CN104093259B - 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法 - Google Patents

靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104093259B
CN104093259B CN201410225307.1A CN201410225307A CN104093259B CN 104093259 B CN104093259 B CN 104093259B CN 201410225307 A CN201410225307 A CN 201410225307A CN 104093259 B CN104093259 B CN 104093259B
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
radiant flux
source
radiation
substrate
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410225307.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104093259A (zh
Inventor
V·M·克里夫特逊
V·Y·班尼恩
A·J·布里克
V·V·伊万诺夫
K·N·克什烈夫
J·H·J·莫尔斯
S·丘里洛夫
D·格卢什科夫
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.)
ASML Netherlands BV
Original Assignee
ASML Netherlands BV
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 filed Critical ASML Netherlands BV
Publication of CN104093259A publication Critical patent/CN104093259A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104093259B publication Critical patent/CN104093259B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
    • 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
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • 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
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0042—Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
    • 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
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
    • H05G2/005—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas containing a metal as principal radiation generating component
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma

Abstract

本发明公开了一种靶材、源、EUV光刻设备和使用该设备的器件制造方法。所述靶材被配置成用于被构造且被布置以产生具有在6.8nm范围内的波长的辐射束的源中。靶材包括被配置以改变Gd的熔化温度的基于Gd的合成物，或Tb，或被配置以减小Tb的熔化温度的基于Tb的合成物。

Description

靶材、源、EUV光刻设备和使用该设备的器件制造方法
本申请是ASML荷兰有限公司于2009年3月20日递交的、申请号为200980109474.7、发明名称为“靶材、源、EUV光刻设备和使用该设备的器件制造方法”的中国专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年3月21日申请的美国临时申请61/064720的权益，且在此处通过引用将其全部内容并入本文中。
技术领域
本发明涉及靶材、源以及包括钆或铽的EUV光刻设备，以及使用该设备的器件制造方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)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待形成在所述IC的单层上的电路图案。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，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。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。公知的光刻设备包括：所谓步进机，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同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
具体地，已知光刻设备利用在13.5nm范围内或甚至在6.8nm范围内的辐射。对于后者，钆(Gd)靶或包括钆复合物的靶是已知的。例如，美国专利申请公开出版物No.2006/0133574Al描述了具有被构想用以产生6.8nm的束的Gd靶的光刻设备，其中6.8nm的辐射通过使用激光产生等离子体(LPP)来产生。为了使EUV光发射区域的激光吸收区域更紧密或使得它们交叠，已知的Gd靶被配置成具有钆或其复合物(例如氧化钆)的晶体密度的0.5％-80％的范围内的密度。
发明内容
由于Gd的熔化温度高(其大约是1313℃)，所以技术上要求已知的光刻设备产生钆的液滴，以产生激光产生等离子体。另外，密度减小的Gd靶不适合与不同的EUV辐射产生装置或辐射发生器一起使用。
本发明的一个方面是提供一种靶材，所述靶材将被用在被构造且被布置以在光刻设备中使用的源中，其相对于辐射产生装置或辐射发生器来说可能是通用的。
根据本发明的一个方面，提供了一种靶材，用于被构造且被布置以产生具有在极紫外范围中的波长的辐射束的源中。所述靶材包括基于Gd的合成物，所述基于Gd的合成物被配置以改变Gd的熔化温度。
靶材可以包括多个预先制造的固体滴(solid droplet)。为了形成这些液滴，基于Gd的合成物可以内嵌在结合料中，用于形成固体滴。Gd合成物可以包括Gd共晶合金的胶体复合物。
所述合成物可以被配置以降低Gd的熔化温度。可替代地，所述合成物可以被配置成升高Gd的熔化温度。被配置成增加Gd的熔化温度的这样的合成物可以包括具有非金属(例如B,P,Se,As,S,Te,Sb,N,O,C或Si)的Gd合金。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于光刻设备的辐射源，所述辐射源包括如上述靶材。
根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括参考前述进行描述的源。辐射束可以通过使用激光产生等离子体(LPP)源或放电产生等离子体(DPP)源来产生。
光刻设备还可以包括：照射系统，所述照射系统被配置以调节所述辐射束；支撑件，所述支撑件被配置以支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在所述辐射束的横截面中将图案赋予辐射束，以形成图案化的辐射束；衬底台，所述衬底台被构造以保持衬底；和投影系统，所述投影系统被配置以将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。
根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：将图案化的辐射束投影到衬底上。所述辐射通过使用靶材来产生，所述靶材包括被配置成改变Gd的熔化温度的基于Gd的合成物。
根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：将图案化的辐射束投影到衬底上。所述辐射通过使用包括被配置成多个预先制造的固体滴的Gd的靶材来产生。所述多个预先制造的固体滴可以包括被构造成改变Gd的熔化温度的Gd合成物。
根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：将图案化的辐射束投影到衬底上。所述辐射通过使用包括铽的靶材来产生。
根据本发明的一个方面，提供了一种辐射源，所述辐射源包括：基于Gd的合成物，其被配置成改变Gd的熔化温度；和激光源，所述激光源被配置成将激光束传递至靶材，以产生辐射束。
根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括辐射源，其被配置成产生极紫外辐射的辐射束。辐射源包括：基于Gd的合成物，其被配置成改变Gd的熔化温度；和激光源，所述激光源被配置成将激光束传递至靶材以产生辐射束。所述设备还包括：照射系统，所述照射系统被配置成调节辐射束；和支撑件，所述支撑件被构造成支撑图案形成装置。图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束，以形成图案化的辐射束。所述设备还包括：衬底台，被构造以保持衬底；和投影系统，被配置以将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。
根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：用靶材产生辐射，所述靶材包括被配置以改变Gd的熔化温度的基于Gd的合成物；图案化所述辐射；和将图案化的辐射束投影到衬底上。
根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：使用靶材产生辐射，所述靶材包括被配置成多个预先制造的固体滴的Gd；图案化所述辐射；和将图案化的辐射束投影到衬底上。
根据又一方面，提供了一种靶材，用于产生具有在极紫外范围内的波长的辐射束，所述靶包括被配置成多个预先制造的固体滴的Gd。根据还一方面，这样的靶材可以被包含在辐射源中，所述辐射源可以被包含在光刻设备中。辐射束可以通过使用激光产生等离子体(LPP)或放电产生等离子体(DPP)来产生。光刻设备还包括：照射系统，其被配置成调节辐射束；支撑件，被构造以支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在其横截面中将图案赋予辐射束，以形成图案化的辐射束；衬底台，被构造以保持衬底；和投影系统，被配置以将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。
根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：使用包括铽的靶材产生辐射；图案化所述辐射；和将图案化的辐射束投影到衬底上。
为了促使这种方法的实现，可以提供一种用在构造用于产生具有在极紫外范围中的波长的辐射束的源中的靶材。所述靶材包括铽，铽可以在共晶合金中提供。该铽，例如共晶合金，可以被构造成多个固体滴。辐射源可以被设置成包括所述靶材。光刻设备可以包括所述辐射源。
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示意性地示出根据本发明的实施例的光刻设备；
图2示意性地示出用于激光产生等离子体的布置的一个实施例；
