for reducing the influence of plasma-generated debris on the internal components of an euv light source
DE102004047677B4 (de) * 2004-09-30 2007-06-21 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Verfahren und System für die Kontaminationserkennung und Überwachung in einer Lithographiebelichtungsanlage und Verfahren zum Betreiben der gleichen unter gesteuerten atomsphärischen Bedingungen
JP2008515232A (ja) * 2004-09-30 2008-05-08 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド リソグラフィ露光装置における汚染検出および監視のための方法およびシステム、ならびに調整された雰囲気条件下でのその動作方法
US7750326B2 (en) * 2005-06-13 2010-07-06 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and cleaning method therefor
US7372049B2 (en) * 2005-12-02 2008-05-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus including a cleaning device and method for cleaning an optical element
US7541603B2 (en) 2006-09-27 2009-06-02 Asml Netherlands B.V. Radiation system and lithographic apparatus comprising the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1202117A1 (en) * 1999-06-04 2002-05-02 Nikon Corporation Exposure method and exposure apparatus
EP1471385A1 (de) * 2003-04-24 2004-10-27 Carl Zeiss SMS GmbH Anordnung zur Inspektion von Objekten, insbesondere von Masken in der Mikrolithographie
CN1619422A (zh) * 2003-11-07 2005-05-25 Asml荷兰有限公司 辐射检测器
CN1766731A (zh) * 2004-10-04 2006-05-03 Asml荷兰有限公司 沉积物去除、光学元件保护方法、器件制造法和光刻设备

Also Published As

Publication number Publication date
SG171633A1 (en) 2011-06-29
KR101151769B1 (ko) 2012-06-15
CN101583909A (zh) 2009-11-18
TW200821771A (en) 2008-05-16
JP2011228742A (ja) 2011-11-10
JP2010505261A (ja) 2010-02-18
TWI485532B (zh) 2015-05-21
US7541603B2 (en) 2009-06-02
US7863591B2 (en) 2011-01-04
EP2082289A2 (en) 2009-07-29
WO2008039068A2 (en) 2008-04-03
KR20090074170A (ko) 2009-07-06
TWI371663B (en) 2012-09-01
TW201243520A (en) 2012-11-01
JP5208119B2 (ja) 2013-06-12
US20090309048A1 (en) 2009-12-17
WO2008039068A3 (en) 2008-08-14
US20080074655A1 (en) 2008-03-27
JP5496964B2 (ja) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101583909B (zh) 辐射系统和包括辐射系统的光刻设备
CN101765811B (zh) 光刻设备和器件制造方法
CN1766731B (zh) 沉积物去除、光学元件保护方法、器件制造法和光刻设备
CN101339962B (zh) 辐射检测器及其制造方法和包含辐射检测器的光刻设备
US7960074B2 (en) Method of generating a photolithography patterning device, computer program, patterning device, method of determining the position of a target image on or proximate a substrate, measurement device, and lithographic apparatus
US8766212B2 (en) Correction of spatial instability of an EUV source by laser beam steering
CN101529337B (zh) 清洁方法、设备和清洁系统
CN101523293A (zh) 光刻设备和器件制造方法
CN102037408B (zh) 包含内部传感器和微小反应器的光刻设备和用于处理内部传感器的感测表面的方法
CN101322078A (zh) 辐射系统和光刻设备
CN102472961A (zh) 时间差分掩模版检查
CN101595431A (zh) 制造器件的方法和光刻设备
JP2011243869A (ja) Ｅｕｖ露光用マスクの管理方法及び露光方法
CN101371198B (zh) 用于被氧化的污染材料的化学还原或污染材料的氧化物还原方法及其调节系统
CN101109908B (zh) 光刻设备与辐射传感器及辐射传感器制造方法
NL2006969A (en) Lithographic apparatus, computer program product and device manufacturing method.
CN102495538B (zh) 光刻设备、投影系统和器件制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant