CN105474101B - 辐射源和光刻设备 - Google Patents

辐射源和光刻设备 Download PDF

Info

Publication number
CN105474101B
CN105474101B CN201480046880.4A CN201480046880A CN105474101B CN 105474101 B CN105474101 B CN 105474101B CN 201480046880 A CN201480046880 A CN 201480046880A CN 105474101 B CN105474101 B CN 105474101B
Authority
CN
China
Prior art keywords
radiation
area
radiation source
phase
predetermined wavelength
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.)
Active
Application number
CN201480046880.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105474101A (zh
Inventor
O·诺德曼
M·奥林斯
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 CN105474101A publication Critical patent/CN105474101A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105474101B publication Critical patent/CN105474101B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70133—Measurement of illumination distribution, in pupil plane or field plane
    • 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
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70041—Production of exposure light, i.e. light sources by pulsed sources, e.g. multiplexing, pulse duration, interval control or intensity control
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/44—Grating systems; Zone plate systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/50—Optics for phase object visualisation
    • 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
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02345—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light
    • H01L21/02354—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light using a coherent radiation, e.g. a laser
    • 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
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • 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—Production of X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—Production of X-ray radiation generated from plasma the plasma being generated from a material in a liquid or gas state
    • H05G2/006—Production of X-ray radiation generated from plasma the plasma being generated from a material in a liquid or gas state details of the ejection system, e.g. constructional details of the nozzle
    • 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—Production of X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—Production of X-ray radiation generated from plasma involving an energy-carrying beam in the process of plasma generation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • H01S3/1307—Stabilisation of the phase
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
    • H01S3/2383—Parallel arrangements
    • H01S3/2391—Parallel arrangements emitting at different wavelengths

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种辐射源，所述辐射源包括：喷嘴，所述喷嘴被配置用于沿着液滴路径将燃料液滴束流朝向等离子体形成位置引导，并且所述辐射源被配置用于接收具有高斯强度分布、具有预定波长和沿预定轨迹传播的高斯辐射束，所述辐射源被进一步配置用于将辐射束聚焦到等离子体形成位置处的燃料液滴上。所述辐射源包括相位板结构，所述相位板结构包括一个或更多个相位板。所述相位板结构具有第一区和第二区。所述区被布置成使得通过第一区的具有预定波长的辐射和通过第二区的具有预定波长的辐射沿着具有不同光程的各个光路传播。光程之间的差是所述预定波长的一半的奇数倍。

Description

辐射源和光刻设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年8月26日递交的美国临时申请61/870,128的优先权，此处通过引用全文并入。
技术领域
本发明涉及辐射源和光刻设备。
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。光刻设备可用于例如集成电路(IC)制造过程中。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。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。
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，随着通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成允许制造微型IC或其他器件和/或结构的更加关键的因素。
图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：
其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径实现：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k1的值。
为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，辐射波长例如在13-14nm范围内，例如在5-10nm范围内，例如是6.7nm或6.8nm。可用的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。
可以通过使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光源和用于容纳等离子体的源收集器模块。等离子体可以例如通过引导激光束至燃料来产生，燃料是例如合适材料(例如锡)的液滴，或合适气体或蒸汽的束流，例如氙气或锂蒸汽。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜式的正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括包围结构或腔，布置成提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。
已知产生EUV辐射的另一种已知方法被称为双激光脉冲(DLP)。在DLP方法中，液滴例如被掺杂有钕的钇铝石榴石(Nd：YAG)激光器预加热，使得液滴(例如锡液滴)分解成随后能被CO2激光器加热至非常高温度的小颗粒和蒸汽。
在已知的方法中，诸如LPP和DLP方法中，液滴束流被产生。液滴可以被产生为连续的束或者被产生为脉冲。
例如，在尤其被用于LPP方法的一种已知方法中，被加热的容器填充有熔融的锡，所述熔融的锡从容器经由过滤器和压电致动器传至毛细管。速度被压电致动器调制的连续的射流从毛细管的端部射出。在飞行期间，该射流分解成小液滴，并且由于被调制的速度，这些小的液滴合并成以较大距离间隔开的较大液滴。
预加热液滴、使得液滴分解成蒸汽和小颗粒的激光束可能与它所预加热的液滴稍微错位。这种稍微的错位在CO2激光器加热蒸汽和小颗粒至非常高的温度时可能引起进一步的错位。这种进一步的错位可能对所得到的等离子体所发射的EUV辐射的量有损害。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种辐射源，所述辐射源包括喷嘴，所述喷嘴被配置用于沿着液滴路径将燃料液滴束流朝向等离子体形成位置引导。所述辐射源被配置用于接收具有高斯强度分布、具有预定波长和沿预定轨迹传播的高斯辐射束。所述辐射源被进一步配置用于将辐射束聚焦到等离子体形成位置处的燃料液滴上。所述辐射源包括相位板结构，所述相位板结构包括一个或更多个相位板。所述相位板结构具有第一区和第二区。所述区被布置成使得通过第一区的具有预定波长的辐射和通过第二区的具有该预定波长的辐射沿着具有不同光程的各个光路传播。在通过第一区的辐射和通过第二区的辐射在等离子体形成位置处碰撞燃料液滴之一时，通过第一区的辐射和通过第二区的辐射之间的光程的差是所述预定波长的一半的奇数倍。
该方面的效果是：其提供调整辐射束的廓形、使得在等离子体形成位置处廓形能够更加扁平和更加宽的可能性。
增加对于辐射束的相对于液滴的对准要求的容限可以解决稍微的错位将损害所发射的EUV辐射的量的问题。
通过第一区的辐射和通过第二区的辐射可以是高斯辐射束的不同部分。通过第一区的辐射可以至少包括强度分布的顶部。通过第二区的辐射可以位于距强度分布的顶部有一距离的位置处，这可以提供使高斯分布的曲线的侧部的至少一部分与强度分布的顶部反相的可能性。
根据本发明的一方面，相位板结构包括两个相位板，相位板中的至少一个至少包括第一区域和第二区域，其中通过第一区域的具有预定波长的辐射和通过第二区域的具有预定波长的辐射沿着各自的光路传播，在辐射束的轨迹上相对于相位板下游的位置处，通过第一区域的辐射和通过第二区域的辐射之间的光程的差是所述预定波长的一半的奇数倍。
根据本发明的一方面，相位板结构包括两个相位板，相位板中的至少两个至少包括第一区域和第二区域，其中通过第一区域的具有预定波长的辐射和通过第二区域的具有该预定波长的辐射沿着各自的光路传播，在辐射束的轨迹上相对于相位板下游的位置处，通过第一区域的辐射和通过第二区域的辐射之间的光程的差是所述预定波长的一半的奇数倍。