图3示意性地示出了放电产生等离子体的布置的一个实施例；
图4示意性地示出了被配置成多个固体滴的Gd靶的一个实施例。
具体实施方式
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(照射器)IL，配置用于调节具有约6.8nm波长的辐射束B；支撑结构(例如掩模台)MT，构造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，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(例如折射式投影透镜系统)PS，所述投影系统PS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。
所述支撑结构支撑图案形成装置，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。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。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，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，包括反射型、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)。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，照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。根据本发明的源包括被构造用于产生约6.8nm的波长的辐射束的靶材。靶材包括基于Gd的合成物，配置用于修改纯Gd的熔化温度。尤其，可以选择Gd合成物以降低纯Gd的熔化温度，或可替代地升高纯Gd的熔化温度。前者可能特别有利于用在激光产生等离子体(LPP)源中。由于纯Gd的熔化温度是约1313℃，在技术上来说很难形成所构想的被激光束撞击的液滴。通过使用Gd的共晶合金替代纯Gd作为靶材来充分地降低熔化温度，可以实质上简化LPP的产生。例如，下述的在表1中列出的共晶合金适合用作发射约6.8nm波长的辐射的EUV靶。
表I：共晶合金
共晶合金 熔化温度℃ Gd原子重量％
Gd∶Ag 790 77.5
Gd∶Ca 675 70
Gd∶Ni 635 65
Gd∶Fe 845 70
Gd∶Co 650 62
Gd∶Mn 830 65
Gd∶Al 875 77
Gd∶Ga 850 80
Gd∶Cd 920 80
Gd∶Ru，Rh 925 82
可能更加期望使用Gd∶Cu、Gd∶Ni、或Gd∶Co的共晶合金，因为对于钆在各自合金中的给定的质量百分比来说，钆的原始熔化温度降低了1/2。适合用作光刻设备的靶材的共晶合金不限于特定的Gd的质量百分比，而是在任何特定的共晶合金中的Gd原子重量百分比可以在约60％至约90％的范围内。共晶合金不限于双金属合金，而是可以包括三种或更多种金属。
发现除降低纯钆的熔化温度之外，共晶合金还具有另外的优点，即与纯钆靶相比，可以产生较少的污染。与大块的靶相比，作为靶的液滴可能具有产生较少污染的优点，尤其是在液滴包括优化量的辐射产生材料时更是如此。具体地，当液滴包括比优化量少的这样的材料时，可能出现由激光束造成液滴的过热。在液滴包括比优化量多的这样的材料的情形中，相对冷的材料是大量的，其可能污染和吸收所产生的EUV辐射。固体的液滴的尺寸可以在10-100微米的范围内，优选地在10-50微米的范围中，因此可以被配置以包括用于产生6.8nm的辐射束的在约1013-1016个钆原子的范围内的优化量。
含有具有降低的熔化温度的Gd的靶材，可以包括多个预先制备的固体滴。在这样的固体滴中的Gd原子的优化量对于在10-100微米的范围内的液滴尺寸可以在1013-1016个原子的范围内。这为使用流体液滴的传统的LPP提供了技术上简化的等价物。这样，因为可以避免从大块靶产生液体液滴的步骤，所以可以节省产生6.8nm辐射束所需要的相当大量的能量。基于Gd的共晶合金可以内嵌在结合料(例如塑料)中，用于形成固体滴。之后可以将固体滴提供到产生6.8nm辐射的激光束的附近区域。将在下文参考图2对LPP源的更多细节进行讨论。
在实施例中，可以通过将适合的Gd共晶合金设置成具有另外的合适的元素的胶体复合物，来形成固体滴。这可能具有简化液滴制备的优点。
为了使得基于Gd的靶具有通用的用途，根据本发明的实施例，Gd合成物可以被配置成升高纯Gd的熔化温度。这样的合成物可以包括具有非金属的Gd的合金，该非金属可以从由Ag,B,P,Se,As,S,Te,Sb,N,O,C和Si构成的组中选出。
提供具有升高的熔化温度的Gd合成物对于其作为在被构造用于光刻设备的源中的固体靶的用途来说是优选的。固体靶可能适合于与放电产生等离子体(DPP)源或激光产生等离子体源(LPP)一起使用，其中液体液滴的形成是不被期望的。将参考图3提供关于DPP源的更多的细节。
还将理解，根据本发明的另一方面，源SO可以被构造以使用包括铽(Tb)的靶材。铽原子结构已经进行了试验研究，且表明在6.6-6.8nm的范围内具有强的发射线。因此，包括Tb的靶材为被构造以产生在约6.8nm的范围内的辐射的靶提供了一种可替代的方案。因此，根据本发明的实施例，提供了一种被用在被构造以产生具有在极紫外范围内的波长的辐射束的源中的包括铽的靶材。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于铽的合成物，其被配置以改变Tb的熔化温度。Tb合金具有1356℃的相对高的熔化温度。具体地，优选使用共晶Tb合金，其被构造以降低Tb的熔化温度。可以使用的共晶Tb合金的例子在表II中显示出。
表II：共晶Tb合金
共晶Tb合金 熔化温度℃ Tb原子重量％
Tb∶Ag 860 75
Tb∶Al 638 10
Tb∶Cu 730 70
Tb∶Fe 847 72
Tb∶Ga 880 80
Tb∶Mn 768 68
Tb∶Pd 820 24
