CN104345569A - 极紫外光刻机光源系统及极紫外曝光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种低污染的极紫外光刻机光源系统及避免源污染的极紫外曝光方法，其中极紫外光刻机光源系统包括：激光辐射装置，适于提供激光辐射；极紫外光激发源，适于接受激光辐射产生极紫外光；收集器，用于收集极紫外光；其中，所述收集器包括若干反射镜，所述反射镜在收集极紫外光时配置成反射态和非反射态，其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染。本发明提供的极紫外光刻机光源系统和极紫外曝光方法对光源系统的污染低。

Description

极紫外光刻机光源系统及极紫外曝光方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种极紫外光刻机光源系统及极紫外曝光方法。
背景技术
光刻是一种将所需图形转移至衬底上（通常是衬底的目标区域），从而在不同的器件区或电流区建立图形的工艺过程。具体地，光刻通过曝光将图形成像到设置在衬底表面的光刻胶层（材料为光敏感的抗蚀剂）而实现图形转移。
随着半导体技术的飞速发展，光刻所要曝光的图形特征尺寸越来越小，要求光刻的分辨率越来越高，而光刻的分辨率可以根据瑞利法则给出，如等式(1)所示：
CD=κ1×λ/NA  (1)
其中，λ是光刻曝光波长，NA是光刻设备的投影系统的数值孔径，κ1是光刻工艺的调节因子(即瑞利常数)，CD是待曝光图形的特征尺寸(或临界尺寸)。由上式可知，CD的减小可以由三种途径实现：减小曝光波长、增大数值孔径、或减小κ1的值。
为了减小曝光波长来获得较小曝光图形的特征尺寸，极紫外(ExtremeUltraviolet，EUV)光已被研究应用于光刻中。极紫外辐光是波长在5-20纳米范围内的电磁辐射。通过例如激光等离子体（Laser-Produced Plasma，LPP）、或放电等离子体（Discharge-Produced Plasma，DPP）产生极紫外光，并利用极紫外光获得较小的曝光波长。
极紫外光通常通过等离子体产生。用于产生极紫外光的光源系统通常包括：用于激发极紫外光激发源以提供等离子体的源激发模块和用于容纳极紫外光的收集器模块。所述源激发模块通常对极紫外光激发源施加高能激光束或高电压充电，从而产生极紫外光；所述收集器模块可以是反射镜式正入射辐射收集器，用于接收极紫外光并将极紫外光聚焦成束。
但是，现有的极紫外光源在激发极紫外光时，极紫外光激发源无法完全蒸发，极紫外光激发源会部分转换成凝聚态颗粒，从而污染产生极紫外光的光源系统。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种极紫外光刻机光源系统及极紫外曝光方法，降低凝聚态颗粒污染产生极紫外光的光源系统的风险。
为解决上述问题，本发明提供一种极紫外光刻机光源系统，包括：激光辐射装置，适于提供激光辐射；极紫外光激发源，适于接受激光辐射而产生极紫外光，在激光辐射中产生凝聚态颗粒飞出极紫外光激发源；收集器，用于收集极紫外光；其中，所述收集器包括若干反射镜，所述反射镜在收集极紫外光时配置成反射态和非反射态，其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染；其中，凝聚态颗粒于激光辐射后T时间到达收集器。
可选的，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动反射面与凝聚态颗粒飞行方向平行。
可选的，所述激光辐射为脉冲模式；所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于激光脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
可选的，所述激光辐射为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间为与脉冲持续时间滞后T时间，所述T时间在范围2毫秒至12毫秒。
可选的，所述激光辐射为CO2激光器激发的波长为10.6微米的激光。
可选的，所述极紫外光激发源材料为Xe、Sn或Li。
可选的，所述反射镜材料为钼、钼合金、硅、钌或钌合金；或所述反射镜基体为硅，且基体表面镀有多层硅钼膜、钼合金、钌或钌合金膜层结构。
