CN103257532B - 辐射源和光刻设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种辐射源及光刻设备。所述辐射源配置成生成极紫外辐射。所述辐射源包括等离子体形成部位，所述等离子体形成部位位于燃料将通过与辐射束接触而形成等离子体所在的位置；出口，所述出口配置成允许气体出离辐射源；和污染物阱，所述污染物阱至少部分地设置在辐射源的壁上。所述污染物阱配置成俘获由生成等离子体所产生的碎片粒子。

Description

辐射源和光刻设备
本申请是ASML荷兰有限公司于2009年7月21日递交的、申请号为200980134710.0、发明名称为“辐射源和光刻设备”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于生成极紫外辐射的辐射源以及一种光刻设备。
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(IC)的制造中。在所述情形中，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：步进机，在所述步进机中，通过将整个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同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。
通过用于分辨率的瑞利准则来给出图案印刷的极限的理论估计：
CD = k 1 * λ N A PS - - - ( 1 )
其中，λ是所使用的辐射的波长，NAPS是用于印制图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖于过程的调整因子，也称为瑞利常数，以及CD是被印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。从瑞利准则可以得出，可以以三种方式实现减小特征的最小可印刷尺寸：通过缩短曝光波长λ、通过增加数值孔径NAPS或通过减小k1的值。
为了缩短曝光波长，并因此使临界尺寸减小，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源被配置以输出约13nm的辐射波长。因此，EUV辐射源可以构成朝向获得小的特征印刷的非常重要的一步。可能的EUV辐射源例如包括激光产生等离子体源、放电等离子体源或来自电子储存环的同步加速器辐射。当使用等离子体源时，污染物粒子作为等离子体生成的副产品而形成。通常，这些污染物粒子是不期望的，因为它们附着于例如光刻设备的反射表面。污染物粒子在光刻设备的反射表面上的积聚降低这些表面的反射率，并因此可能降低光刻设备可能获得的生产率。
期望降低污染物粒子在光刻设备的反射表面上的积聚。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种辐射源，所述辐射源配置成生成极紫外辐射，所述辐射源包括：等离子体形成部位，在所述等离子体形成部位处，燃料将通过与辐射束接触而形成等离子体；出口，所述出口配置成允许气体出离辐射源；和污染物阱，所述污染物阱设置在所述源的壁上，所述污染物阱配置成降低碎片粒子从所述源的所述壁散射或溅射到所述源的收集器上的可能性。
所述污染物阱可以设置在由所述收集器形成的EUV辐射锥的外边界的外部。
所述污染物阱可以包括由多个翼片形成的翼片阱，所述翼片构造和布置成俘获由在所述等离子体形成部位生成等离子体所产生的碎片粒子。
所述辐射源还可以包括加热器，所述加热器构造和布置成将所述污染物阱加热至足以熔化由所述污染物阱所俘获的碎片的温度，或者将其加热至足以使由所述污染物阱所俘获的碎片蒸发的温度。所述加热器可以是感应加热器。
每个翼片的至少一部分可以具有到达所述等离子体形成部位的无阻碍的视线。
每个翼片可以相对于从所述等离子体形成部位沿径向延伸的轨迹成小于45度的角度。
每个翼片的至少一部分可以指向所述等离子体形成部位，或指向所述等离子体形成部位附近的位置。
根据本发明的第二方面，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括本发明的第一方面所述的辐射源。
