CN102414622A - 光刻设备和检测器设备 - Google Patents

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Abstract

检测器包括闪烁材料层、设置在闪烁材料上的间隔材料层以及设置在间隔材料上的光谱纯度滤光片层。检测方法包括步骤：引导EUV辐射通过光谱纯度滤光片层、通过设置在光谱纯度滤光片层下面的间隔材料层以及至闪烁材料层上，然后，使用检测由闪烁材料发射的闪烁辐射。

Description

光刻设备和检测器设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年4月27日递交的美国临时申请第61/172,904号的权益，这里通过参考全文并入。
技术领域
本发明涉及一种光刻设备和可以形成光刻设备的一部分的检测器设备。
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(ICs)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(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，单个的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网络。通过包括多个透镜或反射镜的投影系统将图案成像到衬底上。
光刻技术被广泛地看作制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻技术形成的特征的尺寸不断变小，光刻技术变成对于实现制造最小化IC或其他器件和/或结构来说更为关键的因素。
图案印刷的限制因素在理论上的估计由用于分辨率的瑞利准则给出，如下式(1)所示：
CD＝k1λ/NAps    (1)
其中λ是所用辐射的波长，NAps是用于印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖工艺的调节因子(也称为瑞利常数)，以及CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)可以知道，可以以三种方式获得特征的最小可印刷尺寸的减小：缩短曝光波长λ、增大数值孔径NAps或减小k1的值。
为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出在光刻设备中使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源配置成输出波长在13.5nm附近的辐射。因此，EUV辐射源可以对于实现印刷小的特征来说构成重要的一步。
通常，监测光刻设备中的部件的光学性能，以便确保将图案投影到衬底上时的精度保持为较高。例如，成像检测器可以设置在光刻设备的衬底台上，并用以监测在光刻设备的投影系统中存在的像差。在传统的(非EUV)光刻设备中，成像检测器可以包括CCD阵列，其设置有闪烁材料层，例如Gd2O2S:Tb(已知为P43)。闪烁材料将例如大约248nm或193nm处的辐射转化为可见辐射，例如大约550nm(或其他合适的波长)。随后，通过CCD阵列检测可见辐射。
虽然可以以相同的方式(使用设置有闪烁材料层的CCD阵列)检测EUV辐射，但是EUV检测效率和/或精确度会很差。
发明内容
期望提供一种检测器设备，其相对于至少一部分现有的检测器能够以提高的效率和/或精确度检测EUV辐射。
根据本发明的第一实施例，提供一种检测器设备，包括检测器，所述检测器设置有闪烁材料层、设置在闪烁材料上的间隔材料层以及设置在间隔材料上的光谱纯度滤光片层。
根据本发明的第二实施例，提供一种检测方法，包括步骤：引导EUV辐射通过光谱纯度滤光片层、通过设置在光谱纯度滤光片层下面的间隔材料层以及至闪烁材料层上，然后，使用检测器检测由闪烁材料发射的闪烁辐射。
本发明的其他特征和优点以及本发明不同实施例的结构和操作将在下文中参照附图进行描述。要注意的是，本发明不限于这里所描述的具体实施例。在这里给出的这些实施例仅是示例性用途。基于这里包含的教导，其他的实施例对本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
这里附图并入说明书并且形成说明书的一部分，其示出本发明并且与说明书一起进一步用来说明本发明的原理，以允许本领域技术人员能够实施和使用本发明。
图1示意地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。