可能更加期望使用Tb:Al,Tb:Cu,或Tb:Mn的共晶合金，因为对于铽在各自的合金中的给定的质量百分比来说，铽的原始温度大约降低了1/2。适合用作光刻设备的靶材的共晶合金不限于特定的Tb原子重量百分比(％)，而是在任何特定的共晶合金中的Tb原子重量百分比可以在约60％至90％的范围内。共晶Tb合金不限于双金属合金，而是可以包括三种或更多种金属。
包括Tb或适合的基于Tb的合成物的靶材可以包括适合的多个预先制造的固体滴。固体滴的尺寸可以在10-100微米的范围内，优选地在10-50微米的范围内，因此可以被配置成包括用于产生6.8nm辐射束的期望的优化量的Tb原子，同时防止液滴的过热(很低量的Tb)且防止产生过量的碎片(太高量的Tb)。尺寸在10-100微米的范围内的固体滴，可以被配置成包括用于产生6.8nm辐射束的在约1013-1016的范围内的优化的量的Tb原子。例如，基于Tb的合成物可以内嵌在用于形成固体滴的结合料中。在实施例中，这样的固体滴可以包括Tb共晶合金或Tb共晶合金的胶体复合物。根据本发明的实施例的靶材可以包括Tb或Tb氧化物或Tb盐的胶体复合物。如果选择的盐是水溶性的，那么固体滴可以包括这样的Tb盐的冷冻的水溶液。
根据一个实施例，提供了一种器件制造方法。所述方法包括将图案化的辐射束投影到衬底上，其中所述辐射通过使用包括铽或被配置成修改铽的熔化温度的基于铽的合成物的靶材来产生。基于铽的合成物可以包括Tb共晶合金，其被配置成降低Tb的熔化温度。
根据一个实施例的一种器件制造方法包括：将图案化的辐射束投影到衬底上，其中如在前述中所描述的，通过使用包括Tb或基于Tb的合成物来产生所述辐射。Tb或基于Tb的合成物可以被配置成多个预先制造的固体滴。
包括适合的靶材的源和光刻设备可以是分立的实体。在这种情况下，不会将该源考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其它情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分。可以将所述源SO和所述照射器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。
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。已经穿过掩模MA之后，所述辐射束B通过投影系统PS，所述投影系统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。
可以将所述设备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示意性地示出了用于激光产生等离子体源10的布置的一个实施例。布置10包括布置有液化的靶材的容器2，例如布置有适合的共晶Gd合金或共晶Tb合金3。容器2可以布置有适合的机构或开口(未显示)，用于运送Gd(或Tb)靶材的液体液滴4a,4b,4c,4d至区域1，其中液滴被定位以被激光源5提供的激光束6撞击。优选地，通过使用适合的光学系统(未显示)将激光束6聚焦到区域1上。在与激光束6相互作用时，液滴4a,4b,4c,4d被转换成发射6.8nm辐射的等离子体状态，其特征在于通过适合的电子跃迁(例如4d-4f跃迁)的Gd或Tb原子弛豫(relaxation)。
发射出的EUV6.8nm束7可能被适合的碎片减轻系统8拦截，该碎片减轻系统8被配置成收集从区域1发射出的颗粒碎片或使之偏转。之后基本上没有碎片的EUV束7a可以进入到被构造且被布置以适当地调节束7a的照射系统9中。
图3示意性地示出了用于放电产生等离子体(DPP)源的布置的一个实施例。布置20可以包括两个旋转体21、22，其表面被布置成至少部分地被液体靶材(例如液化的Gd共晶合金或液化的Tb共晶合金)覆盖，所述液体靶材可以从适合的运送容器23a、23b供给。旋转体21、22保持处于高电压26以开始放电和可以在彼此相对的方向上是可旋转的，如由箭头示意性地显示的。为了产生具有约6.8nm的波长的EUV束27，用由激光源24产生的适合的聚焦激光束25照射靶材。应当理解，其它的实质上已知的用于产生放电产生等离子体的布置也是可应用的。
图4示意性地示出了被配置成多个固体滴42的Gd或Tb靶40的实施例。Gd或Tb靶40可以包括固体滴的适合的合成物，其可以设置在适合的容器41中。固体滴的尺寸可以在10-100微米的范围内，优选地在10-50微米的范围内，因此可以被配置以包括用于产生6.8nm辐射束的期望的大致优化量的Gd或Tb原子。关于液滴的优化的加热温度的对于Gd或Tb原子的期望的优化量的计算在本领域技术人员的知识范围内。容器41可以包括用于将独立的液滴42a、42b运送至容器的外面的开口端口43。独立的液滴42a、42b可以被运送至设置适合的激光束(诸如如上文描述的且在图2中显示的激光束6)用于产生EUV辐射的区域中。
固体滴可以涉及基本上纯的Gd或Tb或涉及包括Gd或Tb的适合的合成物(例如共晶合金、盐、氧化物)。通过使用这样的预先制造的固体滴，不需要液化钆或铽。这可以具有节省用于产生用于光刻术的6.8nm的辐射的相当大量的能量。
在实施例中，固体滴42可以包括Gd或Tb颗粒的胶体复合物、或Gd或Tb氧化物颗粒的胶体复合物、或Gd或Tb共晶合金颗粒的胶体复合物、或具有另外的元素的Gd或Tb盐颗粒的胶体复合物。
这样的胶体复合物可以使用适合的结合料，例如塑料，进行结合，从其中产生固体滴。在适合的Gd或Tb盐具备水溶性的实施例中，固体滴可以包括Gd或Tb盐的冷冻的水溶液。
虽然固体滴42显示出具有基本上为圆形的横截面，但是例如立方体、棱柱、椭圆或圆柱形的其它配置是可以的。
如参考前述的靶材所讨论的光刻设备可以被配置用于通过使用激光产生等离子体(LPP)源或放电产生等离子体(DPP)源来产生所述辐射束。
根据本发明的实施例，提供了一种器件制造方法，其中，图案化的辐射束被投影到衬底上，其中，通过使用被配置成多个预先制造的固体滴的、包括Gd或Gd合成物(例如共晶合金、胶体复合物、氧化物或盐)的靶材来产生辐射。