所述一个或更多个相位板可以是由ZnSe和/或ZnS制成的。
下面将参考附图详细描述各个实施例的其他特征和优点以及各个实施例的结构和操作。应该指出的是，本发明不限于本文中所描述的具体实施例。这些实施例呈现在本文中仅仅是为了图示的目的。基于本文中所包含的教导，附加的实施例对于本领域技术人员来说将是清晰的。
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或功能类似的部件，且其中：
图1示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备；
图2更详细地示意示出图1的光刻设备，包括具有正入射反射镜的源收集器模块；
图3示意地示出图2中所示的源收集器模块的束传递系统；和
图4示意地示出图4的束传递系统的相位板结构。
具体实施方式
应该指出的是，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等表明，所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这些措辞不必表示同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，应该理解，结合不管是否被明确描述的其他实施例来实现这样的特征、结构或特性，是在本领域技术人员的知识范围内的。
图1示意地示出了根据一个实施例的光刻设备100。光刻设备包括EUV辐射源。所述设备包括：照射系统(照射器)IL，其配置成调节辐射束B(例如EUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置用于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W(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)，并与配置用于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。
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他条件的方式保持图案形成装置MA。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)。
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。被赋予辐射束的图案可以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，以便沿不同的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。
与照射系统类似，投影系统可以包括多种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型光学部件或其它类型的光学部件，或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用真空之类的其他因素所适合的。希望将真空环境用于EUV辐射，因为其他气体会吸收太多的辐射。因此借助真空壁和真空泵可以在整个束路径上提供真空环境。
如图所示，设备是反射型的(例如采用反射式掩模)。
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，所述照射器IL接收从源收集器模块SO发出的极紫外(EUV)辐射束。产生EUV辐射的方法包括但不必限于将材料转换为等离子体状态，该材料具有至少一种元素(例如氙、锂或锡)，其在EUV范围内具有一个或更多个发射线。在一种这样的方法中(通常称为激光产生等离子体(“LPP”))，所需的等离子体可以通过用激光束照射燃料(例如是具有所需线发射元素的材料的液滴)来产生。源收集器模块SO可以是包括用于提供激发燃料的激光束的激光器(图1中未示出)的EUV辐射源的一部分。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用设置在源收集器模块SO内的辐射收集器收集。
激光器和源收集器模块可以是分立的实体(例如当使用CO2激光器提供用于燃料激发的激光束时)。在这种情况下，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，将所述辐射束从激光器传到源收集器模块。激光器和燃料供给装置可以被考虑成包括EUV辐射源。
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，例如琢面或多小平面场反射镜装置和琢面或多小平面场光瞳反射镜装置。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。已经被图案形成装置(例如，掩模)MA反射后，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和位置传感系统PS2(例如，使用干涉仪器件、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，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感系统PS1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(例如，掩模)MA。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(例如，掩模)MA和衬底W。
示出的设备可以用于下列模式中的至少一种：
1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)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。
2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)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相对于支撑结构(例如掩模台)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。