图2详细地示出图1中的光刻设备的示意图。
图3和5示出根据本发明的实施例的检测器设备的示意性截面视图；
图4a-4b示出闪烁体材料的发射量子产率作为离开具有光谱纯度滤光片的界面或顶表面的距离的函数，闪烁体材料对EUV辐射的吸收，以及氮化硅对EUV辐射的吸收。
结合附图、通过下面详细的说明书，本发明的特征和优点将变得更加清楚，在附图中相同的附图标记在全文中表示对应元件。在附图中，相同的附图标记通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。元件第一次出现的附图用相应的附图标记中最左边的表示。
具体实施例
本说明书公开一个或多个实施例，其中并入了本发明的特征。所公开的实施例仅给出本发明的示例。本发明的范围不限于这些公开的实施例。本发明由未决的权利要求来限定。
所述的实施例和在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些段落不必指的是同一个实施例。此外，当特定特征、结构或特性与实施例结合进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，实现将这些特征、结构或特性与其他实施例相结合是在本领域技术人员所知的知识范围内。
本发明的实施例可以应用到硬件、固件、软件或其任何组合。本发明实施例还可以应用为存储在机器可读介质上的指令，其可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括任何用于以机器(例如计算装置)可读形式存储或传送信息的机构。例如，机器可读介质可以包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；传播信号的电、光、声或其他形式(例如，载波、红外信号、数字信号等)，以及其他。此外，这里可以将固件、软件、程序、指令描述成执行特定动作。然而，应该认识到，这些描述仅为了方便并且这些动作实际上由计算装置、处理器、控制器或其他执行所述固件、软件、程序、指令等的装置来完成的。
然而，在详细描述这些实施例之前，给出应用本发明的实施例的示例环境是有利的。
图1示意地示出了实现本发明的一个光刻设备2。所述设备2包括：照射系统(照射器)IL，其配置用于调节辐射束B(例如极紫外(EUV)辐射)；支撑结构MT(例如掩模台)，其构造用于支撑图案形成装置MA(例如掩模)，并与配置用以根据特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WT(例如晶片台)，其构造用于保持衬底W(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)，并与配置用以根据特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(例如反射式投影系统)PS，其配置成将由图案形成装置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。在大多数EUV光刻设备中，照射系统主要由反射光学部件形成。
支撑结构支撑，即承载图案形成装置的重量。支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备2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。支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术来保持图案形成装置。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。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，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被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。
图案形成装置的示例包括掩模和可编程反射镜阵列。掩模在光刻技术中是熟知的，并且通常在EUV光刻设备中将是反射的。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，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。