可选的，还包括：设置于收集器外围的凝聚态颗粒收集器。
本发明还提供一种极紫外光刻机光源系统，包括：高压放电等离子体施加装置，适于施加高电压；极紫外光激发源，适于接受高电压放电而产生极紫外光，所述极紫外光激发源在高电压放电中产生凝聚态颗粒飞出极紫外光激发源；收集器，用于收集极紫外光；其中，所述收集器包括若干反射镜，所述反射镜在收集极紫外光时配置成反射态和非反射态，其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染；其中，凝聚态颗粒于高电压放电后T2时间到达收集器。
可选的，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒飞行方向。
可选的，所述高电压施加为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
可选的，所述高电压施加为脉冲模式，脉冲持续时间为1纳秒至1毫秒，所述反射镜配置为非反射态的时间以T2时间滞后于脉冲持续时间，所述T2时间在范围2毫秒至12毫秒。
可选的，所述极紫外光激发源材料为Xe、Sn或Li。
可选的，所述反射镜材料为钼、钼合金、硅、钌或钌合金；或所述反射镜基体为硅，且基体表面镀有多层硅钼膜、钼合金、钌或钌合金膜层结构。
可选的，还包括：设置于收集器外围的凝聚态颗粒收集器。
本发明还提供一种极紫外曝光方法，包括：采用极紫外光刻机光源系统产生极紫外光，极紫外光激发源在激光辐射中产生凝聚态颗粒飞出极紫外光激发源；其中，在激发极紫外光激发源产生极紫外光时，极紫外光刻机光源系统的反射镜配置成反射态，所述反射态适于反射极紫外光；在激发极紫外光激发源产生极紫外光后，极紫外光刻机光源系统的反射镜配置成非反射态，所述非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染。
可选的，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒飞行方向。
可选的，当通过激光等离子体模式激发极紫外光激发源产生极紫外光时，激光为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
可选的，所述极紫外光激发极紫外光激发源为Xe、Sn或Li。
可选的，当通过放电等离子体模式激发极紫外光激发源产生极紫外光时，放电为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明提供的极紫外光刻机光源系统实施例通过反射镜在容纳极紫外光时配置成沿反射态和非放射态，使得所述反射镜能够躲避凝聚态颗粒污染反射镜的反射面，降低了极紫外曝光设备的维护成本。
进一步的，所述反射镜沿预定轴可动适于配置成反射态和非反射态，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒飞行方向，能够使得凝聚态颗粒污染所述反射镜的反射面尽可能小。
本发明提供的极紫外曝光方法实施例通过在激发极紫外光激发源产生极紫外光时，极紫外光源系统的反射镜配置成反射态；在激发极紫外光激发源产生极紫外光后，极紫外光源系统的反射镜配置成非反射态，使得所述反射镜能够躲避凝聚态颗粒污染反射镜的反射面，降低了极紫外曝光设备的维护成本。
附图说明
图1为对极紫外光激发源施加高能激光束产生极紫外光的极紫外光刻机光源系统的示意图；
图2为本发明一实施例的极紫外光刻机光源系统的示意图，其中(a)为反射态示意图，(b)为非放射态示意图；
图3为本发明一实施例的入射激光束的脉冲、凝聚态颗粒污染时间及反射镜处于反射态和非反射态的关系示意图；其中(a)为入射激光束的脉冲频率示意图；(b)为凝聚态颗粒污染时间示意图；(c)为反射镜处于反射态的示意图；(d)为反射镜处于非反射态的示意图；
图4为本发明另一实施例的极紫外光刻机光源系统的示意图；
图5为对极紫外光激发源施加脉冲式高电压充电产生极紫外光的极紫外光源系统的示意图；
图6为本发明又一实施例的极紫外光刻机光源系统的示意图，其中(a)为反射态示意图，(b)为非放射态示意图；
图7为本发明一实施例的高电压的脉冲、凝聚态颗粒污染时间及反射镜处于反射态和非反射态的关系图；其中(a)为高电压的脉冲频率示意图；(b)为凝聚态颗粒污染时间示意图；(c)为反射镜处于反射态的示意图；(d)为反射镜处于非反射态的示意图；