3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)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，通常可以采用脉冲辐射源，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更详细地示出光刻设备100，包括源收集器模块SO、照射系统IL以及投影系统PS。源收集器模块SO构造并布置成使得在源收集器模块的包围结构220内可以保持真空环境。
激光源LA布置成将激光能量经由激光束205照射到燃料，例如氙(Xe)、锡(Sn)或者锂(Li)，其被从燃料液滴束产生器200提供，其中所述燃料液滴束流产生器具有喷嘴，所述喷嘴配置用于沿一路径朝向等离子体形成位置211引导液滴束流。这在等离子体形成位置211处生成高离子化的等离子体210，其具有几十电子伏特的电子温度。在这些离子的去激发和再结合期间产生的高能辐射由等离子体发射，通过近正入射辐射收集器CO收集并聚焦。激光器系统LA和燃料液滴束流产生器200可以一起被认为包括EUV辐射源。EUV辐射源可以被称为激光产生等离子体(LPP)源。
通过辐射收集器CO反射的辐射被聚焦在虚源点IF。虚源点IF通常被称为中间焦点，并且源收集器模块SO可以布置成使得中间焦点IF位于包围结构220内的开口221处或其附近。虚源点IF是辐射发射等离子体210的图像。
随后，辐射穿过照射系统IL。照射系统IL可以包括琢面或多小平面场反射镜装置22和琢面或多小平面光瞳反射镜装置24，其布置成在图案形成装置MA处提供辐射束21的期望的角分布以及在图案形成装置MA处提供辐射束强度的期望的均匀性。通过辐射束21在被支撑结构MT保持的图案形成装置MA处的反射，形成图案化束26，并且图案化束26通过投影系统PS经由反射元件28、30成像到由晶片台或衬底台WT保持的衬底W上。
激光器系统LA可以用于预加热燃料。这在图3中示出。图3示意地公开激光器系统LA。激光源LA包括两个激光源301a、301b，所述两个激光源被构造和布置成产生脉冲形式的辐射束303a、303b。主脉冲激光源301a可以被构造用于产生具有10.59μm波长的辐射，预脉冲激光源301b可以被构造用于产生具有10.23μm波长的辐射。反射镜302a和分束器302b反射具有10.23μm波长的辐射，如图3所示。
图3的实施例被配置成使得在使用中激光源301b首先被触发，以产生脉冲，然后，例如1μs之后，激光源301a被触发产生脉冲。
激光器系统LA包括束传递系统305。束传递系统305包括反射器307、309和分束器311、313、315。反射器307、309和分束器311、313、315被配置成使得辐射束沿预定的主轨迹317和预定的预脉冲轨迹319传播。分束器311被配置成反射具有大约10.59μm波长的辐射，并且透射具有大约10.23μm波长的辐射。因此，通过激光源301a产生的脉冲沿着轨迹317传播，通过激光源301b产生的脉冲沿着轨迹319传播。两个轨迹317、319通过聚焦单元320，所述聚焦单元320将辐射束聚焦至等离子体形成位置211处，以撞击液滴322之一。
图3的束传递系统305包括相位板结构321，相位板结构321在图4中详细示出。相位板结构321包括第一相位板323和第二相位板325。相位板323、325中的每一个包括第一区域327、329和第二区域331、333。相位板323、325被定位和取向成使得激光束303的沿预定的预脉冲轨迹319传播的一部分传播通过第一相位板323和第二相位板325两者。
相位板323、325中的每一个被构造和布置成使得来自辐射束303且通过第一区域327、329的辐射和来自辐射束303且通过第二区域331、333的辐射具有光程差。这个光程差可以是辐射束303的波长的一半的奇数倍。这种波长可以是预脉冲激光源301b的辐射的波长，在该实施例中是大约10.23μm。
在图4中，示出辐射束303的横截面335。辐射束的一部分通过第一区337，辐射束的另一部分通过第二区339。如本领域技术人员将容易知道的，如果辐射束303的辐射相对于相位板结构321在上游同相，这会导致使得透射通过第一区337的辐射相对于透射通过第二区339的辐射处于反相。第一区337的尺寸由第一相位板323和第二相位板325的位置确定，它们中的一者或两者由图3中所示的致动器系统341确定。
回到图3，最终的焦点量测单元343提供与辐射束303的波前和强度廓线相关的数据345。数据处理系统347计算聚焦单元320和分束器313、315的组合单元的焦点附近的束廓线。这可以是在辐射束通过相位板结构321的位置处。数据处理系统347操作致动器系统341，所述致动器系统341相对于辐射束的沿轨迹319传播的一部分定位相位板323、325。
相位板323、325的位置以这样的方式被操作：即，沿着预脉冲轨迹319传播的等离子体形成位置211中的束横截面不是高斯形的，而是具有更扁平的廓线。
在操作中，预脉冲激光源302b首先产生脉冲。脉冲通过相位板结构321沿着轨迹319传播。这使得脉冲的波前将如上所解释的一样被平坦化。脉冲照射液滴322，液滴322蒸发成薄饼形的云。然后主脉冲激光源302a被触发并且产生沿着轨迹317传播且撞击所述云以产生发射EUV的等离子体的脉冲。
应该理解，在不偏离本发明的情况下，许多变体或变更实施方式都是可能的。代替上述可以是CO2激光器的预脉冲激光源，可以使用被掺杂有钕的钇铝石榴石(Nd：YAG)激光器来产生具有例如大约1.064μm波长的辐射。
通常，比所示出的元件更多的元件可以出现在照射系统IL和投影系统PS中。并且，可以有比图中所示出的那些反射镜更多的反射镜，例如投影系统PS中可以存在比图2中的反射元件多出1-6个附加的反射元件。源收集器模块SO中值得注意的一个特征是激光源成角度布置，这意味着供给至激光源LA的燃料液滴束流应该是大致水平的，以避免燃料液滴撞击收集器CO。