这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括任意类型的投影系统。通常在EUV光刻设备中，光学元件将是反射的。然而，可以使用其他类型的光学元件。光学元件可以位于真空中。这里使用的术语“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，设备2是反射型的(例如，采用反射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
参照图1，使用收集器组件/辐射源SO，照射器IL接收来自辐射发射点的辐射束。源和光刻设备可以是分开的实体。在这种情况下，收集器组件不认为是光刻设备的一部分，并且借助包括例如合适的定向反射镜和/或束扩展器的束传递系统，使辐射束从收集器组件SO传播至照射器IL。在其他情况下，源可以是光刻设备的组成部分。包括辐射产生装置和照射器IL的收集器组件SO与束传递系统(如果需要)一起可以称为辐射系统。
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可以包括各种其它部件，例如积分器和聚光器。可以将所述照射器IL用于调节所述辐射束B，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
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来形成图案。已经被掩模MA反射之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统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PS2(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B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用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位掩模MA。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)的帮助来实现掩模台MT的移动。类似地，可以采用形成例如所述第二定位装置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)，掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准掩模掩模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，但是它们可以位于目标部分C之间的空间(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述掩模对准标记可以位于所述管芯之间。
根据本发明实施例的检测器设备D设置在衬底台WT中。检测器设备在下文中进一步描述。
可以将所示的设备2用于以下模式中的至少一种中：
1.在步进模式中，在将掩模台MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿衬底的平面移动，使得可以对不同目标部分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，在对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台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单一动态曝光中所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。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)的无掩模光刻术中。
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。
图2更加详细地但仅是示意形式地示出图1中的设备2的一个实施例，包括收集器组件/辐射源SO、照射器IL(有时称为照射系统)以及投影系统PS。
源SO包括辐射产生装置和收集器组件，收集器组件将辐射聚焦为位于照射器IL的入口孔20处的虚拟源点收集焦点18。辐射束21在照射器IL内经由第一和第二反射器22、24反射到定位在掩模版或掩模台MT上的掩模版或掩模MA上。形成图案化的辐射束26，其在投影系统PS内经由第一和第二反射元件28、30成像到保持在衬底台WT上的衬底W上。