图8为本发明又一实施例的极紫外光刻机光源系统的示意图。
具体实施方式
极紫外光通常通过等离子体产生。用于产生极紫外光的光源系统通常包括：用于激发极紫外光激发源以提供等离子体的源激发模块和用于容纳极紫外光的收集器模块。所述源激发模块通常对极紫外光激发源施加高能激光束或高电压充电，从而产生等离子体，所述等离子体辐射出极紫外光；所述收集器模块可以是反射镜式正入射辐射收集器，用于接收极紫外光并将极紫外光聚焦成束。
极紫外光激发源通常为金属(例如锡)的颗粒，或气体（例如氙气），或蒸汽流(例如锂蒸汽)，在对极紫外光激发源激发时，极紫外光激发源的激发通常是不完全的。极紫外光激发源在激发不完全的状态下，会产生凝聚态颗粒（Droplets），凝聚态颗粒入射至极紫外曝光设备内的收集器反射面表面，减小收集器表面的反射率，或粘附在收集器表面造成污染。
针对上述缺陷进行研究后，发现极紫外光激发源的激发与凝聚态颗粒污染收集器表面存在时间延迟。由于光速为108米/秒，而凝聚态颗粒的速度约为1米/秒至5米/秒，凝聚态颗粒的速度远小于光速，且极紫外光激发源距离收集器有预设距离，当极紫外光到达收集器表面时，凝聚态颗粒尚未污染收集器，即凝聚态颗粒于激光辐射后若干时间到达收集器。
根据上述的研究结果，本发明一实施例提供一种收集器的反射镜可动的极紫外光刻光源系统，可以有效的反射极紫外光且能够降低凝聚态颗粒污染风险，具体地，所述反射镜适于配置成反射态和非反射态，其中，当极紫外光激发源被激发时，所述反射镜配置成反射态，所述反射态适于反射极紫外光；当极紫外光激发源被激发后，所述反射镜配置成非反射态，非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染。从而避免收集器被污染。
具体地，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动反射面与凝聚态颗粒飞行方向平行。从而可以降低凝聚态颗粒落到反射镜反射面的概率，降低所述反射镜被污染的风险。
其中，所述反射镜材料为钼、钼合金、硅、钌或钌合金；或所述反射镜基体为硅，且基体表面镀有多层硅钼膜、钼合金、钌或钌合金膜层结构。
所述反射镜可动可以为沿预定轴转动，所述预定轴可以为所述反射镜的中轴线、或为极紫外光激发源的中心线、或为位于极紫外光源系统的任一直线，所述预定轴的选择只需考虑所述反射镜沿所述预定轴转动时较少被凝聚态颗粒污染，本领域的技术人员可以根据实际的极紫外光源系统选择预定轴，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。
所述反射镜可动可以通过设置额外的控制装置，通过电学控制、磁性控制、或力学控制来控制所述反射镜可动。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例1
图1示出对极紫外光激发源施加高能激光束产生极紫外光的极紫外光刻机光源系统的示意图，对极紫外光激发源施加高能激光束产生极紫外光（即激光等离子体模式）具体过程为：通过激光束照射极紫外光激发源产生等离子体，等离子体辐射出极紫外光；在本实施例中，极紫外光刻机光源系统的极紫外光源系统包括：极紫外光激发源200，所述极紫外光激发源为Xe、Sn或Li；激光辐射装置230，所述激光辐射装置230适于提供激光辐射，所述激光辐射用于加热极紫外光激发源产生等离子体210，所述激光辐射装置为CO2激光器，激发波长为10.6微米的激光；所述等离子体210辐射出极紫外光；设置于极紫外光激发源200周边的收集器220，所述收集器220，用于将极紫外光聚焦。
由之前分析可知，极紫外光激发源的激发通常是不完全的，极紫外光激发源激发后产生凝聚态颗粒240，凝聚态颗粒240可能会入射至极紫外曝光设备内的收集器220表面或其他光学器件表面，减小收集器220表面的反射率，或粘附在收集器220表面造成污染。
针对上述缺陷进行进一步研究后，发现极紫外光激发源的激发与凝聚态颗粒污染收集器表面存在时间延迟。由于光速为108米/秒，而凝聚态颗粒的速度约为1米/秒至5米/秒，凝聚态颗粒的速度远小于光速，且极紫外光激发源距离收集器有预设距离，当极紫外光到达收集器表面时，凝聚态颗粒尚未污染收集器，即凝聚态颗粒于激光辐射后T时间到达收集器。
