CN102460302B - 光刻设备和用于减小杂散辐射的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括：照射系统IL，用于提供极紫外辐射束B；遮挡装置MB，用于控制通过所述辐射束对图案形成装置MA的照射；支撑件MT，用于支撑图案形成装置，所述图案形成装置配置成将图案赋予辐射束；衬底台WT，用于保持衬底W；和投影系统PL，用于将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；其中所述遮挡装置MD包括遮挡片MB，所述遮挡片配置成反射入射到遮挡片上的极紫外辐射，使得至少一部分所述被反射的辐射不被所述投影系统捕获。

Description

光刻设备和用于减小杂散辐射的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年6月9日申请的美国临时申请61/185,487的权益，且通过参考将其全部内容并入本文中。

技术领域

本申请涉及一种包括遮挡装置的光刻设备和一种光刻方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到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的图案形成装置用于生成对应于IC的单个层的电路图案。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。典型地，经由成像到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上，而将所述图案转移到目标部分上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。

传统的光刻设备包括照射系统、保持图案形成装置的支撑件和投影系统。照射系统布置在辐射源(例如极紫外辐射等离子体源)和图案形成装置支撑件。所述照射系统配置成接收来自所述源的辐射，产生辐射束且将辐射束投影到图案形成装置上。辐射束通过图案形成装置来形成图案。投影系统布置在图案形成装置支撑件和衬底之间。投影系统配置成将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。

光刻设备中的杂散辐射可以降低图案投影到衬底上的精度。

发明内容

期望例如提供光刻设备，所述光刻设备减小了被投影到衬底上的杂散辐射的量。

根据一个方面，提供了一种光刻设备，包括：照射系统，配置成调节极紫外辐射束；支撑件，配置成保持图案形成装置，所述图案形成装置配置成将图案赋予所述辐射束；衬底台，配置成保持衬底；投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和遮挡装置，配置成控制通过所述辐射束对所述图案形成装置的照射，所述遮挡装置包括遮挡片，所述遮挡片配置成反射入射到所述遮挡片上的辐射，使得至少一部分所述被反射的辐射不被所述投影系统捕获。

根据一个方面，提供了一种用于控制光刻设备中的极紫外辐射的反射的方法，所述方法包括以下步骤：朝向所述光刻设备中的图案形成装置投影极紫外辐射束；和在所述束的光路中使用在所述图案形成装置前面的遮挡片，以等于或大于特定角的角度反射所述辐射的至少一部分，使得所述被反射的辐射的至少一部分不被所述光刻设备中的投影系统所捕获。

根据一个方面，提供了一种用于控制光刻设备中的辐射反射的方法，所述方法包括：在辐射束的光路中在所述光刻设备的图案形成装置和照射系统之间设置遮挡装置，所述遮挡装置包括遮挡片，所述遮挡片配置成反射从照射系统传递的辐射的至少一部分；和利用遮挡片以等于或大于特定角的角度反射辐射，使得所述被反射的辐射的至少一部分不被光刻设备的投影系统所捕获。

根据一个方面，提供了一种用于光刻设备中的图案形成装置的遮挡装置，所述遮挡装置包括具有扩散区域的遮挡表面，其中所述扩散区域配置成反射极紫外辐射，使得所述被反射的辐射的至少一部分落到所述光刻设备的投影系统的角度捕获范围之外。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中：

图1示意性地示出了根据本发明的一实施例的光刻设备；

图2示意性地更详细地示出了图1的光刻设备的一部分；

图3示意性地示出了光学部件的角度捕获范围；

图4和5示意性地示出了现有技术的遮挡片；

图6a示意性地示出了根据本发明的一实施例的光刻设备中的遮挡片；

图6b示意性地示出了根据本发明的一实施例的光刻设备中的另一遮挡片；和

图7示意性地示出了根据本发明的一实施例的光刻设备中的又一遮挡片。

具体实施方式

尽管在本文中可以做出具体的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“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它衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层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。

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365nm的波长)、深紫外(DUV)辐射(例如具有248、193、157或126nm的波长)以及极紫外(EUV)辐射(例如具有在5-20nm范围内的波长)。

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。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。

图案形成装置可以是透射式的或反射式的。典型地，在EUV光刻设备中，图案形成装置是反射式的。图案形成装置的示例包括(透射式)掩模、(反射式)可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，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，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；这样，使被反射的束形成图案。

“支撑结构”保持所述图案形成装置。支撑结构以依赖于图案形成装置的方向、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它条件的方式保持图案形成装置。所述支撑件可以采用机械夹持、真空、或其它夹持技术，例如在真空条件下的静电夹持等。所述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，且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)。在这里使用的任何术语“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。

这里使用的术语“投影系统”应该广义地解释为包括各种类型的投影系统，包括折射型光学系统、反射型光学系统和/或反射折射型光学系统，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没流体或使用真空之类的其他因素所适合的。通常，在EUV辐射光刻设备中，投影系统中的光学元件将是反射式的。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。

照射系统包括反射式光学部件和可选地用于引导、成形和控制辐射束的各种其它类型的光学部件。

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，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。

光刻设备可以是允许在两个或更多的掩模之间(或在设置在可控的图案形成装置上的图案之间)快速切换的类型，例如在美国专利申请公开出版物No.US2007-0013890中所描述的。

光刻设备还可以是衬底可以被相对高折射率的液体(例如水)浸没、以便填充投影系统的最终元件和衬底之间的空间的类型。浸没液体还可以被施加至光刻设备中的其它空间，例如在掩模和投影系统的第一元件之间。在本领域中公知，浸没技术用于增加投影系统的数值孔径。

图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：

-照射系统(照明系统)IL，用于调节辐射束B(例如，紫外(UV)辐射或极紫外(EUV)辐射)；

-遮挡装置MD，用于控制通过辐射束B对图案形成装置(例如掩模)MA的辐射；

支撑结构(例如掩模台)MT，用于支撑图案形成装置MA并与用于根据投影系统PL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，用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与用于相对于投影系统PL精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和

-投影系统(例如反射式投影透镜)PL，所述投影系统PL配置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(例如包括一根或更多根管芯)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的路径精确地定位图案形成装置MA。通常，可以通过形成所述定位装置PM和PW的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)的帮助来实现物体台MT和WT的移动。然而，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，但是它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)中。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优选模式中：

1.在步进模式中，在将支撑结构MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束PB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X和/或Y方向移动，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，在对支撑结构MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束PB的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向通过所述投影系统PL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支撑结构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PB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示意性地示出图1中的光刻设备的更详细的侧视图，但是仍然是成示意性的形式。

如图1和2显示，光刻设备是反射式类型的设备(例如采用反射式图案形成装置或上述提及的类型的可编程反射镜阵列)。可替代地，所述设备可以是透射类型的设备(例如采用透射掩模)。

照射系统IL接收来自辐射源SO的辐射束B。更具体地，源SO产生了辐射束B，其被聚焦到照射系统IL中的进入孔阑20处的虚源点收集焦点18。源和光刻设备可以是分立的实体，例如在所述源是准分子激光器时。在这样的情形中，所述源不被考虑成是形成光刻设备的一部分，辐射束B在包括例如适合的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统的帮助下被从源SO传递至照射系统IL。在其它的情形中，所述源可以是所述设备的组成部分(例如在所述源是汞灯时)。所述源SO和照射系统IL以及如果需要时的束传递系统可以被称作为辐射系统。应当理解，源SO典型地可以产生除期望的曝光辐射之外的一个或更多的另外的波长的辐射。例如，除极紫外(EUV)辐射之外，用于EUV光刻设备的所述源SO可以产生深紫外(DUV)辐射、紫外(UV)辐射、可见光和/或红外(IR)辐射。

照射系统IL利用第一和第二反射部件22、24调节辐射束B。辐射束B被调节，以便提供具有期望的均匀性和期望的照射模式的辐射束。

在离开照射系统IL时，辐射束B入射到图案形成装置(例如掩模)MA上，该图案形成装置MA被保持在支撑结构MT上。遮挡装置MD控制辐射束B到图案形成装置MA上的入射。

辐射束B通过图案形成装置MA形成图案，且被朝向投影系统PL反射。在被图案形成装置MA反射之后，图案化的辐射束B被投影系统PL捕获，其将束聚焦到衬底W的目标部分C上。在被投影系统捕获之后，图案化的辐射束被经由第一和第二反射元件28、30投影到衬底W的目标部分C上。投影系统PL将图案化的束投影到衬底W的目标部分C上，以便将期望的图案施加到目标部分C上。