根据本发明的一个实施例的检测器设备D设置在衬底台WT中。检测器设备D可以包括成像检测器，用以监测投影系统PS中存在的像差。例如通过在检测器设备D上方提供光栅、在掩模版MA上设置等同光栅以及随后监测在衬底WT的不同位置处通过检测器设备检测的图像，可以实现监测像差。
应该认识到，通常在收集器组件/辐射源SO、照射系统IL以及投影系统PS中存在比图2中示出的元件多或少的元件。例如，在一些实施例中，光刻设备2还可以包括一个或多个透射或反射型光谱纯度滤光片。在光刻设备中可以存在较多或较少的反射元件。
图3示意地示出根据本发明一个实施例的检测器设备D的横截面。检测器设备D包括成像检测器40、闪烁材料层41、间隔材料层42以及光谱纯度滤光片层43。闪烁层41设置在成像检测器40的上面，间隔材料层42设置在闪烁层的上面，以及光谱纯度滤光片层43设置在间隔材料层42的上面。
成像检测器40可以例如是CCD阵列。CCD阵列可以具有检测表面，其测量12mmx12mm。闪烁材料42可以例如是Gd2O2S:Tb(已知为P43并且可以例如从英国的哈洛区的Applied Scintillation Technologies获得，或从德国的Bensheim的Proxitronic Imaging GmbH获得)。闪烁材料层可以例如大约10μm厚。间隔材料42可以例如是氮化硅(SiN，非化学计量)。间隔材料的厚度在下文中讨论。光谱纯度滤光片层43可以例如是锆层。锆层可以足够厚，使得其提供对深紫外(DUV)和可见光辐射的有效的过滤，但是可以足够薄使得其不吸收太多的极紫外辐射(EUV)。锆层可以例如是大约50nm厚。
附加层(未画出)可以设置在P43层41和CCD阵列40之间。附加层可以是玻璃，其可以便于P43层41连接至CCD阵列40(可能难以直接地结合P43层41至CCD阵列40上)。在CCD阵列40和附加层之间可以提供粘合剂，并且可以在附加层和P43层41之间提供粘合剂。附加层可以例如是所谓的面板，其使用具有EMA的Schott标准47A玻璃形成，可以从德国的美因兹的Schott AG获得。
图3示出辐射入射到锆层43。除了极紫外(EUV)辐射，深紫外(DUV)和可见辐射也可以入射到锆层。这是因为用以产生EUV辐射的源SO(见图1和2)可以产生在宽的波长范围上的辐射，包括EUV、DUV以及可见波长。由源SO产生的DUV和可见辐射的量可以比源产生的EUV辐射的量大。因此，除了EUV辐射以外，大量的DUV和可见辐射也可以入射到检测器设备D。
期望地，在通过CCD阵列40检测之前可以过滤掉例如DUV和可见辐射等非EUV辐射。这有助于确保由CCD阵列检测的图像是已经通过投影系统PS的EUV辐射而不是已经通过投影系统的具有其他波长的辐射的图像。投影系统像差会不同地影响EUV辐射和非EUV辐射。因为是EUV辐射，其将被用以在光刻设备的操作期间将图案投影到衬底上，因此，期望地，仅检测投影系统像差对EUV辐射的影响。换句话说，投影系统的光学性能可以针对EUV辐射和非EUV辐射而不同，并且期望仅检测EUV辐射的那些性能。
锆层43过滤掉大多数的DUV辐射和可见辐射，由此允许主要是EUV辐射通过而到达至氮化硅层42。由锆层43提供的过滤比率将依赖于其厚度。例如，大约50nm的锆层可以提供1(EUV)∶0.2(DUV)∶0.1(可见辐射)的过滤比率，大约100nm的锆层可以提供1(EUV)∶0.04(DUV)∶0.02(可见辐射)的过滤比率。换句话说，由滤光片透射的EUV辐射的量例如是滤光片透射的DUV辐射和可见辐射的量的5至20倍(假定相等量的EUV、DUV以及可见辐射入射到滤光片)。
在被锆层43透射之后，EUV辐射通过进入氮化硅层42。EUV辐射在通过氮化硅层42时经历一定的吸收(例如大约20％)，但是其他的不会改变。EUV辐射。EUV辐射然后入射到P43层41上。
P43层41将EUV辐射的光子经由闪烁转化为可见波长，例如大约550nm处的光子。550nm的光子然后通过CCD阵列40检测。以此方式，CCD阵列40提供EUV辐射的成像检测。这允许CCD阵列被用以监测投影系统PS中的像差对通过投影系统的EUV辐射的影响。
锆层43和P43层41之间的氮化硅层42的存在改善EUV光子转化为大约550nm光子的效率(与锆层43被直接设置在P43层41的上面时将看到的转化效率相比)。如果锆层43直接设置在P43层上面，则将导致P43闪烁的明显猝熄(quench)，导致由EUV转化为大约550nm光子数量的显著的减少。