针对上述缺陷，本发明的实施例提供一种极紫外光源系统，请参考图2，包括：收集器，用于容纳极紫外光；其中，所述收集器包括若干反射镜301，所述反射镜301在收集极紫外光时配置成反射态和非反射态，其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒302污染，即激光辐射后，反射镜被配置成反射态，用以汇聚极紫外光；在激光辐射后，在T时间内，反射镜被配置成非反射态，由于凝聚态颗粒于激光辐射后T时间到达收集器，此时反射镜适于躲避凝聚态颗粒污染。
需要说明的是，T时间受入射激光束的脉冲持续时间、入射激光束入射时间、射激光束的速度、极紫外光的速度、极紫外光源系统部件的设计尺寸、极紫外光激发源种类、凝聚态颗粒尺寸制约。
具体地，若干的反射镜301沿极紫外光激发源311布置，若干的反射镜301组成的收集器能够将极紫外光收集并聚焦于中间焦点或聚焦于虚源点。
具体地，所述放射镜301数量为2、3、4…7…10…；需要说明的是，所述反射镜数量越多，可动躲避凝聚态颗粒302污染效果更佳，但是数量多也会导致成本上升、反射控制难度增加和反射效率降低；本领域的技术人员可以根据实际的紫外曝光需求选择放射镜301数量，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。所述反射镜301材料为钼、钼合金、硅、钌或钌合金；或所述反射镜301基体为硅，且基体表面镀有多层硅钼膜、钼合金、钌或钌合金膜层结构。
本发明实施例提供的极紫外光源系统还包括：用于产生极紫外光的极紫外光产生装置，所述极紫外光产生装置包括激光辐射装置（未标示）和极紫外光激发源311，所述极紫外光产生装置通过激光束照射极紫外光激发源311产生等离子体310，等离子体310辐射出极紫外光。需要说明的是，所述极紫外光产生装置也可以与极紫外光源系统独立或设置于极紫外光源系统内。
请依旧参考图2，图2中的(a)为所述反射镜301配置成反射态的示意图，极紫外光产生装置的激光辐射装置发出激发等离子体310的激光束为脉冲模式，当激光束处于入射时间时，激光束入射至极紫外光激发源311上，产生等离子体，等离子体310辐射出极紫外光；与此同时，若干反射镜301的反射面正对极紫外光，组成反射状态，例如为弧线反射面；将极紫外光汇聚于汇聚点。
图2中的(b)为所述反射镜301配置成非反射态的示意图，当激光束处于停止入射时间时或入射后一段时间内，所述反射镜配置成非反射态，在一实施例中，即将若干反射镜301的反射面转动至凝聚态颗粒302飞行方向，从而躲避凝聚态颗粒302污染。
还需要说明的是，为了更好的躲避凝聚态颗粒302污染，在另一实施例中，所述反射镜301处于反射态和非反射态与入射激光束的脉冲模式对应，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于激光脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
具体地，所述激光辐射为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间为与脉冲持续时间滞后T时间，所述T时间在范围2毫秒至12毫秒。
经研究发现，极紫外光激发源的激发与凝聚态颗粒污染反射镜301表面存在时间延迟。由于光速为108米/秒，而凝聚态颗粒的速度约为1米/秒至5米/秒，且极紫外光激发源距离收集器有预设距离，在本实施例中，收集器的腔室尺寸为10厘米至30厘米；根据上述数据，可以获得凝聚态颗粒到达反射镜301所需时间约为20毫秒至60毫秒。
根据上述数据，请参考图3，图3为入射激光束的脉冲、凝聚态颗粒污染时间及反射镜处于反射态和非反射态的关系图，本实施例的采用入射激光束的脉冲持续时间为1纳秒至1微秒、凝聚态颗粒到达反射镜301的时间为10微秒，做示范性说明，图3中的(a)为入射激光束的脉冲频率图，入射激光束的脉冲为1纳秒至1微秒；对应的，图3中的(b)为凝聚态颗粒可能会污染反射镜301的时间，其中，在本实施例中，凝聚态颗粒可能会污染反射镜301的时间为入射激光束后的10微秒后开始到达反射镜301；因此，对应地，图3中的(c)为反射镜301处于反射态的示意图，由于反射镜301需要容纳极紫外光，因此，反射镜301处于反射态的时间为大于入射激光束的脉冲持续时间且小于凝聚态颗粒开始到达反射镜301的时间；对应地，图3中的(d)为反射镜301处于非反射态的示意图，反射镜301需要在凝聚态颗粒可能会污染反射镜301的时间内处于非反射状态，因此，反射镜301处于非反射态的时间需要大于凝聚态颗粒可能会污染反射镜301的时间；然后在下一个入射激光束的脉冲时进入至反射态。