根据本发明的一个方面，提供一种辐射源，所述辐射源配置成生成极紫外辐射。所述辐射源包括：等离子体形成部位，所述等离子体形成部位位于燃料将通过与辐射束接触而形成等离子体所在的位置；出口，所述出口配置成允许气体出离辐射源；和污染物阱，所述污染物阱设置在所述源的壁上。所述污染物阱配置成降低碎片粒子从所述源的所述壁散射或溅射到所述源的收集器上的量。
根据本发明的一个方面，提供一种光刻设备，所述光刻设备包括辐射源，所述辐射源配置成生成极紫外辐射。所述辐射源包括：等离子体形成部位，所述等离子体形成部位位于燃料将通过与辐射束接触而形成等离子体所在的位置；出口，所述出口配置成允许气体出离辐射源；和污染物阱，所述污染物阱设置在所述源的壁上。所述污染物阱配置成降低碎片粒子从所述源的所述壁散射或溅射到所述源的收集器上的量。支撑件构造和布置成支撑图案形成装置。所述图案形成装置配置成将所述极紫外辐射进行图案化。投影系统构造和布置成将经过图案化的辐射投影到衬底上。
附图说明
下面仅通过示例的方式，参考示意性附图对本发明的实施例进行描述，其中示意性附图中相应的参考标记表示相应的部件，在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的一实施例的光刻设备；
图2示意性地示出图1中的光刻设备的更多细节；
图3至图5示意性地示出设置有根据本发明的实施例的污染物阱的光刻设备的出口；
图6示意性地示出设置有根据本发明的一实施例的污染物阱的光刻设备的源；
图7和图8示出图6的污染物阱的更多细节；
图9示出根据本发明的一实施例的污染物阱；和
图10示意性地示出根据本发明的一实施例的污染物阱和相关联的加热器。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的一实施例的光刻设备。所述设备包括：照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B。所述设备还包括：支撑结构(例如掩模台)MT，其构造成用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置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，并与配置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(例如折射式或反射式投影透镜系统)PS，其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(例如包括一根或多根管芯)上。
所述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。
所述支撑结构MT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。支撑结构MT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MT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MT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。
图案形成装置可以是反射式的。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。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，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。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，所述设备是反射型的(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/或两个或更多的图案形成装置台)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，照射系统IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源SO和所述照射系统IL、以及如果需要时设置的所述束传递系统一起称作辐射系统。
照射系统IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整装置AD。通常，可以对所述照射系统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，所述照射系统IL可以包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光器CO。可以将所述照射系统用于调节所述辐射束，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。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统PS将束聚焦到所述衬底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)，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。
可以将所述专用设备用于以下模式中的至少一种中：
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更详细地示出图1的设备，所述设备包括源SO、照射系统IL和投影系统PS。源SO由在等离子体形成部位2形成的等离子体生成EUV辐射。所述等离子体通过将激光束5引导到合适的材料(例如Sn或Gd)的液滴上来形成，所述液滴由液滴生成器15来生成。激光束5导致所述液滴被蒸发，由此生成所述等离子体。该类型的源可以被称为激光产生等离子体(LPP)源。
由位于所述等离子体形成部位2的所述等离子体发射的辐射由收集器3收集，并被引导到中间焦点8。所述中间焦点用作源SO的孔阑处的虚源点8。来自源SO的辐射束9在照射系统IL中经由第一和第二正入射反射器10、11反射到位于支撑结构MT上的图案形成装置MA(例如掩模)上。形成经过图案化的束12，其在投影系统PS中经由第一和第二反射元件13、14被成像到保持在衬底台WT上的衬底W上。通常在照射系统IL和投影系统PS中可以存在比所示出的元件更多的元件。
在可选的配置中(未示出)，EUV辐射可以通过使得部分离子化的放电等离子体在光轴上被破坏(例如通过箍缩效应)来生成。该源可以被称为放电产生等离子体(DPP)源。Xe、Li、Sn蒸气或任何其它合适的气体或蒸气的例如10Pa的分压可以用于生成EUV辐射发射等离子体。
尽管如图2所示的收集器3是单个曲面反射镜，但是该收集器可以采用其它的形式。例如，所述收集器可以是具有两个辐射收集表面的施瓦兹希尔(Schwarzschild)收集器。在一实施例中，所述收集器可以是掠入射收集器，其包括彼此相嵌的多个基本上呈圆柱形的反射器。所述掠入射收集器可以适用于DPP源。
通常，收集器可以配置成收集由等离子体生成的辐射和将所收集的辐射聚焦以形成辐射束。所述辐射束可以穿过在源SO和照射系统IL之间的孔阑6(为便于显示，示意性地示出为在源SO和照射系统IL中的分立的孔阑)。孔阑6可以是圆形孔阑，或具有其它形状(例如椭圆形、方形等)。孔阑6可以具有小尺寸，例如具有小于约10cm的直径，优选具有小于1cm的直径(在横向于光刻设备的光轴的方向上测量)。
当使用激光产生等离子体(LPP)源或放电产生等离子体(DPP)源时，污染物可以以碎片形式产生，例如快离子和/或中性粒子(例如Sn(锡))。这些碎片可以积聚在收集器3的反射表面(一个或多个反射表面)上，使得所述收集器丧失反射率并因此降低收集器的效率。由碎片造成的污染还可以使得光刻设备的其它反射部件(例如反射镜10、11、13、14或图案形成装置MA)随时间而丧失反射率。光刻设备的生产率依赖于入射到被曝光的衬底上的EUV辐射的强度。由于碎片在收集器或光刻设备的其它反射表面上的积聚所产生的任何反射率的降低可以降低光刻设备的生产率。
在本发明的一实施例中，出口16位于与等离子体形成部位2相邻的位置上。出口16构造成将气体以及该气体内所包含的碎片拖曳到源SO外面。所述气体可以从一个或更多个入口(未示出)提供，所述入口将气体引入到所述源SO中，以便允许建立从入口至出口16的气流。该气流可以帮助将碎片经由出口16拖曳到源SO外面，并因此降低收集器3和光刻设备的其它反射表面的污染物。出口16可以例如包括管。所述管可以例如具有在7和13cm之间的直径，例如具有10cm的直径。
出口16包括90度弯曲件17(在图2中表示为方形)。在所述弯曲件17之后，出口16延伸到图2的平面外面，由此将出口输送至源SO的外面并允许气体和碎片从所述源被去除。
出口16也用作激光束5的激光束流收集器，所述激光束入射到出口16的后壁上。
图3更详细地示出出口16的一部分。出口16可以包括管，具有与所述等离子体形成部位2相邻(例如与等离子体形成部位的距离小于5cm)的开口。污染物阱成翼片阱23的形式，位于出口16中。翼片阱23包括一系列彼此相嵌的截头圆锥形翼片23a-e。所述截头圆锥形翼片的横截面是圆形的，如最内的翼片23a上的点线所示意性地示出。截头圆锥形翼片23a-e指向等离子体形成部位2或指向所述等离子体形成部位2的附近。
每个截头圆锥形翼片23a-e连接于出口16的内表面，且与相邻的截头圆锥形翼片间隔开。在相邻的截头圆锥形翼片之间的间距可以例如小于20mm、小于10mm或小于5mm。每个截头圆锥形翼片相对于出口16的表面的法线所成的角度θ对于不同的截头圆锥形翼片是不同的。最内的截头圆锥形翼片23a所成的角度θ比相邻的截头圆锥形翼片23b等要大。(为了便于表示，在图3中仅仅示出第一角度θ)。最外的截头圆锥形翼片23e所成的角度最小。由截头圆锥形翼片23a-e所成的角度可以使得所有截头圆锥形翼片指向同一位置。该位置可以处于等离子体形成部位2附近。所述位置可以是等离子体形成部位2。
截头圆锥形翼片23a-e具有开口，所述开口可以具有不同直径。为便于表示，在图3中，仅仅最内的截头圆锥形翼片24a的开口和最外的截头圆锥形翼片24e的开口被明确地示出和加以标识。最内的截头圆锥形翼片23a可以具有直径最小的开口24a。最外的截头圆锥形翼片可以具有直径最大的开口24e。截头圆锥形翼片23a-e的开口可以被设定尺寸，使得它们与等离子体形成部位2都是等距的(或与等离子体形成部位2附近的一位置都是等距的)。这在图3中由与等离子体形成部位2具有距离d的点线圆标识。截头圆锥形翼片23a-e中的每一个的开口位于该点线圆上。如果图3是三维的，那么该点线圆将为一球面，截头圆锥形翼片23a-e中的每一个的开口将位于所述球面上。
在一可选的布置中，截头圆锥形翼片23a-e可以都具有尺寸相同的开口。
尽管在图3中示出5个截头圆锥形翼片23a-e，但是可以使用任何合适数量的截头圆锥形翼片。
尽管所述翼片被示出和描述为截头圆锥形，但是所述翼片可以具有其它合适的形状。例如，所述翼片可以具有近锥形。所述翼片可以包括一组彼此相嵌的圆柱形翼片。所述翼片可以包括指向等离子体形成部位2或指向等离子体形成部位附近的位置的部分，且还可以包括弯曲件，所述弯曲件连接至不指向等离子体形成部位2或不指向等离子体形成部位附近的位置的一不同部分。所述弯曲件可以例如位于沿所述翼片的中途。
污染物阱可以包括具有同一轴线的不同直径的环形或凸缘。其可以包括带锥度的阻挡件，所述带锥度的阻挡件可以取向成使得它们指向等离子体形成部位2或指向等离子体形成部位附近的位置。所述带锥度的阻挡件可以随机地放置。所述带锥度的阻挡件可以是齿形结构。
通常，污染物阱可以配置成使得其存在不与从等离子体形成部位发射出的碎片粒子的轨迹(即从等离子体形成部位拉出的径向线)垂直的表面。污染物阱可以配置成使得其存在相对于从等离子体形成部位发射出的碎片粒子的轨迹(即从等离子体形成部位拉出的径向线)成小角度的表面。所述小角度可以例如小于45度、小于30度、小于20度。所述小角度可以在0和20度之间，也可以在0和10度之间。
尽管所述出口被示出成特定的方向(即向下倾斜)，但是所述出口可以具有任何合适的方向。可以设置多于一个出口。
在使用中，燃料液滴通过液滴生成器15生成(见图2)并行进至等离子体形成部位2。激光束5入射到燃料液滴上，由此使其蒸发和形成出射EUV辐射的等离子体。同时，碎片还被生成并从等离子体形成部位2喷射出。在图3中示意性地示出，碎片粒子25离开等离子体形成部位2朝向翼片阱23行进(进入最外翼片23e和相邻的翼片23d之间的空间中)。碎片粒子25还示出在最外翼片23e和相邻的翼片23d之间被俘获，其抵靠所述出口16的内表面。碎片粒子25的俘获可以包括碎片粒子，所述碎片粒子被从所述出口的内表面散射(或溅射)并之后入射到翼片23d、23e中的一个上而附着于翼片上。可选地，碎片粒子25的俘获可以包括以小入射角入射到翼片23d、23e中的一个上且因此附着于所述翼片上的碎片粒子。
碎片粒子25的俘获防止其入射到收集器3上(见图2)和降低该收集器的反射率。如果所述翼片阱23不存在时，则存在碎片粒子入射到出口的内表面上、从其散射或溅射回、且之后行进至所述收集器的风险。翼片阱23降低碎片粒子从出口16散射或溅射回到收集器的可能性。通常，可以讲，污染物阱(翼片阱23是个例子)存在于出口处可以降低碎片从出口16(其可以是管)散射或溅射回收集器的可能性。
翼片阱23(或其它污染物阱)可以实现以下功能的一种或更多种：对于从等离子体形成部位2产生的碎片粒子25是透明的(或基本上透明的)；形成对从出16的壁散射或溅射的碎片粒子25的阻碍；接收来自等离子体的掠入射(或以小入射角)到翼片上的碎片粒子。这些功能可以帮助碎片粒子附着于翼片而不被散射或溅射回收集器。
对从出口16散射或溅射至收集器3的碎片粒子(例如，在燃料液滴由锡形成时，碎片粒子为锡粒子)的数量的可能的抑制因子例如大于10，大于50，或大于100。该抑制因子是碎片粒子在污染物阱不存在的情况下被散射或溅射回的碎片粒子的数量与当污染物阱存在时实际上被散射或溅射回的碎片粒子的数量的商。
对于具有100nm量级的直径的碎片粒子，所述抑制因子由翼片的厚度t和长度l以及翼片之间的间距d确定。所述厚度t在翼片23a-e的开口24a、e处测量，即由朝向翼片行进的碎片粒子所见(所述翼片可以在所述开口处被锋利化)。对于由等离子体产生的粒子的传递因子是：
T ~ 1 - t d - - - ( 2 )
在从所述出口被散射或溅射回来之后返回的液滴的传递因子是：
S ~ ( d l ) 2 - - - ( 3 )
在一实施例中，对于100nm直径的碎片粒子，翼片阱的翼片23a-e以d＝5mm分离，具有t＝0.1mm的厚度和l＝50mm的长度。对于从等离子体朝向翼片阱行进的碎片粒子，传递因子S是0.98。对于行进返回通过翼片阱的、被散射或溅射回来的碎片粒子，传递因子T是0.01。所述传递因子可以组合以确定抑制因子F：
F = 1 ST - - - ( 4 )
图4示出本发明的一实施例，其中设置在出口16中的污染物阱是翼片阱，所述翼片阱包括一系列的翼片27，每个翼片具有相同的形状和尺寸。翼片27是截头圆锥形的，但与图3中所示的翼片不同，由所述翼片所限定的开口28都具有相同的尺寸。翼片27，并因此述及开口28，都具有与等离子体形成部位2不同的距离。所述翼片阱以与图3中所示的翼片阱相同的方式操作，接收和俘获从等离子体发射的碎片粒子25。
图5示出本发明的一实施例，其中设置在出口16中的污染物阱是翼片阱，所述翼片阱包括一系列翼片29a-f，每个翼片具有复合形式(由多于一个截头圆锥形形成的形式)。所述翼片总体上是截头圆锥形的，但是具有与相对于出口16的表面的法线成不同角度θ的不同部分。每个翼片29a-f的最接近于等离子体形成部位2的部分(此后称为第一部分A)可以指向同一位置。该位置可以位于等离子体形成部位2的附近。所述位置可以是等离子体形成部位2。
每个翼片的进一步远离等离子体形成部位2的部分(此后称为第二部分B)可以相对于上述法线成不同的角度θ。由第二部分B所成的角度θ可以大于由第一部分A所成的角度。每一翼片的更远离等离子体形成部位2的部分(此后称为第三部分C)可以相对于上述法线成不同的角度θ。由第三部分C所成的角度θ可以大于由第二部分所成的角度。
翼片29a-f由固定于出口16的支撑结构(未示出)支撑。
截头圆锥形翼片29a-f具有可以在直径上不同的开口。出于表示的目的，仅仅最外的截头圆锥形翼片29f的开口22在图5中详细地示出和标示出。最外的截头圆锥形翼片29f可以具有最大直径的开口22。最内的截头圆锥形翼片29a可以具有直径最小的开口。截头圆锥形翼片29a-f的开口可以设定尺寸以使得它们与等离子体形成部位2都是等距的(或与等离子体形成部位2附近的位置都是等距的)。
如图5所示的翼片29a-f的复合形状被选择成降低入射到翼片上的碎片粒子25朝向收集器散射或溅射回去的可能性。以外翼片29f作为一示例，该翼片的第一部分A指向等离子体形成部位2或等离子体形成部位附近的位置。这具有碎片粒子25不会被朝向收集器散射或溅射回去而能够在该翼片29f和相邻的翼片29e之间被接收的结果。一旦碎片粒子25被接收到，则其可以沿着翼片29f散射或溅射并由此进入翼片的第二部分B或第三部分C。由翼片的第二部分B和第三部分C所成的不同的角度具有将到收集器的路径行进得更加困难的效应，由此降低碎片粒子25从第二和第三部分朝向收集器散射或溅射回来的可能性。
尽管相对于出口16的上述法线成不同角度θ的三个不同的翼片部分A-C在图5中被标识出，但是并不需要所有的翼片具有成不同角度的三个不同部分。所述翼片中的一个或更多个可以例如具有成不同角度的两个部分。通常，任何数量的翼片可以包括任何数量的部分。所述翼片中的一个或更多个可以包括相对于出口16的所述表面的法线成大于90度角的部分。
图3至图5的翼片阱的一个或更多个特征可以互相组合。这些包括具有与等离子体形成部位距离不同的开口的翼片；具有与等离子体形成部位距离相同的开口的翼片；相对于出口16的所述表面的法线成同一角度的翼片；相对于出口16的法线成不同角度的翼片；具有不同尺寸的开口的翼片；具有相同尺寸的开口的翼片；都指向等离子体形成部位或等离子体形成部位附近位置的翼片。可以提供任意合适数量的翼片(例如多于3个翼片，多于5个翼片，多于7个翼片等)。
与上述结构相同或相似的结构可以设置在源SO中的位置处，而不是设置在出口中(或者除设置在出口中之外还设置在源SO中的位置处)。例如，所述结构可以设置在源SO的直接地暴露于等离子体(即具有至等离子体形成部位2的无阻碍的视线)的部分上。在一实施例中，污染物阱可以设置在源SO的壁上。
图6更详细地示出图2的源SO。为表示方便起见，在图6中，源SO布置成水平方向，而不是与水平方向成一角度。然而，源SO可以被布置成任意角度。源SO的壁30被示出，而不是仅仅示出示意性的盒子(如图2中所示)。
如图6所示，收集器3包括激光束5所穿过的开口31。该激光束被聚焦到等离子体形成部位2上，在该位置处，其入射到由液滴生成器15所生成的燃料液滴上并由此生成发射EUV辐射的等离子体。
等离子体在一定方向范围上发射EUV辐射。然而，由于具有有限的半径和具有开口31的收集器3，并非所有的EUV辐射由收集器所收集。合适的收集器3的半径的示例是320mm，但是可以使用具有其他半径的收集器。收集器3的内边缘32a和外边缘32b一起限定EUV辐射锥33，所述EUV辐射从收集器引导到中间焦点(中间焦点超出了图6的边缘但在图2中示出)。EUV辐射锥33具有由点线33a表示的内边界和由点线33b所表示的外边界。
一个或更多个污染物阱23、34可以设置在位于由收集器3形成的EUV辐射锥33外部的位置中。例如，出口16和相关联的污染物阱23(其可以包括翼片)可以设置在EUV辐射锥33的内边界33a内。污染物阱34可以被设置在EUV辐射锥33的外边界33b的外部。图7示出污染物阱34的剖切立体图。
如上所述，出口16可以是管，所述管可以包括延伸到图6的平面外面的一部分17。所述管的该部分17可以横贯EUV辐射锥33并由此阻挡一些EUV辐射。所述管可以被布置成使得被阻挡的EUV辐射中的一些或全部将已经被所述源SO的一些其它部件(未示出)阻挡。由于污染物阱设置在出口16(例如管)内，或者所述污染物阱的大部分设置在出口16(或管)内，所以可以是污染物阱自身(例如翼片阱23)几乎不阻挡EUV辐射或完全不阻挡EUV辐射。
设置在EUV辐射锥33的外边界33b的外部的污染物阱34可以包括从源SO的壁30延伸的多个翼片34a-h。翼片34a-h可以是截头圆锥形的，并在图6中以三维透视图表示。翼片34a-h可以被布置成使得它们不延伸到EUV辐射锥33中，由此避免所述翼片降低可由光刻设备使用的EUV辐射的量。翼片34降低了碎片粒子从所述源的壁30散射或溅射回来和入射到收集器3上的可能性。
翼片34a-h可以包括涉及图3和图4的上述任何特征或配置。污染物阱34可以包括带锥度的阻挡件，或一些其它合适的结构。在相邻的翼片34a-h之间的间隔可以例如小于40mm，小于20mm，小于10mm或小于5mm。设置在所述源SO的壁30上的相邻的翼片34a-h的间隔可以与设置在出口16内部的相邻翼片的间隔不同。可以是这样的情况：设置在源的壁上的相邻的翼片34a-h的间隔小于设置在出口16内部的相邻的翼片的间隔。
液滴生成器15在图6中表示成相对于源SO的光轴O成大约70度的角度。然而，液滴生成器15可以被设置成任意合适的角度。例如，液滴生成器15可以被取向成与光轴O垂直。在这种情况下，翼片34a-h中的一个或更多个可以被去除以便容纳液滴生成器(在图6中其将被移动至右方)。可替代地，间隙可以设置在翼片34a-h中的一个或更多个中。通常，可以在一个或更多个翼片中提供间隙(即，使得翼片不围绕整个圆周延伸)，以便容纳源SO的部件。在这种情况下，设置有间隙的翼片可以仍旧被描述成截头圆锥形。
图8是图4和图5的污染物阱34的侧视图。在图8中，翼片中的一个34a相对于源的壁30的法线的角度θ被标识出(为清楚起见，其它翼片的角度未被标识出)。如图所示，翼片34a-h中的每一个的角度是不同，使得每个翼片指向同一位置2a。等离子体形成部位2a可以设置在该位置。在这种情况下，从所述等离子体发射的碎片粒子将以一掠射角入射到翼片34a-h上。所述等离子体形成部位可以位于任何合适的位置上。例如，所述等离子体形成部位可以设置在如图8所示的四个位置2a-d中的任何位置上(或在它们之间的任何位置处)。
碎片粒子入射到翼片上的角度将依赖于等离子体形成部位2a-d相对于翼片34a-h的位置。这在图8中通过将一些可能的碎片粒子轨迹示出为点线35来示出。在所有情况下，存在从每个翼片34a-h一侧到等离子体形成部位2a-d的无阻碍的视线，从等离子体发射的碎片粒子将以小角度入射到给定的翼片34a-h上。所述小角度可以例如小于45度，可以例如小于30度，可以例如小于20度。所述小角度可以在0和20度之间，可以在0和10度之间。
当等离子体形成部位位于位置2a时，翼片34a-h可以被描述成指向等离子体形成部位2a。当等离子体形成部位位于其它位置2b-d中的一个处(或在位置2a和2d之间的某个位置)时，翼片可以被描述成指向等离子体形成部位附近的位置。
对应于如图6至图8中所示的污染物阱的污染物阱可以设置在除源SO的壁上之外的某些位置处。
图9示出本发明的一实施例，其中所述污染物阱包括带锥度的阻挡件39。所述带锥度的阻挡件39可以从出口16(其可以是管)的内表面延伸，或可以从源的壁的内表面延伸，或从任何其它合适的位置延伸。带锥度的阻挡件39可以规则地定位或不规则地定位(例如随机地定位)。带锥度的阻挡件39可以配置成指向等离子体形成部位2或指向等离子体形成部位附近的位置。带锥度的阻挡件可以例如包括齿形结构。所述阻挡件的锥度可以取向成朝向等离子体形成部位2或朝向等离子体形成部位附近的位置。
所述污染物阱(例如上述污染物阱中的任一种)可以被加热。污染物阱的加热可以减小碎片粒子在它们入射到污染物阱上时沿不受控的方向散射或溅射的可能性。
所述污染物阱可以被加热至高到足以使由污染物阱俘获的碎片粒子中的至少一些(可能是基本上所有)蒸发的温度。所蒸发的污染物然后可以被从污染物阱中去除，例如通过经过出口16的气流来去除。例如，碎片粒子可以包括锡粒子，所述锡粒子可以被所述污染物阱捕获并且之后被蒸发和通过所述气流从所述污染物阱去除。
所述污染物阱可以被加热至高到足以使由污染物阱俘获的碎片粒子中的至少一些(可能是基本上所有)熔化的温度。所述温度可以足够低以使得大部分污染物不蒸发。所熔化的污染物(例如锡)可以被收集和可以被从所述源去除。熔化和去除污染物与蒸发和去除污染物相比具有优势，其优势在于避免了所蒸发的污染物之后在源的表面上的凝结。另外，避免EUV辐射被所蒸发的污染物吸收。
如图10所示，外部的热源可以是感应加热器40。感应加热器40包括线圈(未示出)，并构造和布置成在翼片45a-d内感应涡流并由此加热翼片。翼片45a-h可以由作为热的良导体的材料制成，以使得在翼片中由于涡流产生的热通过传导在每个翼片上分布。也可以使用其它形式的加热器(例如，基于电阻率的加热器)。
所述翼片可以设置在例如管的壁41上，其可以取向成一角度。为了避免由感应加热器40所生成的热量的泄漏，可以在管41的外部设置热绝缘材料的壁42形式的遮蔽件。热绝缘材料的壁42可以设置有一个或更多个冷却管路43，合适的冷却流体(例如水)可以流过所述冷却管路43。在一个所示的实施例中，冷却管路43设置在热绝缘材料的壁42内，但是所述冷却管路可以可替代地位于热绝缘材料的壁42的内表面或外表面上。为了防止加热热绝缘材料的壁42，尤其是在感应加热器40位于热绝缘材料的壁42的外部时，热绝缘材料的壁42可以由非导电材料制成，例如氧化铝或二氧化硅。在热绝缘材料的壁42的内部的冷却管路43应当不被加热，并因此也可以由非导电材料制成。
感应加热器40可以配置成将翼片45a-d加热到碎片粒子(例如锡)的熔化温度以上，以使得所述碎片保持液体形式，这将允许液体碎片在翼片上流动。
翼片45a-d中的至少一些可以布置成使得液体碎片可以沿着翼片流动，并之后从该翼片滴落到相邻的翼片上(例如由于重力)。例如，在碎片粒子25熔化时，其落到翼片45c上。液体碎片25沿着翼片45c流动，并从该翼片滴落到相邻的翼片45b上。液体碎片25然后沿着该翼片45b流动，并滴落到相邻的翼片45a上。该翼片被倾斜成使得液体碎片朝向翼片45a的基部流动。通道(或其它开口——未示出)设置在该翼片45a的基部处，以使得液体碎片25可以流过该通道。所述液体碎片25然后沿着管的壁41流动，并滴落到贮存器44中。排液装置(未示出)可以将液体碎片从贮存器44排放到源SO外面。
在可替代如图10中所示的实施例的布置中，多个翼片(可以是全部翼片)可以都取向成使得液体碎片流向所述翼片的基部。所述翼片可以设置有通道或其它开口，其允许液体碎片在所述翼片下面经过并流入收集器。