比图2中显示的更多或更少的元件通常可以设置在所述源、照射系统IL和投影系统PL中。例如，在一些实施例中，光刻设备还可以包括一个或更多的透射式或反射式的光谱纯度滤光片。更多的或更少的部件零件可以设置在光刻设备中。

投影系统PL捕获辐射且随后将被捕获的辐射投影到衬底W上。在投影系统PL的入口处的数值孔径NAin是对投影系统PL捕获辐射的能力的衡量。在投影系统PL的入口处的数值孔径NAin确定了投影系统PL的角度捕获范围ACR(即投影系统PL可以捕获辐射的角度范围)。

图3示出了在图1和2中之前描述的投影系统PL的第一反射元件28处的角度捕获范围ACR。从图3可见，投影系统PL的角度捕获范围ACR可以由方程1限定：

1           ACR＝2β

其中β是入射辐射的最大角度，该入射辐射由投影系统PL捕获(即角度捕获范围的半角)。如图3所示，角度β被关于轴线XX’测量，该轴线XX’垂直于投影系统的第一光学元件，例如反射元件28。在投影系统PL的进口处的数值孔径NAin由方程2限定：

2          NAin＝nsinβ

其中n是其中设置了投影系统PL所处位置的介质的折射率，角度β是由投影系统PL捕获的辐射的最大入射角。

以等于或小于角度β的入射角度在投影系统PL的入口处入射的任何辐射落入到角度捕获范围ACR内，且由投影系统PL捕获。然而，以大于角度β的入射角在投影系统PL处入射的辐射落到角度捕获范围ACR的外面，因此未被投影系统PL捕获。

如上所述，光刻设备包括遮挡装置MD。遮挡装置MD被设置以控制通过辐射束B对图案形成装置MA的照射。如图1和2所示，遮挡装置MD布置在照射系统IL和图案形成装置MA之间。遮挡装置MD包括至少一个遮挡片，其布置在图案形成装置附近处的辐射束B的光路中。

图4显示了从一侧观察的在图案形成装置MA的前面被布置在辐射束B的光路中的现有技术中的遮挡装置MD的遮挡片MB的示例。在图4中示出的遮挡片MB是不透明的细长构件，包括第一表面100、第二表面200和第三表面300。第一表面100是基本上面向图案形成装置MA的表面。第二表面200是基本上背向图案形成装置MA的表面。第三表面300在第一表面和第二表面之间延伸。

从图4可见，遮挡片MB被布置成，使得遮挡或遮蔽由照射系统IL朝向图案形成装置MA投影的辐射束B的一部分。第二表面200用作用于遮挡入射辐射的遮挡表面。遮挡片MB的第三表面300是遮挡边缘，该遮挡边缘划定或界定在图案形成装置MA上的照射区域的边界。遮挡边缘300可以是基本上线性的。可替代地，遮挡边缘可以具有弓形轮廓，以便限定在图案形成装置MA上的曝光区域的弓形边界。

遮挡装置MD可以包括至少一对遮挡片MB，以控制在图案形成装置MA上的照射区域。图5显示现有技术的遮挡装置MD，包括一对遮挡片MB1和MB2。该对遮挡片MB1、MB2平行布置且间隔开预定距离，使得遮挡片MB1、MB2的遮挡边缘限定了开口(沿y方向)。相应地，由遮挡片MB1、MB2配置的开口限定了在图案形成装置MA上的照射区域，由此限定了衬底W的目标部分C上的曝光区域。

遮挡装置MD可以包括配置成两对的四个可独立移动的遮挡片MB。一对遮挡片的遮挡边缘可以平行于曝光扫描轴线(例如平行于y轴线)对准，且配置成界定在图案形成装置MA上的照射区域的宽度。第二对片的遮挡边缘可以垂直于第一对遮挡片(例如平行于步进轴线，其又可以平行于x轴线)对准，且配置成界定照射区域的长度。遮挡片配置成形成中心开口，其又限定了在图案形成装置MA上的照射区域。通过移动一对或两对遮挡片，在图案形成装置上的照射区域的尺寸和形状被操控，且因此衬底的目标部分C上的曝光区域被操控。