如下面进一步解释的，EUV辐射被P43强烈地吸收。这种强烈的EUV辐射吸收对于大多数材料是常见的，包括已知的EUV闪烁体。这意味着EUV光子转化为550nm光子主要发生在P43层的第一个50nm(附近)。因此，如果锆层43直接地设置在P43层的上面，则光子转化主要将在大约50nm的锆层内发生。然而，靠近锆层发生的光子转化被锆猝灭(或猝熄)。这种猝熄是由于在P43中的激励原子的能量没有辐射地转移至锆层并且随后在锆内消散而引起的。因此，如果锆直接地设置在P43上面则引起从EUV转化为550nm的光子数量显著地减少。
在此示例中，在P43层41和锆层43之间设置氮化硅层42会使P43与锆隔开，并因此显著地减少由锆引起的闪烁猝熄。
在一个示例中，识别由于存在锆而在P43的表面处发生猝熄，并且通过在P43和锆之间设置氮化硅层来抑止这种猝熄，会提供显著的进步。
在一个示例中，与例如让锆和P43之间是空的情况相比，使用氮化硅层隔开锆与P43是有利的，因为其防止锆和P43之间形成污染。如果设置空的空间，则将难以防止污染物积累在该空间中。例如，碳可以在围绕该空间的表面上生长。此外，一旦已经发生积累，将难以去掉污染物。尤其地，锆层将是薄的并且在清洁期间将容易受到损坏。
在一个示例中，如果在锆和P43之间设置密封空间，在来自光刻设备的气体的排除期间气压改变将容易引起问题(在用于光刻之前光刻设备内建立真空)。尤其地，锆层将容易破裂。
图4a是基于理论计算的根据本发明的一个实施例的由于在P43层的外表面处设置不同的材料而得出的对P43层的闪烁体原子的发射量子产率的影响的曲线图。该曲线图示出P43的量子产率作为离开P43的外表面的距离(nm)的函数(该外表面在曲线图中被称为界面)。在用于图4a中示出的示例的计算中，设定离开P43的外表面的P43的量子产率是大约10％以计算量子产率变化。虽然选择这个值用于计算，但是本发明可以用于量子产率的其他值。还假定P43中的闪烁体原子的跃迁(transition)偶极矩的取向是随机分布的。当在存在锆的情况下计算P43的量子产率的时候进一步考虑上面所提到的猝熄。
在用实线V表示的第一个示例中，在P43的表面处没有材料，仅为真空。如图4a看到的，在P43的表面(界面)处的量子产率被抑制到有限程度(P43块体中的值的大约30％)，然后在离开表面大约80nm处升高至峰值。量子产率在大约150纳米的周期内振荡，振荡的大小随着离开表面的距离减小。
在用虚线Z表示的第二示例中，在P43的表面设置有锆层。锆的存在引起量子产率在P43的表面处下降为零。可以认为，由于锆是金属并且因此具有可以吸收受激的闪烁体原子的能量的自由电子的原因而发生发射猝熄(emission quenching)。量子产率在界面的75nm附近内逐渐地爬升至稳定值。然而，正如下面参照图4b所述的，入射到P43的EUV辐射的主要部分将在P43的最初的大约50nm内被吸收。因此，在P43的最初的大约50nm内的低的量子产率(存在锆的情况下)引起P43的性能的显著的降低。
在点线S表示的第三示例中，在P43的表面设置有氮化硅层。氮化硅的存在在P43的表面处引起高的量子产率。在离开表面的距离增大时量子产率保持高，并且稍微升高。因此，在P43表面提供氮化硅会在P43的靠近P43的表面的位置处提供良好的量子产率。实际上，可以看到，在存在氮化硅时在P43的大约最初30nm内的量子产率比P43处于真空条件时高。
图4b是示出在P43内的标准化的EUV辐射强度的衰减作为距离(以nm测量)的函数的曲线图(以实线示出)。可以看到，在P43内的EUV辐射的强度下降得极快，其中强度的大约60％在P43材料的最初的大约50nm内损失。这种P43内EUV的强吸收是在P43的最初50nm内发生由EUV引起的闪烁主要部分的原因。
图4b以虚线表示在氮化硅内的标准化EUV辐射强度的衰减作为距离(以nm测量)的函数的曲线图。在氮化硅内的EUV辐射强度以几乎线性方式在感兴趣的距离范围(例如0-100nm)内相对缓慢地减小。这种由氮化硅实现的相对低的EUV吸收是该材料被用于本发明的上述实施例的原因。
图4a和4b可以用以为检测器设备D的氮化硅层42选择合适的厚度。较厚的氮化硅层42提供较强的P43层41与锆层43的隔离，并降低锆的猝熄影响。然而，较薄的氮化硅层42吸收较少的EUV，因而允许较多的EUV入射到P43上。可能需要在这两个需求之间找到平衡。在间隔层42由与氮化硅不同的材料形成的实施例中，可以以类似的方式选择该材料的合适的厚度。
参照图4a，锆与P43分离大约50nm将提供量子产率的恢复(回到总体量子产率(bulk quantum yield)的大约90％)。参照图4b，使用大约50nm的氮化硅来实现隔离将减小入射到P43的EUV辐射强度的大约25％。