虽然在本文中详述了光刻设备用在制造ICs(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，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、LED、太阳能电池、光子器件等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“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他衬底处理工具中。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。
在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学构件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学构件。
尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，但应该认识到，本发明可以以与上述不同的方式来实现。例如，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 (14)

1.一种辐射源，所述辐射源包括：
喷嘴，所述喷嘴被配置用于沿着液滴路径将燃料液滴束流朝向等离子体形成位置引导；
所述辐射源被配置用于接收具有高斯强度分布、具有预定波长和沿预定轨迹传播的高斯辐射束，所述辐射源被进一步配置用于将辐射束聚焦到等离子体形成位置处的燃料液滴上；
相位板结构，所述相位板结构包括第一相位板和第二相位板，所述相位板结构具有第一区和第二区，所述区被布置成使得通过第一区的具有预定波长的辐射和通过第二区的具有预定波长的辐射沿着具有不同光程的各个光路传播；
其中，在通过第一区的辐射和通过第二区的辐射在等离子体形成位置处碰撞燃料液滴之一时，通过第一区的辐射和通过第二区的辐射之间的光程差是所述预定波长的一半的奇数倍，且
其中所述第一相位板和第二相位板中的每个至少包括第一区域和第二区域，其中通过第一区域的具有预定波长的辐射和通过第二区域的具有所述预定波长的辐射沿着各自的光路传播，在辐射束的轨迹上相对于相位板下游的位置处，通过第一区域的辐射和通过第二区域的辐射之间的光程差是所述预定波长的一半的奇数倍，且第一区的尺寸由第一相位板和第二相位板的位置确定。
2.根据权利要求1所述的辐射源，其中通过第一区的辐射和通过第二区的辐射是所述高斯辐射束的不同部分。
3.根据权利要求2所述的辐射源，其中通过第一区的辐射至少包括所述强度分布的顶部。
4.根据权利要求2或3所述的辐射源，其中通过第二区的辐射位于相距所述强度分布的顶部有一距离的位置处。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的辐射源，其中所述第一相位板和第二相位板确定通过第一区的辐射与通过第二区的辐射之间的光程差。
6.根据权利要求5所述的辐射源，其中所述第一相位板和第二相位板能够沿着横向于所述辐射束的方向相对于所述辐射束移动，使得第一区的大小和/或位置和/或第二区的大小和/或位置是能够调整的。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的辐射源，其中所述预定波长是在9μm与11μm之间。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的辐射源，其中所述预定波长是在900nm与1100nm之间。
9.一种辐射系统，所述辐射系统被构造和布置成产生极紫外辐射，所述辐射系统包括前述任一项权利要求所述的辐射源和激光源。
10.根据权利要求9所述的辐射系统，其中，所述激光源是CO2激光源或钇铝石榴石激光源。
11.根据权利要求9或10所述的辐射系统，其中所述辐射系统被构造和布置成提供预脉冲，以在等离子体形成位置处撞击燃料液滴，并且提供后续的主脉冲，以在所述燃料液滴已经被所述预脉冲撞击之后，在等离子体形成位置处撞击所述燃料液滴，从而产生能够产生极紫外辐射的等离子体。
12.根据权利要求11所述的辐射系统，其中所述辐射系统被配置成使得在使用时所述激光源产生预脉冲和后续的主脉冲。
13.根据权利要求11所述的辐射系统，其中所述辐射系统被配置成使得在使用时所述激光源产生预脉冲，并且其中所述辐射系统包括另一激光源，所述辐射系统被配置成使得在使用时所述另一激光源产生所述主脉冲。
14.一种光刻设备，包括权利要求1至8中任一项所述的辐射源。
CN201480046880.4A 2013-08-26 2014-07-24 辐射源和光刻设备 Active CN105474101B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361870128P 2013-08-26 2013-08-26
US61/870,128 2013-08-26
PCT/EP2014/065905 WO2015028211A1 (en) 2013-08-26 2014-07-24 Radiation source and lithographic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105474101A CN105474101A (zh) 2016-04-06
CN105474101B true CN105474101B (zh) 2017-11-28

Family

ID=51224944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480046880.4A Active CN105474101B (zh) 2013-08-26 2014-07-24 辐射源和光刻设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9645500B2 (zh)
JP (1) JP6434515B2 (zh)
KR (1) KR102297812B1 (zh)
CN (1) CN105474101B (zh)
NL (1) NL2013246A (zh)
TW (1) TWI650044B (zh)
WO (1) WO2015028211A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107544121B (zh) * 2017-09-22 2024-05-24 中国科学院生物物理研究所 一种用于透射电镜成像的相位板装置