其中，具体地反射镜301处于反射态和非反射态的时间需要根据入射激光束的脉冲持续时间、入射激光束入射时间、入射激光束的速度、极紫外光的速度、极紫外光源系统部件的设计尺寸、极紫外光激发源种类、凝聚态颗粒尺寸等参数设置。例如设置额外的控制装置，通过电学控制、磁性控制、或力学控制来控制所述反射镜在反射态和非反射态转变；当所述激光辐射为脉冲模式，使得所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于激光脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
具体地，反射镜301处于反射态的时间为大于入射激光束的脉冲时间且小于凝聚态颗粒开始到达反射镜301的时间，反射镜301处于非反射态的时间需要大于凝聚态颗粒可能会污染反射镜301的时间；然后在下一个入射激光束的脉冲时进入至反射态。
作为一实例，当入射激光束脉冲持续时间为1纳秒至1毫秒，所述反射镜配置为非反射态的时间为与脉冲持续时间滞后2毫秒至12毫秒。
还需要说明的是，请参考图4，本发明实施例还可以包括设置于收集器外围的凝聚态颗粒收集器340，所述凝聚态颗粒收集器用于捕获飞出极紫外光激发源的凝聚态颗粒302，以避免凝聚态颗粒302污染极紫外曝光设备的其他部件。
所述凝聚态颗粒收集器340可以为设置于收集器外部且包围收集器碗状结构或框状结构，当凝聚态颗粒从反射镜301与反射镜301的间隙中飞出时，所述凝聚态颗粒收集器340可以捕获凝聚态颗粒302，从而避免凝聚态颗粒302污染极紫外曝光设备的其他部件。
本发明的实施例通过反射镜在容纳极紫外光时配置成沿预定轴可动，使得所述反射镜能够躲避凝聚态颗粒污染反射镜的反射面，降低了极紫外曝光设备的维护成本。
进一步的，所述反射镜沿预定轴可动适于配置成反射态和非反射态，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒的飞行方向，能够使得凝聚态颗粒污染所述反射镜的反射面尽可能小。
此外，所述反射镜处于反射态和非反射态与入射激光束的脉冲模式对应，根据入射激光束的脉冲持续时间、入射激光束入射时间、入射激光束的速度、极紫外光的速度、极紫外光源系统部件的设计尺寸、极紫外光激发源种类、凝聚态颗粒尺寸等参数设置非反射态和非反射态的时间，且反射镜处于反射态的时间为大于入射激光束的脉冲时间且小于凝聚态颗粒开始到达反射镜的时间，反射镜处于非反射态的时间需要大于凝聚态颗粒可能会污染反射镜的时间，进一步降低凝聚态颗粒污染。
实施例2
图5示出对极紫外光激发源施加脉冲式高电压产生极紫外光的极紫外光源系统的示意图，对极紫外光激发源施加高电压产生极紫外光（即放电等离子体模式）具体过程为：通过高电压充电极紫外光激发源产生等离子体，等离子体辐射出极紫外光。在本实施例中，极紫外光源系统包括：极紫外光激发源402，所述极紫外光激发源为Xe、Sn或Li；高压放电等离子体施加装置401，所述高压放电等离子体施加装置401施加脉冲式高电压充电极紫外光激发源402，从而产生等离子体403；所述等离子体403辐射出极紫外光；设置于极紫外光激发源402周边的收集器404，所述收集器404，用于将极紫外光聚焦。
由之前分析可知，极紫外光激发源的激发通常是不完全的，极紫外光激发源不完全激发会产生凝聚态颗粒405，凝聚态颗粒405可能会入射至极紫外曝光设备内的收集器404表面或其他光学器件表面，减小收集器404表面的反射率，或粘附在收集器404表面造成污染。
针对上述缺陷进行进一步研究后，发现极紫外光激发源的激发与凝聚态颗粒污染收集器表面存在时间延迟。由于光速为108米/秒，而凝聚态颗粒的速度约为1米/秒至5米/秒，凝聚态颗粒的速度远小于光速，且极紫外光激发源距离收集器有预设距离，当极紫外光到达收集器表面时，凝聚态颗粒尚未污染收集器，即凝聚态颗粒于高电压放电后T2时间到达收集器。
针对上述缺陷，本发明的实施例提供一种极紫外光源系统，请参考图6，包括：收集器，用于容纳极紫外光；其中，所述收集器包括若干反射镜501，所述反射镜501在容纳极紫外光时可动。
具体地，若干的反射镜501沿极紫外光激发源502布置，若干的反射镜501组成的收集器能够将极紫外光收集并聚焦于中间焦点或聚焦于虚源点。