根据本发明的实施例，提供了一种器件制造方法，其中图案化的辐射束被投影到衬底上，其中通过使用被配置成多个预先制造的固体滴的、包括Tb或Tb合成物(例如共晶合金、胶体复合物、氧化物或盐)的靶材来产生所述辐射。
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，可以将此处公开的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，例如为了产生多层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。
尽管以上已经做出了具体的参考，在光学光刻术的情形中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，例如压印光刻术，并且只要情况允许，不局限于光学光刻术。在压印光刻术中，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”涉及EUV辐射，尤其是具有约6.8nm的波长的EUV辐射。
在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以以与上述不同的形式实现。例如，本发明的实施例可以采取包含用于描述上述公开的方法的一个或更多个机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
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。

Claims (5)

1.一种靶材，所述靶材被用于被构造用于产生具有在极紫外范围内的波长的辐射束的源中，所述靶材包括铽，其中铽被设置在共晶合金中。
2.根据权利要求1所述的靶材，所述靶材被构造成多个固体滴。
3.一种辐射源，所述辐射源包括根据前述权利要求1-2中任一项所述的靶材。
4.一种光刻设备，所述光刻设备包括根据权利要求3所述的辐射源。
5.一种器件制造方法，所述方法包括将图案化的辐射束投影到衬底上，其中所述辐射通过使用包括铽的靶材来产生，所述铽被设置在共晶合金中。
CN201410225307.1A 2008-03-21 2009-03-20 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法 Expired - Fee Related CN104093259B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6472008P 2008-03-21 2008-03-21
US61/064,720 2008-03-21
CN200980109474.7A CN101978791B (zh) 2008-03-21 2009-03-20 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980109474.7A Division CN101978791B (zh) 2008-03-21 2009-03-20 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104093259A CN104093259A (zh) 2014-10-08
CN104093259B true CN104093259B (zh) 2017-01-11

Family

ID=40718824

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980109474.7A Expired - Fee Related CN101978791B (zh) 2008-03-21 2009-03-20 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法
CN201410225307.1A Expired - Fee Related CN104093259B (zh) 2008-03-21 2009-03-20 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980109474.7A Expired - Fee Related CN101978791B (zh) 2008-03-21 2009-03-20 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20110043777A1 (zh)
EP (1) EP2255600B1 (zh)
JP (1) JP5657519B2 (zh)
KR (1) KR101612438B1 (zh)
CN (2) CN101978791B (zh)
NL (1) NL1036614A1 (zh)
TW (1) TWI394491B (zh)
WO (1) WO2009116867A2 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2745648B1 (en) * 2011-08-05 2016-01-20 ASML Netherlands B.V. Radiation source and method for lithographic apparatus and device manufacturing method
US9232623B2 (en) 2014-01-22 2016-01-05 Asml Netherlands B.V. Extreme ultraviolet light source
US9832854B2 (en) * 2015-08-12 2017-11-28 Asml Netherlands B.V. Systems and methods for stabilization of droplet-plasma interaction via laser energy modulation