通过例如参照图4a和4b选择合适的厚度可以使用氮化硅层42的任何其他厚度。例如，氮化硅层42的厚度可以在大约50nm至100nm之间。
如上面进一步提到的，氮化硅层42对可见辐射是透明的。由于P43层发射位于可见光谱内的光子(例如在550nm)，因此通过P43层发射的闪烁光子可以在不经历显著的吸收的情况下通过氮化硅层42。结果，由离开CCD阵列40的P43层41发射的闪烁光子的一部分将被锆层43朝向CCD阵列反射回来，并因此入射到CCD阵列。这将增加入射到CCD阵列40的辐射强度。
虽然入射到CCD阵列40上的辐射强度增大可以看作是有利的，但是CCD阵列看到的图像的对比度可能会减小。这是因为，由于辐射回到P43层41的与辐射发射时的位置不同的位置，图像可能会模糊。参照图5，EUV辐射50入射到P43层41上的位置A。辐射51从P43层41上的位置A发射并向上以一角度行进通过氮化硅层42并朝向锆层43。锆层43反射辐射52，其向下以一角度行进朝向P43层41上的位置B。位置B离开位置A一定距离。在CCD阵列40检测的图像中，出现EUV辐射已经入射在P43层41上的位置B上。经由锆层以图5中示出的方式反射的辐射因此使CCD阵列40检测的图像模糊。
可以用来代替氮化硅并且不会遇到上述缺点的间隔层材料是硅。硅对EUV辐射基本上是透明的，但是吸收可见光谱内的辐射。因此，再参照图5，从P43层41上的位置A发射的辐射51被硅层42吸收，并且没有反射回P43层的位置B(或以低得多的强度反射回来)。由于辐射51被吸收，因此由于反射辐射带来的图像模糊被避免(或减小)。
当使用硅而不是氮化硅作为间隔材料层42，在CCD阵列40接收的辐射的总的强度减小。减少在CCD阵列40处所接收到的辐射强度也许是有悖常规思路的。然而，基于上述的原因，可以获得在CCD阵列处看到的图像的质量提高。这种图像质量的提高可以比辐射强度的损失更有利，使得使用硅而不是氮化硅作为间隔材料层42能够获得净益处。
与例如从P43层垂直地发射的辐射相比，硅层42优先吸收从P43层41以小的角度发射的辐射。在本文的情形中，术语“小的角度”指的是相对于P43层41和硅层42之间的界面的平面所测量的角度。这是因为，以小角度发射的辐射所行进的距离比垂直地发射的辐射所行进的距离长得多。因为辐射通过硅层42行进较长的距离，相对于垂直地从P43层发射的辐射，辐射被硅层更完全地吸收。因此，自然地硅层42抑制最远离P43层41上的源点的辐射，从而改善CCD阵列40所看到的图像对比度。
由硅形成间隔材料层42的另一优点在于，与氮化硅的折射率(n＝2.1)相比，硅的折射率相对高(n＝5.2)，使得从P43层41以小角度发射的可见辐射将行进至硅间隔层并将被吸收。
使用硅作为间隔层材料42的另一优点在于其对DUV辐射吸收强。锆层43和硅层42因此用作组合滤光片，其透射EUV并以一定效率过滤掉其他波长，该效率可以比仅使用锆或仅使用硅实现更高的效率。
虽然上述示例使用硅作为间隔层材料，但是可以使用其他具有类似性能的材料。间隔层可以例如由吸收可见辐射且对EUV辐射基本上透明的其他材料形成。
氮化硅和硅可以被看作间隔材料的示例。间隔材料可以是任何合适的材料。可以选择间隔材料，其不会显著地猝熄通过闪烁体材料的光子发射。可以选择间隔材料，其提供对EUV辐射的一定程度的透明(例如，其透射入射的EUV辐射的大部分)。
间隔材料吸收EUV辐射的程度可以是相关的考虑事项。间隔材料可以例如在大约50nm的材料内吸收少于大约50％的EUV辐射，在大约50nm的材料内吸收少于大约40％的EUV辐射，和可以在大约50nm的材料内吸收少于大约25％的EUV辐射。
在给定材料中EUV辐射的吸收可以表示为衰减长度(让强度下降1/exp因子的长度)。氮化硅(SiN，非化学计量)具有大约193nm的衰减长度。另一可能的间隔材料是二氧化硅(SiO2)，其具有大约135nm的衰减长度。氮化硅是有利的，其具有低的EUV吸收(与某些其他的商业上可用的光学透明无机材料相比)。
间隔材料可以例如是有机材料，其具有低的密度且在EUV辐射存在的情况下是稳定的。间隔材料可以例如是聚丙烯(衰减长度为大约400nm)、聚对二甲苯-N，C(衰减长度为大约320nm，300nm)、聚碳酸酯(衰减长度为大约220nm)或聚甲基丙烯酸甲酯(衰减长度为大约190nm)，只要这些材料在存在EUV辐射的情况下显示出足够的稳定性。
上面的衰减长度是基于来自Lawrence Berkeley National Laboratory(http://henke.lbl.gov/optical_constants)的网址的理论预测。