典型地，平行于光刻设备的y轴线布置的遮挡片被称作“x轴线遮挡片”，这是因为其控制在x方向上的辐射的程度。而典型地平行于光刻设备的x轴线布置的遮挡片被称作为“y轴线遮挡片”，这是因为其控制在y方向上的辐射的程度。

为了截取或阻挡入射辐射，每一遮挡片MB可以被配置成使得基本上吸收入射辐射。遮挡片MB可以包括适合于吸收入射辐射的金属材料。例如，遮挡片可以包括钢或任何其它的适合的金属材料。虽然遮挡片MB通常对于吸收入射辐射是有效的，但是一定比例的入射辐射被遮挡片MB反射或散射。可以理解，在本发明的上下文中“被反射”表示根据反射定律从反射表面或部分反射表面的镜面反射，而“散射”表示任何非镜面反射。

在一些情形中，由源SO产生的辐射束B的强度可以使得它将导致遮挡片MB的不期望的加热程度。为此，遮挡片MB可以由反射材料(例如抛光铝)形成。

如之前关于图1和2所说明的，光刻设备的光学部件配置成使得直接投影到图案形成装置MA上的辐射被图案化且之后被朝向投影系统PL反射，使得它落入到投影系统PL的角度捕获范围内。因此，由图案形成装置MA反射的图案化的辐射被投影系统PL捕获，且被投影到衬底W的目标部分C上。

现有技术的遮挡薄片MB的配置使得由遮挡薄片反射的辐射还可以落到投影系统PL的角度捕获范围内。所述辐射可以例如被从遮挡片MB的第二表面200反射(如图4和5所示)。此外，所述辐射可以例如从遮挡片MB的第三表面300反射。从遮挡片MB反射的且由投影系统PL捕获的辐射可以被投影到衬底W上。

波长为约193nm的大约10％的DUV辐射可以被传统的钢遮挡片反射。在EUV辐射垂直地入射到遮挡片(或以近似垂直的角度入射)时，仅约0.2％的EUV辐射被传统的钢遮挡片反射。然而，在EUV辐射以掠射角入射到钢表面上时，之后大约100％的EUV辐射可以被所述钢表面反射。因此，可能的是EUV辐射以大约100％的效率的反射可能在传统的遮挡片的第三表面300上发生。

由遮挡片反射且投射到衬底W上的辐射可以对设置在衬底上的抗蚀剂产生曝光效应。该辐射被在此处称作为“杂散辐射”。EUV和DUV波长可能具有对抗蚀剂的曝光效应，而可见光辐射或红外辐射可能不会对抗蚀剂产生作用。杂散辐射可能使得对投影系统PL的部件被加热，这可能对这些部件的性能产生不利作用。在杂散辐射辐照衬底时，其可能产生本底曝光“噪声”，且由此损害光刻设备的成像性能。例如，杂散辐射可能在衬底上导致重影图像(ghost image)。杂散辐射可能辐照围绕目标部分延伸的更宽的区域，由此减小了被辐照的目标部分和更宽的区域之间的对比度。杂散辐射可能减小光刻设备的分辨率(即可能成像到衬底上的最小特征的临界尺寸)和过程宽容度(即对被辐照的目标部分的曝光剂量中的残余误差的不灵敏性和焦深)。

为了控制在遮挡片MB上的辐射的反射和由此减小或避免在衬底W上的杂散辐射的不利作用，遮挡片MB配置成反射辐射，使得被反射的辐射的至少一部分未被投影系统PL捕获。遮挡片MB可以配置成使得大部分或甚至基本上所有被反射的辐射未被投影系统PL捕获。

辐射的反射可以通过将遮挡片的第二表面配置成反射辐射来进行控制，使得被反射的辐射的至少一部分不会落入到投影系统PL的角度捕获范围ACR内。例如参考图6，这可以通过在第二表面200上提供扩散区域210来实现。扩散区域210可以基本上横跨被辐射辐照的第二表面200的区域延伸。扩散区域210可以包括非平面表面，其被配置成以便使得以不同于第二表面200的角度反射辐射。辐射从第二表面反射的角度可以使得被反射的辐射不落入到投影系统PL的角度捕获范围ACR内。

扩散区域210可以包括如图6a和6b所显示的多个琢面部分220。琢面部分220可以基本上横跨第二表面200的扩散区域210布置。每一琢面部分220包括第一琢面表面220A和第二琢面表面220B。第一琢面表面220A和第二琢面表面220B被布置成使得会聚到点或顶点上，该点或顶点沿着远离第二表面200的方向突出。