通常，所述翼片的方向可以被选择以便提供需要的液体碎片的流动方向。
被加热的翼片可以设置在例如出口(例如管)的内表面上，设置在所述源的壁上，或任何其它合适的位置上。
任何翼片、带锥度的阻挡件或其他污染物阱可以由加热器进行加热。所述加热器可以是感应加热器或某些其它形式的加热器。
本发明的实施例的上述描述涉及光刻设备的反射表面。这些可以被考虑成例如光刻设备的光学表面的示例。不必需是所述光刻设备的所有光学表面是反射式的。
如上文所使用的术语极紫外(EUV)辐射可以被解释为含义是具有小于20nm的波长的电磁辐射，例如波长在10-20nm的范围内，例如在13-14nm的范围内，例如在5-10nm的范围内，例如诸如6.7nm或6.8nm。
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、平板显示器、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。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对本发明进行修改。
本发明不限于光刻设备的应用或用在上述实施例中所述的光刻设备中。而且，附图通常仅仅包括理解本发明所必需的元件和特征。除此之外，光刻设备的附图是示意性的和不成比例的。本发明不限于这些元件，在示意图中示出(例如，所述反射镜的数量在示意图中示出)。
本领域普通技术人员将理解上述实施例可以被组合。

Claims (12)

1.一种辐射源，所述辐射源配置成生成极紫外辐射，所述辐射源包括：
等离子体形成部位，所述等离子体形成部位位于燃料将通过与辐射束接触而形成等离子体所在的位置；
出口，所述出口配置成允许气体出离辐射源；和
污染物阱，所述污染物阱设置在所述源的壁上，所述污染物阱配置成减少从所述源的所述壁散射或溅射到所述源的收集器上的碎片粒子的量，
其中，所述污染物阱设置在由所述收集器形成的EUV辐射锥的外边界的外部且等离子体形成部位位于所述收集器内部。
2.根据权利要求1所述的辐射源，其中，所述污染物阱包括由多个翼片形成的翼片阱，所述翼片构造和布置成俘获由在所述等离子体形成部位生成等离子体所产生的碎片粒子。
3.根据权利要求1所述的辐射源，其中，所述污染物阱包括多个带锥度的阻挡件，所述带锥度的阻挡件构造和布置成俘获由在所述等离子体形成部位生成等离子体所产生的碎片粒子。
4.根据权利要求1所述的辐射源，还包括加热器，所述加热器构造和布置成将所述污染物阱加热至足以熔化由所述污染物阱所俘获的碎片的温度，或者将其加热至足以使由所述污染物阱所俘获的碎片蒸发的温度。
5.根据权利要求4所述的辐射源，其中，所述加热器是感应加热器。
6.根据权利要求5所述的辐射源，其中，所述污染物阱包括由多个翼片形成的翼片阱，所述翼片构造和布置成俘获由在所述等离子体形成部位生成等离子体所产生的碎片粒子，其中所述感应加热器构造和布置成加热所述翼片。
7.根据权利要求2所述的辐射源，其中，每个翼片的至少一部分具有到达所述等离子体形成部位的无阻碍的视线。
8.根据权利要求7所述的辐射源，其中，每个翼片相对于从所述等离子体形成部位沿径向延伸的轨迹成小于45度的角度。
9.根据权利要求2所述的辐射源，其中，每个翼片的至少一部分指向所述等离子体形成部位，或指向所述等离子体形成部位附近的位置。
10.根据权利要求2所述的辐射源，其中，所述翼片具有复合形状。
11.一种光刻设备，所述光刻设备包括根据权利要求1所述的辐射源。
12.一种光刻设备，所述光刻设备包括：
辐射源，所述辐射源配置成生成极紫外辐射，所述辐射源包括：
等离子体形成部位，所述等离子体形成部位位于燃料将通过与辐射束接触而形成等离子体所在的位置，
出口，所述出口配置成允许气体出离辐射源，和
污染物阱，所述污染物阱设置在所述源的壁上，所述污染物阱配置成减少从所述源的所述壁散射或溅射到所述源的收集器上的碎片粒子的量；
支撑件，所述支撑件构造和布置成支撑图案形成装置，所述图案形成装置配置成将所述极紫外辐射进行图案化；和
投影系统，所述投影系统构造和布置成将经过图案化的辐射投影到衬底上，
其中，所述污染物阱设置在由所述收集器形成的EUV辐射锥的外边界的外部且等离子体形成部位位于所述收集器内部。
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