具体地，所述反射镜501数量为2、3、4…7…10…；需要说明的是，所述反射镜数量越多，可动躲避凝聚态颗粒504污染效果更佳，但是数量多也会导致成本上升且反射效率降低；本领域的技术人员可以根据实际的紫外曝光需求选择反射镜501数量，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。所述反射镜501材料为钼、钼合金、硅、钌或钌合金；或所述反射镜501基体为硅，且基体表面镀有多层硅钼膜、钼合金、钌或钌合金膜层结构。
在本实施例中，所述反射镜501可动适于配置成反射态和非反射态，其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒504污染。
作为一实施例，所述高电压施加为脉冲模式，脉冲持续时间为1纳秒至1毫秒，所述反射镜配置为非反射态的时间以T2时间滞后于脉冲持续时间，所述T2时间在范围2毫秒至12毫秒。
T2与高电压的脉冲模式对应，根据高电压的脉冲持续时间、高电压施加时间、极紫外光的速度、极紫外光源系统部件的设计尺寸、极紫外光激发源种类、凝聚态颗粒尺寸等参数制约。
图6中的(a)为所述反射镜501配置成反射态的示意图，采用脉冲式高电压对极紫外光激发源502充电，当高电压施加在极紫外光激发源502时，极紫外光激发源受到高电压产生等离子体503，等离子体503辐射出极紫外光；与此同时，若干反射镜501的反射面正对极紫外光，若干反射镜501组成反射状态，例如为弧线反射面；将极紫外光汇聚于汇聚点。
图6中的(b)为所述反射镜501配置成非反射态的示意图，当高电压停止施加在极紫外光激发源502时，所述反射镜配置成非反射态，在一实施例中，即将若干反射镜501的反射面转动至凝聚态颗粒504飞行方向，从而躲避凝聚态颗粒污染504。
还需要说明的是，为了更好的躲避凝聚态颗粒504污染，在另一实施例中，所述反射镜501处于反射态和非反射态与高电压的脉冲模式对应，所述高电压施加为脉冲模式时，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒504飞行方向。
经研究发现，极紫外光激发源的激发与凝聚态颗粒污染反射镜501表面存在时间延迟。由于光速为108米/秒，而凝聚态颗粒的速度约为1米/秒至5米/秒，且极紫外光激发源距离收集器有预设距离，在本实施例中，收集器的腔室尺寸为10厘米至30厘米；根据上述数据，可以获得凝聚态颗粒到达反射镜501所需时间约为20毫秒至60毫秒。
根据上述数据，请参考图7，图7为高电压的脉冲、凝聚态颗粒污染时间及反射镜处于反射态和非反射态的关系图，本实施例的采用高电压的脉冲持续时间小于10微秒，凝聚态颗粒到达反射镜的时间为10微秒、做示范性说明，图7中的(a)为高电压的脉冲示意图，高电压的脉冲持续时间小于10微秒；对应的，图7中的(b)为凝聚态颗粒可能会污染反射镜的时间，其中，在本实施例中，凝聚态颗粒可能会污染反射镜的时间为入射激光束后的10微秒后开始到达反射镜；因此，对应地，图7中的(c)为反射镜处于反射态的示意图，由于反射镜需要容纳极紫外光，因此，反射镜处于反射态的时间为大于高电压的脉冲持续时间且小于凝聚态颗粒开始到达反射镜的时间；对应地，图7中的(d)为反射镜处于非反射态的示意图，反射镜需要在凝聚态颗粒可能会污染反射镜的时间内处于非反射状态，因此，反射镜处于非反射态的时间需要大于凝聚态颗粒可能会污染反射镜的时间；然后在下一个高电压的脉冲时进入至反射态。
具体地，作为一实施例，所述高电压施加为脉冲模式，脉冲持续时间为1纳秒至1毫秒，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间的2毫秒至12毫秒。
其中，具体地反射镜处于反射态和非反射态的时间需要根据高电压的脉冲持续时间、高电压施加时间、极紫外光的速度、极紫外光源系统部件的设计尺寸、极紫外光激发源种类、凝聚态颗粒尺寸等参数设置；例如设置额外的控制装置，通过电学控制、磁性控制、或力学控制来控制所述反射镜在反射态和非反射态转变。
还需要说明的是，请参考图8，本发明实施例还可以包括设置于收集器外围的凝聚态颗粒收集器540，所述凝聚态颗粒收集器用于捕获飞出极紫外光激发源502的凝聚态颗粒504，以避免凝聚态颗粒504污染极紫外曝光设备的其他部件。
所述凝聚态颗粒收集器540可以为设置于收集器外部且包围收集器碗状结构或框状结构，当凝聚态颗粒504从反射镜501与反射镜501的间隙中飞出时，所述凝聚态颗粒收集器540可以捕获凝聚态颗粒504，从而避免凝聚态颗粒504污染极紫外曝光设备的其他部件。
本发明的实施例通过反射镜在容纳极紫外光时配置成反射态和非放射态，使得所述反射镜在正常汇聚极紫外光的同时，能够躲避凝聚态颗粒污染反射镜的反射面，降低了极紫外曝光设备的维护成本。
进一步的，所述反射镜沿预定轴适于配置成反射态和非反射态，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒飞行方向，能够使得凝聚态颗粒污染所述反射镜的反射面尽可能小。
此外，所述反射镜处于反射态和非反射态与高电压的脉冲模式对应，根据高电压的脉冲持续时间、高电压施加时间、极紫外光的速度、极紫外光源系统部件的设计尺寸、极紫外光激发源种类、凝聚态颗粒尺寸等参数设置非反射态和非反射态的时间，且反射镜处于反射态的时间为大于高电压的脉冲时间且小于凝聚态颗粒开始到达反射镜的时间，反射镜处于非反射态的时间需要大于凝聚态颗粒可能会污染反射镜的时间，进一步降低凝聚态颗粒污染。
实施例3
本发明还提供一种极紫外曝光方法，包括：采用极紫外光刻机光源系统产生极紫外光，所述极紫外光激发源在激光辐射中产生凝聚态颗粒飞出极紫外光激发源；其中，在激发极紫外光激发源产生极紫外光时，极紫外光刻机光源系统的反射镜配置成反射态，所述反射态适于反射极紫外光；在激发极紫外光激发源产生极紫外光后，极紫外光刻机光源系统的反射镜配置成非反射态，所述非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染。
所述极紫外光源系统可以是实施例1或实施例2中的极紫外光刻机光源系统，请参考实施例1或实施例2的描述，在这里不再赘述。
其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染。当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒飞行方向或转动至非反射面正对凝聚态颗粒飞行方向。具体地描述也请参考实施例1或实施例2中相应描述，在这里不再赘述。
作为一实施例，当极紫外光产生装置通过激光等离子体模式激发极紫外光激发源产生极紫外光时，激光为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
作为另一实施例，当极紫外光产生装置通过放电等离子体模式激发极紫外光激发源产生极紫外光时，放电为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
本发明的实施例通过在激发极紫外光激发源产生极紫外光时，极紫外光源系统的反射镜配置成反射态；在激发极紫外光激发源产生极紫外光后，极紫外光源系统的反射镜配置成非反射态，使得所述反射镜能够躲避凝聚态颗粒污染反射镜的反射面，降低了极紫外曝光设备的维护成本。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种极紫外光刻机光源系统，其特征在于，包括：
激光辐射装置，适于提供激光辐射；
极紫外光激发源，适于接受激光辐射而产生极紫外光，在激光辐射中产生凝聚态颗粒飞出极紫外光激发源；
收集器，用于收集极紫外光；其中，所述收集器包括若干反射镜，所述反射镜在收集极紫外光时配置成反射态和非反射态，其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染；其中，凝聚态颗粒于激光辐射后T时间到达收集器。
2.如权利要求1所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动反射面与凝聚态颗粒飞行方向平行。
3.如权利要求1所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述激光辐射为脉冲模式；所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于激光脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
4.如权利要求1所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述激光辐射为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间为与脉冲持续时间滞后T时间，所述T时间在范围2毫秒至12毫秒。
5.如权利要求4所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述激光辐射为CO2激光器激发的波长为10.6微米的激光。
6.如权利要求1所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述极紫外光激发源材料为Xe、Sn或Li。
7.如权利要求1所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述反射镜材料为钼、钼合金、硅、钌或钌合金；或所述反射镜基体为硅，且基体表面镀有多层硅钼膜、钼合金、钌或钌合金膜层结构。
8.如权利要求1所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，还包括：设置于收集器外围的凝聚态颗粒收集器。
9.一种极紫外光刻机光源系统，其特征在于，包括：
高压放电等离子体施加装置，适于施加高电压；
极紫外光激发源，适于接受高电压放电而产生极紫外光，所述极紫外光激发源在高电压放电中产生凝聚态颗粒飞出极紫外光激发源；
收集器，用于收集极紫外光；其中，所述收集器包括若干反射镜，所述反射镜在收集极紫外光时配置成反射态和非反射态，其中，所述反射态适于反射极紫外光；非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染；其中，凝聚态颗粒于高电压放电后T2时间到达收集器。
10.如权利要求9所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒飞行方向。
11.如权利要求9所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述高电压施加为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
12.如权利要求9所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述高电压施加为脉冲模式，脉冲持续时间为1纳秒至1毫秒，所述反射镜配置为非反射态的时间以T2时间滞后于脉冲持续时间，所述T2时间在范围2毫秒至12毫秒。
13.如权利要求9所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述极紫外光激发源材料为Xe、Sn或Li。
14.如权利要求9所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，所述反射镜材料为钼、钼合金、硅、钌或钌合金；或所述反射镜基体为硅，且基体表面镀有多层硅钼膜、钼合金、钌或钌合金膜层结构。
15.如权利要求9所述的极紫外光刻机光源系统，其特征在于，还包括：设置于收集器外围的凝聚态颗粒收集器。
16.一种极紫外曝光方法，其特征在于，包括：
采用极紫外光刻机光源系统产生极紫外光，极紫外光激发源在激光辐射中产生凝聚态颗粒飞出极紫外光激发源；
其中，在激发极紫外光激发源产生极紫外光时，极紫外光刻机光源系统的反射镜配置成反射态，所述反射态适于反射极紫外光；
在激发极紫外光激发源产生极紫外光后，极紫外光刻机光源系统的反射镜配置成非反射态，所述非反射态适于躲避凝聚态颗粒污染。
17.如权利要求16所述的极紫外曝光方法，其特征在于，当所述反射镜配置成反射态时，若干反射镜配置成汇聚极紫外光；当所述反射镜配置成非反射态时，所述反射镜转动至凝聚态颗粒飞行方向。
18.如权利要求16所述的极紫外曝光方法，其特征在于，当通过激光等离子体模式激发极紫外光激发源产生极紫外光时，激光为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
19.如权利要求16所述的极紫外曝光方法，其特征在于，所述极紫外光激发源为Xe、Sn或Li。
20.如权利要求16所述的极紫外曝光方法，其特征在于，当通过放电等离子体模式激发极紫外光激发源产生极紫外光时，放电为脉冲模式，所述反射镜配置为非反射态的时间滞后于脉冲持续时间，以躲避凝聚态颗粒飞行方向。
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