图6a示出了遮挡片的一实施例，该遮挡片包括具有多个琢面部分220的第二表面200，其中每一琢面部分包括第一琢面表面220A和第二琢面表面220B，所述第一琢面表面220A被以最小的预定的琢面角度α(相对于基本上平行于图案形成装置MA的平面的轴线YY’)沿第一方向倾斜，第二琢面表面220B沿着基本上垂直于图案形成装置MA的方向延伸。

图6b显示了遮挡片的一实施例，该遮挡片包括具有多个琢面部分220的第二表面200，其中每一琢面部分包括第一琢面表面220A和第二琢面表面220B，第一琢面表面220A被沿着第一方向以最小的预定琢面角度α倾斜，第二琢面表面220B被沿着第二(相反)方向以相同的最小的预定琢面角度α倾斜。在可替代的布置(未显示)中，第一和第二琢面表面200A、200B被以不同的角度倾斜。

琢面部分220的最小预定琢面角度α可以选择成使得被倾斜的琢面表面所反射的辐射的至少一部分(可以是基本上全部)不会被投影系统捕获，因此不能曝光衬底W。更具体地，最小的预定琢面角度α可以被选择使得，在琢面表面被以最小的预定角度α或更大的角度倾斜时，入射辐射被沿着预定的方向以预定角度反射，使得被反射的辐射的至少一部分(可以是基本上全部)不会落入到投影系统PL的角度捕获范围内。因此，可以根据投影系统PL的物方数值孔径来选择最小预定琢面角度α。

遮挡片MB的琢面部分220的最小预定琢面角度α可以由方程3来限定：

3          α＞β

其中β是由可以被投影系统所捕获的辐射所对的最大角度。因为β是用于确定如方程2中显示的投影系统PL的物方数值孔径的角度，所以β必须大于零。

可以以一角度(琢面角度)倾斜的一个或两个琢面表面使得被反射的辐射不会落入到投影系统PL的角度捕获范围ACR内。琢面角度可以使得被反射的辐射不会入射到投影系统上。琢面角度可以使得辐射被朝向照射系统IL反射且被照射系统IL捕获(即辐射被琢面部分反射，使得它落入到照射系统IL的出口的角度捕获范围内)。琢面角度可以使得辐射被朝向束流收集器反射且入射到束流收集器上。这可以被实现，例如如果源SO的强度使得将辐射反射至照射系统IL将导致对照射系统的不被期望的加热程度。

例如，在EUV光刻设备中，在投影系统PL的出口处的数值孔径可以是0.25。因为投影系统的缩小系数为4，所以其对应于在投影系统PL的进口处的0.0625的数值孔径。假定折射率n是1，那么方程2可以用于计算可以被投影系统捕获的辐射所对的最大角度β＝3.6度。方程3表明：琢面角度因此应当大于3.6度。

在可替代的例子中，在投影系统PL的出口处的数值孔径可以是0.40，其对应于在投影系统的进口处的为0.10的数值孔径。假定折射率n是1，方程2可以用于计算可以由投影系统捕获的辐射所对的最大角度β＝5.7度。方程3表明：琢面角度因此应当大于5.7度。

在图6a和6b中显示的琢面部分220具有两个琢面表面220A、220B。这些琢面表明可以横跨遮挡片MB的扩散区域210延伸。在可替代的布置(未显示)中，琢面部分可以具有多于两个的琢面表面。琢面部分可以例如具有三个琢面表面，该琢面部分可以被设置成具有三角形基部的金字塔形。琢面部分可以例如具有四个琢面表面，该琢面部分设置成具有矩形或方形基部的金字塔形。琢面部分可以具有其它数量的琢面表面。

琢面部分可以配置成朝向多个束流收集器引导被反射的辐射。例如，给定的琢面部分的每一琢面表面可以配置成朝向不同的束流收集器引导被反射的辐射。例如，三个束流收集器可以布置成接收来自具有三个琢面表面的琢面部分的被反射的辐射。这可以帮助传播被反射的辐射的热负载。

通过如上所述地控制辐射从遮挡片MB的第二表面的反射，减小或避免了与辐照衬底W的杂散辐射相关的一个或更多的问题。例如，可以减小“耀斑(flare)”效应，可以改善被辐照的目标部分和更宽的区域之间的对比度，和/或可以改善光刻设备的分辨率和过程宽容度。因此，可以增强光刻设备的整体的成像性能。

辐射的反射可以进一步地或可替代地通过配置遮挡片MB的遮挡边缘300来控制，使得被遮挡边缘300反射的辐射的至少一部分可以不被投影系统PL捕获。遮挡片MB的遮挡边缘300可以配置成使得被反射的辐射的至少大部分或甚至基本上全部不被投影系统PL捕获。

可以通过使遮挡边缘300形成锥度来控制辐射的反射，使得它被以相对于轴线ZZ’的最小的预定角度θ倾斜，该轴线ZZ′垂直于图案形成装置，如图7所示。遮挡边缘300的最小的预定角度θ被选择成使得被遮挡边缘300反射的辐射的至少一部分(可能是基本上全部)不被投影系统PL捕获。更具体地，最小预定角度θ被选择成使得在遮挡边缘被以最小的预定角度θ或更大的角度倾斜时，辐射被沿着预定方向以预定角度反射，使得至少一部分(可能是基本上全部)辐射不落入到投影系统PL的角度捕获范围ACR内。

遮挡边缘300的最小预定角度θ可以使得被反射的辐射不辐射到投影系统上。所述角度可以使得辐射被朝向照射系统IL反射且被照射系统IL捕获(即辐射被遮挡边缘300反射，使得它落入到照射系统IL的出口的角度捕获范围内)。所述角度可以使得辐射被朝向束流收集器反射且入射到束流收集器上。

对于y轴线遮挡片MB，其中遮挡边缘300被平行于光刻系统的x轴线对准，遮挡边缘300的最小预定角度θ可以由方程4来限定：

其中β是可以被投影系统捕获的辐射的最大入射角，是入射辐射的质心入射角。术语“质心入射角”表示相对于轴线ZZ′入射到遮挡边缘300上的辐射的入射角。典型的EUV光刻设备在y方向上不是远心的，因此角度不是零，而可以例如是若干度角(典型地小于20度)。

制造宽容度可能限制了遮挡边缘300的角度可以形成的精度。为此，对最小的预定角度θ的计算可以包括额外的角度δ，该额外的角度δ意图是避免制造宽容度减小边缘的角度使得辐射被耦合到投影系统PL中的可能性。最小预定角度因此可以被表达成：

例如，在EUV光刻设备中，在投影系统PL的出口处的数值孔径可以是0.25。因为投影系统的缩小系数是4，所以其对应于在投影系统的进口处的0.0625的数值孔径。假定折射率n为1，方程2可以用于计算β＝3.6度。制造宽容度可以使得0.5度应当被添加到最小预定角度上(即δ＝0.5)。如果入射角是6度，那么方程5表明遮挡边缘300的最小预定角度θ是10.1度。

在可替代的例子中，在投影系统PL的出口处的数值孔径可以是0.40，其对应于在投影系统的进口处的0.10的数值孔径。假定折射率n是1，那么方程2可以用于计算β＝5.7度。如果入射角是6度且制造宽容度是0.5度，那么方程5表明：遮挡边缘300的最小预定角度θ是12.2度。

对于x轴线遮挡片MB，其中遮挡边缘300被平行于光刻系统的y轴线对准，遮挡边缘300的尖端的最小预定角度θ可以由方程6限定：

6            θ＞β

其中角度β是可以被投影系统捕获的辐射的最大入射角。典型的EUV光刻设备在x方向上是远心的，因此角度是零。

可以加上额外的角度δ，以考虑制造宽容度，如方程7所示：

7      θ＞β+δ

通过如上所述控制杂散辐射从遮挡片MB的遮挡边缘300的反射，在衬底上的耀斑的问题可以被减小或克服，重影图像可以被避免，目标部分和更宽的区域之间的对比度可以被改善，和/或光刻设备的分辨率和过程宽容度可以被改善。相应地，可以改善光刻设备的整体成像性能。