P43可以看作闪烁体材料的一个示例。然而，闪烁体可以是任何合适的材料。例如，闪烁体可以是YAG:Ce，或任何其他将EUV转化为在更容易检测的波长(例如可见波长)处的辐射的闪烁体。
锆可以看作光谱纯度滤光片的一个示例(即，过滤掉不想要的波长的滤光片)。然而，光谱纯度滤光片可以是任何合适的材料。例如，光谱纯度滤光片可以是金属。金属可以例如是纯金属，或例如锆与硅或氮化物的化合物。光谱纯度滤光片可以包括不同材料的层。
检测器40不必是CCD阵列。检测器可以是检测由闪烁体转化的光子的任何检测器。检测器可以例如是成像检测器，例如光电倍增管的微阵列。检测器可以例如是非成像检测器，例如光电二极管。
在上面的说明书中，术语EUV指的是极紫外辐射。虽然在光刻设备中的极紫外辐射通常在大约13.5nm附近，但是术语极紫外辐射可以包括其他波长(例如在5-20nm范围内的波长)。
虽然本申请详述了光刻设备在制造ICs中的应用，但是应该理解到，这里描述的光刻设备可以有其他应用，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。
结论
可以认识到，具体实施例部分而不是发明内容部分和摘要部分用以解释权利要求。发明内容部分和摘要部分可以给出发明人预想的本发明的一个或多个示例性的实施例，而不是所有的示例性实施例，因此并不是想以任何方式限制本发明和所附权利要求。
上文借助示出实施本发明的具体功能和关系的功能块描述了本发明。这些功能块的边界为了方便描述是任意限定的。可以限定替换的边界，只要适当地执行这些具体的功能和关系即可。
前面具体实施例的描述将充分地显示本发明的总的思想，并且在不脱离本发明的总的思想的情况下通过应用本领域公知常识本领域技术人员可以容易地修改和/或适应这些具体实施例的不同的应用。因此，基于这里给出的教导和启示，这些适应和修改在所公开的实施例的等价物的含义和范围内。可以理解，这里的措词或术语是为了描述而不是为了限制，使得本领域技术人员根据所述教导和启示解释本说明书中的术语或措词。
本发明的宽度和范围不应该通过上述的示例性实施例限制，而应该仅根据权利要求以及等价物进行限定。

Claims (14)

1.一种检测器设备，包括：
检测器，设置有闪烁材料层、设置在闪烁材料上的间隔材料层以及设置在间隔材料上的光谱纯度滤光片层。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述间隔材料层至少20nm厚。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述间隔材料层至少50nm厚。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述间隔材料在材料的50nm内吸收少于50％的EUV辐射。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述间隔材料在材料的100nm内吸收少于50％的EUV辐射。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述间隔材料在闪烁材料的闪烁发射的波长处是基本上透明的。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述间隔材料是硅、氮化硅或二氧化硅。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光谱纯度滤光片层是锆或铬。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述闪烁材料是Gd2O2S:Tb或YAG:Ce。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器是成像检测器。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述成像检测器是CCD阵列。
12.一种光刻设备，包括：
衬底台，构造用以保持衬底；和
投影系统，配置用以将图案化辐射束投影到所述衬底的目标部分上；
其中，所述光刻设备还包括根据权利要求1所述的检测器设备。
13.根据权利要求12所述的光刻设备，其中，所述检测器设备设置在所述光刻设备的所述衬底台中。
14.一种检测方法，包括步骤：引导EUV辐射通过光谱纯度滤光片层、通过设置在光谱纯度滤光片层下面的间隔材料层并引导所述EUV辐射至闪烁材料层上，然后，使用检测器检测由闪烁材料发射的闪烁辐射。
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