TWI821231B (zh) * 2018-01-12 2023-11-11 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 用於控制在液滴串流中液滴聚結之裝置與方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698816A (en) * 1982-12-20 1987-10-06 General Electric Co. Optical transmission filter
WO2000025322A1 (en) 1998-10-27 2000-05-04 Jmar Technology Co. Shaped source of soft x-ray, extreme ultraviolet and ultraviolet radiation
WO2008098144A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-14 Baer Stephen C Forming ligth beams and patterns with zero intensity central points
DE102010005774B4 (de) * 2009-08-17 2018-08-23 Topag Lasertechnik Gmbh Vorrichtung zur Strahlformung eines Laserstrahls, Lasersysteme mit einer solchen Vorrichtung und Verfahren zur Strahlformung eines Laserstrahls
JP5722061B2 (ja) 2010-02-19 2015-05-20 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置及び極端紫外光の発生方法
US9113540B2 (en) * 2010-02-19 2015-08-18 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
JP2013004258A (ja) 2011-06-15 2013-01-07 Gigaphoton Inc 極端紫外光生成装置及び極端紫外光の生成方法
JP5765759B2 (ja) * 2010-03-29 2015-08-19 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置および方法
JP5926521B2 (ja) * 2011-06-15 2016-05-25 ギガフォトン株式会社 チャンバ装置
JP6047574B2 (ja) * 2011-09-02 2016-12-21 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 放射源及びリソグラフィ装置
JP5932306B2 (ja) 2011-11-16 2016-06-08 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置
JP2013145863A (ja) 2011-11-29 2013-07-25 Gigaphoton Inc ２光束干渉装置および２光束干渉露光システム
US9462667B2 (en) * 2012-02-08 2016-10-04 Asml Netherlands B.V. Radiation source and lithographic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160047553A (ko) 2016-05-02
TWI650044B (zh) 2019-02-01
JP2016530686A (ja) 2016-09-29
WO2015028211A1 (en) 2015-03-05
US20160195819A1 (en) 2016-07-07
NL2013246A (en) 2015-03-02
US9645500B2 (en) 2017-05-09
CN105474101A (zh) 2016-04-06
TW201515520A (zh) 2015-04-16
JP6434515B2 (ja) 2018-12-05
KR102297812B1 (ko) 2021-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5717761B2 (ja) Ｅｕｖ放射源およびリソグラフィ装置
JP5955423B2 (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
TWI597579B (zh) 輻射源
CN104641298B (zh) 光刻方法和设备
CN102804070B (zh) 光刻设备和器件制造方法
JP5179522B2 (ja) レーザデバイス、放射源、及びリソグラフィ投影装置
TW201117675A (en) EUV radiation system and lithographic apparatus
CN102714911A (zh) Euv辐射源和光刻设备
TWI586222B (zh) 輻射源、雷射系統、微影裝置及產生雷射光束之方法
JP6305426B2 (ja) Ｅｕｖリソグラフィ装置用ビーム搬送装置
JP2012033927A (ja) リソグラフィ装置、収差ディテクタ、およびデバイス製造方法
CN105474101B (zh) 辐射源和光刻设备
JP2010045358A (ja) 放射源、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
CN103748968A (zh) 辐射源和光刻设备
TWI398900B (zh) 用於產生輻射之方法及源、器件製造方法及微影系統
TW202119124A (zh) 微影設備及偵測輻射光束之方法
CN102830593A (zh) 夹持装置、组件和光刻投影设备
TW201338634A (zh) 離子捕獲裝置，雷射引發之電漿輻射源，微影裝置

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