DE102015224534B4 (de) 2015-12-08 2017-06-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Erzeugung von extremer Ultraviolett- und/ oder weicher Röntgenstrahlung
DE102016204407A1 (de) 2016-03-17 2017-09-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Erzeugung von extremer Ultraviolett- und/oder weicher Röntgenstrahlung
RU2670273C2 (ru) * 2017-11-24 2018-10-22 Общество с ограниченной ответственностью "РнД-ИСАН" Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498923A (en) * 1994-01-05 1996-03-12 At&T Corp. Fluoresence imaging
CN1632052A (zh) * 2004-11-05 2005-06-29 天津理工大学 一种发光薄膜及其制备方法与用途
CN101436003A (zh) * 2003-06-19 2009-05-20 株式会社尼康 曝光装置及器件制造方法
JP4406730B2 (ja) * 2003-03-26 2010-02-03 国立大学法人大阪大学 極端紫外光源及び極端紫外光源用ターゲット
CN101911839A (zh) * 2007-12-19 2010-12-08 Asml荷兰有限公司 辐射源、光刻设备以及器件制造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2614457B2 (ja) * 1986-09-11 1997-05-28 ホーヤ 株式会社 レーザープラズマｘ線発生装置及びｘ線射出口開閉機構
US4866517A (en) * 1986-09-11 1989-09-12 Hoya Corp. Laser plasma X-ray generator capable of continuously generating X-rays
JPH05101797A (ja) * 1991-10-04 1993-04-23 Olympus Optical Co Ltd Ｘ線光源装置
US5454998A (en) * 1994-02-04 1995-10-03 Ybm Technologies, Inc. Method for producing permanent magnet
JPH08162286A (ja) * 1994-12-07 1996-06-21 Olympus Optical Co Ltd レーザプラズマ光源
JPH10208998A (ja) * 1997-01-17 1998-08-07 Hitachi Ltd レーザプラズマｘ線発生装置とそれを用いた微細パターン転写方法および装置
JP2000091096A (ja) * 1998-09-14 2000-03-31 Nikon Corp Ｘ線発生装置
WO2000019496A1 (fr) * 1998-09-28 2000-04-06 Hitachi, Ltd. Generateur au plasma laser de rayons x, dispositif d'alignement de semiconducteurs possedant ce generateur et procede d'exposition de semiconducteurs
US6831963B2 (en) * 2000-10-20 2004-12-14 University Of Central Florida EUV, XUV, and X-Ray wavelength sources created from laser plasma produced from liquid metal solutions
US7439530B2 (en) * 2005-06-29 2008-10-21 Cymer, Inc. LPP EUV light source drive laser system
US7476886B2 (en) * 2006-08-25 2009-01-13 Cymer, Inc. Source material collection unit for a laser produced plasma EUV light source
US6804287B2 (en) * 2002-02-02 2004-10-12 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Ultrashort pulse amplification in cryogenically cooled amplifiers
WO2004044249A2 (en) * 2002-11-13 2004-05-27 Iowa State University Research Foundation, Inc. Intermetallic articles of manufacture having high room temperature ductility
DE10306668B4 (de) * 2003-02-13 2009-12-10 Xtreme Technologies Gmbh Anordnung zur Erzeugung von intensiver kurzwelliger Strahlung auf Basis eines Plasmas
EP1469347A1 (en) * 2003-04-17 2004-10-20 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7068754B2 (en) * 2003-06-30 2006-06-27 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System to generate therapeutic radiation