可能的是，入射辐射将被第一遮挡片MB1的遮挡边缘300朝向图案形成装置MA反射，被图案形成装置MA图案化和朝向第二遮挡片MB2的遮挡边缘300反射，之后被第二遮挡片MB2的遮挡边缘反射。由第二遮挡片MB2的遮挡边缘300反射的辐射可能落入到投影系统PL的角度捕获范围内。然而，该辐射已经沿着y轴线移位。因此，被移位的辐射遵循与期望的辐射的光路不同的光路穿过投影系统PL，且可以在其到达衬底W时生成重影图像。

为了避免这一问题，光刻设备可以包括孔径光阑，用于控制(例如拦截或阻挡)被位移的辐射，因此防止其到达衬底。孔径光阑可以横向地跨过投影系统PL中的被移位的辐射束的光路延伸。例如，光刻设备可以包括动态气体锁定装置(DGL)，其被布置在投影系统PL的场平面中，以便拦截或阻挡被移位的辐射。通过阻止或限制被移位的辐射穿过投影系统PL，可以进一步减小、最小化或避免由杂散辐射导致的问题。

光刻设备可以包括设置在投影系统PL的进口处的场光阑(未显示)。场光阑可以配置成阻挡辐射，该辐射将入射到投影系统的第一反射元件28上，但是将不被投影系统捕获(即辐射入射到第一反射元件上但是落到数值孔径的外面)。场光阑可以包括冷却系统。冷却系统可以例如包括流体，该流体可以被围绕场光阑抽吸，且用于从场光阑运走热量。

为了帮助通过遮挡片进一步控制辐射的反射，遮挡片MB可以包括对入射的辐射比传统的遮挡片材料更加具有吸收性的材料。遮挡片可以包括金属材料(例如钛)，其对入射辐射具有比传统的遮挡片材料更大的吸收性。例如，波长为约193nm的DUV辐射的仅大约5％被包括钛的遮挡片反射，而由传统的钢遮挡片的反射为大约10％。

本发明的实施例寻求控制光刻设备中的辐射的反射，以便于减小、最小化或防止衬底被杂散辐射曝光。这通过控制从遮挡片的辐射的反射来实现，使得被反射的辐射的至少一部分不被投影系统捕获。遮挡片配置成沿预定方向以预定角度反射辐射，使得被反射的辐射的至少一部分落到投影系统的角度捕获范围的外面。通过限制或防止被反射的辐射被投影系统捕获，杂散辐射对衬底的曝光基本上被限制或阻止。相应地，可以减小或降低杂散辐射的不利作用，改善或增强光刻设备的成像性能。

尽管在上文描述了本发明的特定实施例，但是应当理解本发明可以以与上述不同的形式实现。

以上的描述的意图是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所阐述的权利要求的保护范围的条件下，可以对上述的本发明进行修改。

Claims (25)

1.一种光刻设备，包括：

照射系统，配置成调节极紫外辐射束；

支撑件，配置成保持图案形成装置，所述图案形成装置配置成将图案赋予所述辐射束；

衬底台，配置成保持衬底；

投影系统，配置成将所述图案化的辐射束投影到所述衬底的目标部分上；和

遮挡装置，配置成控制通过所述辐射束对所述图案形成装置的照射，所述遮挡装置包括遮挡片，所述遮挡片包括遮挡边缘，所述遮挡边缘配置成界定所述图案形成装置上的照射区域的边界，其中所述遮挡片配置成反射入射到所述遮挡片上的辐射，使得所述被反射的辐射的至少一部分不被所述投影系统所捕获，其中所述遮挡片具有遮挡边缘，所述遮挡边缘被以大于特定角度的角度倾斜，所述倾斜角度使得从所述遮挡边缘反射的辐射的至少一部分落到所述投影系统的角度捕获范围的外面，且其中所述特定角是所述能够被所述投影系统捕获的辐射所对的最大角度和入射到所述遮挡边缘上的辐射的质心入射角之和，

其中所述遮挡片包括具有扩散区域的遮挡表面，所述扩散区域包括多个琢面部分，每一琢面部分包括第一琢面表面和第二琢面表面。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述扩散区域配置成反射辐射，使得所述被反射的辐射的至少一部分落到所述投影系统的角度捕获范围之外。

3.根据权利要求2所述的光刻设备，其中，所述第一琢面表面和第二琢面表面被布置成会聚到沿着远离所述遮挡表面的方向突出的点处，其中，所述第一琢面表面被沿着第一方向以大于最小预定琢面角度的角度倾斜。

4.根据权利要求3所述的光刻设备，其中所述第二琢面表面被沿着第二方向以大于所述最小预定琢面角度的角度倾斜。

5.根据权利要求3所述的光刻设备，其中所述最小预定琢面角度是由所述投影系统所能够捕获的辐射所对的最大角度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻设备，其中所述遮挡片包括金属材料。

7.根据权利要求6所述的光刻设备，其中所述金属材料是钛。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻设备，其中所述遮挡片配置成朝向所述照射系统反射所述辐射。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻设备，其中所述遮挡片配置成朝向束流收集器反射所述辐射。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻设备，其中所述琢面部分包括三个或更多的琢面表面。

11.根据权利要求10所述的光刻设备，其中所述三个或更多的琢面表面每个配置成朝向不同的束流收集器反射所述辐射。

12.根据权利要求1-5中任一项所述的光刻设备，还包括场光阑，该场光阑设置在所述投影系统的进口处，所述场光阑配置成阻止将入射到所述投影系统中的第一光学元件上但将不会被所述投影系统捕获的辐射。

13.一种用于控制光刻设备中的极紫外辐射的反射的方法，所述方法包括以下步骤：

朝向所述光刻设备中的图案形成装置投影极紫外辐射束；和

在所述束的光路中使用布置在所述图案形成装置前面的遮挡片，所述遮挡片包括遮挡边缘，所述遮挡边缘配置成界定所述图案形成装置上的照射区域的边界，从而以大于特定角的角度反射所述辐射的至少一部分，使得被反射的辐射的至少一部分不被所述光刻设备中的投影系统捕获，其中所述特定角是所述能够被光刻设备中的投影系统捕获的辐射所对的最大角度和入射到所述遮挡边缘上的辐射的质心入射角之和，

其中所述遮挡片包括具有扩散区域的遮挡表面，所述扩散区域包括多个琢面部分，每一琢面部分包括第一琢面表面和第二琢面表面。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述扩散区域反射所述辐射，使得所述被反射的辐射的至少一部分落到所述投影系统的角度捕获范围之外。

15.一种用于光刻设备中的图案形成装置的遮挡装置，所述遮挡装置包括遮挡片，所述遮挡片包括遮挡边缘和遮挡表面，所述遮挡边缘配置成界定所述图案形成装置上的照射区域的边界，所述遮挡边缘在辐射束的光学路径中位于图案形成装置之前从而以大于特定角度的角度反射辐射的至少一部分，以使得被反射的辐射的至少一部分不被所述光刻设备中的投影系统捕获，其中所述特定角是所述能够被光刻设备中的投影系统捕获的辐射所对的最大角度和入射到所述遮挡边缘上的辐射的质心入射角之和，

其中所述遮挡片包括具有扩散区域的遮挡表面，所述扩散区域包括多个琢面部分，每一琢面部分包括第一琢面表面和第二琢面表面。

16.根据权利要求15所述的遮挡装置，其中所述扩散区域配置成反射辐射，使得所述被反射的辐射的至少一部分落到所述投影系统的角度捕获范围之外。

17.根据权利要求15所述的遮挡装置，其中所述第一琢面表面和第二琢面表面被布置成会聚到沿着远离所述遮挡表面的方向突出的点处，其中，所述第一琢面表面被沿着第一方向以大于最小预定琢面角度的角度倾斜。

18.根据权利要求17所述的遮挡装置，其中所述第二琢面表面被沿着第二方向以大于所述最小预定琢面角度的角度倾斜。

19.根据权利要求17所述的遮挡装置，其中所述最小预定琢面角度是由所述投影系统所能够捕获的辐射所对的最大角度。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的遮挡装置，其中所述遮挡片包括金属材料。

21.根据权利要求20所述的遮挡装置，其中所述金属材料是钛。

22.根据权利要求15-19中任一项所述的遮挡装置，其中所述遮挡片配置成朝向所述照射系统反射所述辐射。

23.根据权利要求15-19中任一项所述的遮挡装置，其中所述遮挡片配置成朝向束流收集器反射所述辐射。

24.根据权利要求15-19中任一项所述的遮挡装置，其中所述琢面部分包括三个或更多的琢面表面。

25.根据权利要求24所述的遮挡装置，其中所述三个或更多的琢面表面每个配置成朝向不同的束流收集器反射所述辐射。