JP4337648B2 (ja) * 2004-06-24 2009-09-30 株式会社ニコン Ｅｕｖ光源、ｅｕｖ露光装置、及び半導体デバイスの製造方法
JP2006128313A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Univ Of Miyazaki 光源装置
JP4565194B2 (ja) * 2004-12-17 2010-10-20 国立大学法人大阪大学 極端紫外光・ｘ線源用ターゲット及びその製造方法
JP5176037B2 (ja) * 2005-05-30 2013-04-03 国立大学法人大阪大学 極端紫外光源用ターゲット
JP4780394B2 (ja) * 2005-07-29 2011-09-28 独立行政法人産業技術総合研究所 液滴供給方法及び装置
JP5234448B2 (ja) * 2007-08-09 2013-07-10 国立大学法人東京工業大学 放射線源用ターゲット、その製造方法及び放射線発生装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498923A (en) * 1994-01-05 1996-03-12 At&T Corp. Fluoresence imaging
JP4406730B2 (ja) * 2003-03-26 2010-02-03 国立大学法人大阪大学 極端紫外光源及び極端紫外光源用ターゲット
CN101436003A (zh) * 2003-06-19 2009-05-20 株式会社尼康 曝光装置及器件制造方法
CN1632052A (zh) * 2004-11-05 2005-06-29 天津理工大学 一种发光薄膜及其制备方法与用途
CN101911839A (zh) * 2007-12-19 2010-12-08 Asml荷兰有限公司 辐射源、光刻设备以及器件制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011515810A (ja) 2011-05-19
TWI394491B (zh) 2013-04-21
WO2009116867A2 (en) 2009-09-24
JP5657519B2 (ja) 2015-01-21
CN101978791A (zh) 2011-02-16
EP2255600A2 (en) 2010-12-01
KR20100133443A (ko) 2010-12-21
WO2009116867A3 (en) 2009-11-12
CN104093259A (zh) 2014-10-08
US20110043777A1 (en) 2011-02-24
KR101612438B1 (ko) 2016-04-14
NL1036614A1 (nl) 2009-09-22
CN101978791B (zh) 2014-06-25
TW200948209A (en) 2009-11-16
EP2255600B1 (en) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104093259B (zh) 靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法
US8867021B2 (en) Illumination system, lithographic apparatus and method of adjusting an illumination mode
CN100593133C (zh) 光刻设备及器件制造方法
CN102736444B (zh) 用于调节辐射束的光学设备、光刻设备和器件制造方法
JP4369420B2 (ja) デブリ粒子を抑制するための放射線源装置、リソグラフィ装置、照明システム、および方法
CN102859442B (zh) 收集器反射镜组件以及用于产生极紫外辐射的方法
CN101299134B (zh) 光刻设备和方法
CN103959171B (zh) 光刻设备及器件制造方法
US8817232B2 (en) Optical apparatus, and method of orienting a reflective element
CN101261442A (zh) 器件制造方法、计算机程序和光刻设备
CN102177470B (zh) 收集器组件、辐射源、光刻设备和器件制造方法
JP5075208B2 (ja) パターニングデバイスおよびリソグラフィ装置
CN102216853B (zh) 光刻设备、辐射系统、器件制造方法以及碎片减少方法
CN101196695B (zh) 光刻设备、器件制造方法和计算机程序产品
CN102540760B (zh) 光刻设备和修正光刻设备内的辐射束的方法
JP2010045358A (ja) 放射源、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
CN101779524B (zh) 光刻设备和器件制造方法
Bollanti et al. First results of high-resolution patterning by the ENEA laboratory-scale extreme ultraviolet projection lithography system
CN101657760A (zh) 用于产生电磁辐射的辐射源和用于产生电磁辐射的方法
JP5102275B2 (ja) リソグラフィ装置および位置決め装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170111

Termination date: 20210320

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee