CN105573060B - Euv光源和曝光装置、校准装置和校准方法 - Google Patents
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Abstract
一种EUV光源和曝光装置、校准装置和校准方法,所校准装置,包括:位于辐射位置的发光体,发光体具有沿直线扫描方向排布的若干发光源,若干发光源适于向外依次发射光线;聚光镜载台,适于装载待校准的聚光镜,并驱动待校准的聚光镜旋转扫描,使得待校准的聚光镜的椭球型反射面收集发光源发射的光线,并将收集的光线反射汇聚于中心焦点;位于中心焦点处的阵列探测器,阵列探测器具有标准中心点,阵列探测器的标准中心点与中心焦点重合,所述阵列探测器适于检测聚光镜反射的光线,获得检测光斑,并判断检测光斑与标准中间点的位置差异。本发明校准装置能够对EUV光源的聚光镜的偏移量实现精确的校准,提高了EUV光源输出的极紫外光的功率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制作领域,特别涉及一种EUV光源和曝光装置、校准装置和校准方法。
背景技术
光刻(photolithography)是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤,该步骤是利用曝光工艺和显影工艺在光刻胶层中形成光刻图形。然而,随着芯片的集成度的不断提高,这就要求光刻的特征尺寸不断减小
曝光装置的分辨率(R)决定了光刻的最小特征尺寸,曝光系统的分辨率(R)满足关系式:R=kλ/(NA),其中k是与曝光工艺相关的系数,λ为曝光光源的波长,NA为曝光装置的光学系统的数值孔径。由前述关系式可知,可以通过两种途径提高曝光装置的分辨率:一种是增加光学系统的数值孔径;另外一种是减小曝光光源的波长。
研究人员曾经尝试通过增加光学系统的数值孔径的方法来提高分辨率,但是由于下一代光刻技术对最小特征尺寸存在非常苛刻的要求,需要光学提供具有非常大的数值孔径,这不仅使得光刻系统的制备和调制变得异常复杂,而且数值孔径的增大对光学系统的焦深有较大的限制。
因而,研究人员开始考虑另外一种方式也即减小曝光光源波长的方式来提高分辨率,极紫外(extreme ultraviolet,EUV)光源是最新发展起来的光源,极紫外光源产生的曝光光线的波长为13.5纳米或更小,将极紫外光源应用于曝光系统时,能获得很小的光刻特征尺寸。
现有技术产生极紫外光的主流方式是激光产生等离子体辐射方式(LaserProduced Plasma,LPP),该方式的原理是:激光源产生激光束轰击锡(Sn)靶材,由此激发等离子体,等离子向外辐射极紫外光。
现有的极紫外光源的结构,请参考图1,包括,锡滴喷嘴101,所述锡滴喷嘴101间隔的向下方喷吐锡滴102;激光源103,所述激光源103适于产生激光束104,所述激光束104经过透镜单元105汇聚后,轰击锡滴102,被轰击的锡滴102产生等离子体,等离子体辐射产生极紫外光108;聚光镜107,所述聚光镜107用于收集辐射的极紫外光108,并将辐射的极紫外光汇聚于中心焦点109。
但是现有的极紫外光源产生的极紫外光的功率仍较小,不能满足生产的要求。
发明内容
本发明解决的问题是怎样提高极紫外光源产生的极紫外光的功率。
为解决上述问题,本发明提供一种EUV光源,包括:液滴阵列,所述液滴阵列包括沿直线扫描方向排布的若干喷嘴,若干喷嘴适于依次向下方的辐射位置喷吐液滴;激光源,适于产生激光束,并使激光束沿直线扫描方向扫描,交替的轰击到达辐射位置的液滴,液滴受到第一激光束或第二激光束轰击时形成等离子体,等离子体辐射极紫外光;聚光器,所述聚光器包括聚光镜和与聚光镜连接的第一驱动装置,第一驱动装置适于驱动所述聚光镜旋转扫描,使得聚光镜收集辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述聚光镜具有椭球型的反射面,所述聚光镜包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧,所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量。
可选的,所述喷嘴的数量大于等于2个。
可选的,所述若干喷嘴沿直线扫描方向依次包括第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴……第N(N≥3)喷嘴,在第一喷嘴喷吐第一液滴后,第二喷嘴喷滞后于第一喷嘴第一时间喷吐第二液滴,第三喷嘴滞后于第二喷嘴第一时间喷吐第三液滴……第N喷嘴滞后于第N-1喷嘴第一时间喷吐第N液滴,一个第一液滴和相邻的一个第二液滴、一个第三液滴……一个第N液滴构成一排液滴。
可选的,所述第一喷嘴在喷吐第一滴第一液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第一液滴,第二喷嘴在喷吐第一滴第二液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第二液滴,第三喷嘴在喷吐第一滴第三液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第三液滴……第N喷嘴在喷吐第一滴第N液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第N液滴,第一滴第一液滴、第一滴第二液滴、第一滴第三液滴……第一滴第N液滴构成第一排液滴,第二滴第一液滴、第二滴第二液滴、第二滴第三液滴……第二滴第N液滴构成第一排液滴构成第二排液滴。
可选的,所述激光源包括激光器、反射镜和第二驱动装置,所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜,第二驱动装置包括第三子驱动装置和第四子驱动装置,所述第一反射镜位于第二反射镜上方,第一反射镜反射部分激光束,形成第一激光束,第三子驱动装置与第一反射镜连接,第三子驱动装置驱动第一反射镜旋转,使得第一激光束沿直线扫描方向扫描;第二反射镜反射部分激光束,形成第二激光束,所述第四子驱动装置与第二反射镜连接,所述第四子驱动装置驱动第二反射镜旋转,使得第二激光束沿直线扫描方向扫描,所述第一激光束和第二激光束沿直线扫描方向扫描时,所述第一激光束和第二激光束依次交替的轰击到达辐射位置的不同排的液滴。
可选的,所述聚光镜包括分离的上部分聚光镜和下部分聚光镜,上部分聚光镜位于下部分聚光镜上方,所述第一驱动装置包括第一子驱动装置和第二子驱动装置,所述第一子驱动装置与上部分聚光镜连接,适于驱动上部分聚光镜旋转扫描,使得上部分聚光镜收集被第一激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述第二子驱动装置与下部分聚光镜连接,适于驱动下部分聚光镜旋转扫描,使得下部分聚光镜收集被第二激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点。
可选的,所述聚光镜包括分离的上部分聚光镜和下部分聚光镜,上部分聚光镜位于下部分聚光镜上方,所述上部分聚光镜包括分离的至少两个第一子聚光镜,所述下部分聚光镜包括分立的至少两个第二子聚光镜,所述第一驱动装置包括至少两个第一子驱动装置和至少两个第二子驱动装置,每个第一子驱动装置与一个第一子聚光镜连接,每个第二子驱动装置与一个第二子聚光镜连接,所述至少两个第一子驱动装置驱动对应的至少两个第一子聚光镜同步旋转扫描,使得上部分聚光镜收集被第一激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述至少两个第二子驱动装置驱动对应的至少两个第二子聚光镜同步旋转扫描,使得下部分聚光镜收集被第二激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点。
本发明还提供了一种曝光装置,其特征在于,包括上述所述的EUV光源。
本发明还提供了一种EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置,包括:位于辐射位置的发光体,所述发光体具有沿直线扫描方向排布的若干发光源,若干发光源适于向外依次发射光线;聚光镜载台,适于装载待校准的聚光镜,并驱动所述待校准的聚光镜旋转扫描,使得待校准的聚光镜的椭球型反射面收集发光源发射的光线,并将收集的光线反射汇聚于中心焦点;位于中心焦点处的阵列探测器,阵列探测器具有标准中心点,阵列探测器的标准中心点与中心焦点重合,所述阵列探测器适于检测聚光镜反射的光线,获得检测光斑,并判断检测光斑与标准中间点的位置差异。
可选的,所述发光源为光纤,所述光纤顶部具有45°倾斜角的斜面,光纤内传输的光经过45°倾斜角的反射面反射后向椭球型反射面的方向发射。
可选的,所述光纤包括纤芯和包围纤芯的包层,所述纤芯的直径为2~10微米,光纤的数量等于喷嘴的数量,相邻光纤之间的距离等于相邻喷嘴之间的距离。
可选的,所述阵列探测器为CCD或CMOS图像传感器,所述CCD或CMOS图像传感器包括若干行列排布的像素单元,每个阵列像素单元的直径小于检测光斑的直径。
本发明还提供给了一种EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,包括:提供待校准的聚光镜,所述待校准的聚光镜具有椭球型反射面,所述待校准的聚光镜包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧;在辐射位置设置发光体,所述发光体具有沿直线扫描方向排布的若干发光源,发光源适于向待校准的聚光镜的椭球型反射面发射光线;在中心焦点位置设置阵列探测器,阵列探测器具有标准中心点,阵列探测器的标准中心点与中心焦点重合,所述阵列探测器适于检测待校准的聚光镜的椭球型反射面反射的光线;
将所述待校准的聚光镜的第一侧边缘区域设置向椭球型内侧偏移的第一测试偏移量,将所述聚光镜的第二侧边缘区域设置向椭球型外侧偏移的第二测试偏移量;
若干发光源沿直线扫描方向依次发光;
待校准的聚光镜旋转扫描,收集发光源发射的光,并将收集的发射光反射汇聚于中心焦点出的阵列探测器;
阵列探测器检测聚光镜反射的反射光,获得检测光斑,判断检测检测光斑与标准中心点之间是否存在位置差异,若检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异,则结束;若检测光斑与标准中心点之间存在位置差异,则调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小,继续进行发光源依次发光、待校准的聚光镜旋转扫描、阵列探测器检测光的强度的步骤,直至获得的检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异。
可选的,所述发光源为光纤,所述光纤顶部具有45°倾斜角的斜面,光纤内传输的光经过45°倾斜角的反射面反射后向椭球型反射面的方向发射。
可选的,所述光纤包括纤芯和包围纤芯的包层,所述纤芯的直径为2~10微米,光纤的数量等于喷嘴的数量,相邻光纤之间的距离等于相邻喷嘴之间的距离。
可选的,所述阵列探测器为CCD或CMOS图像传感器,所述CCD或CMOS图像传感器包括若干行列排布的像素单元,每个阵列像素单元的直径小于检测光斑的直径。
可选的,所述像素单元的直径为1~10微米,检测光斑的直径为70~100微米。
可选的,检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异的判断标准为:检测光斑的中心与标准中心点的中心重合,或者检测光斑的中心与标准中心点的中心之间的距离值小于8微米。
可选的,检测光斑与标准中心点之间存在位置差异的判断标准为:检测光斑的中心与标准中心点的中心之间的距离值大于8微米。
可选的,调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小方式包括:增大或者减小第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明的EUV光源包括液滴阵列,所述液滴阵列包括沿直线扫描方向排布的若干喷嘴,若干喷嘴适于依次向下方的辐射位置喷吐液滴;激光源,适于产生激光束,并使激光束沿直线扫描方向扫描,交替的轰击到达辐射位置的液滴,液滴受到第一激光束或第二激光束轰击时形成等离子体,等离子体辐射极紫外光;聚光器,所述聚光器包括聚光镜和与聚光镜连接的第一驱动装置,第一驱动装置适于驱动所述聚光镜旋转扫描,使得聚光镜收集辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述聚光镜具有椭球型的反射面,所述聚光镜包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域和与第一侧边缘区域相对的第二侧边缘区域,所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,所述聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量。所述液滴阵列包括若干喷嘴,若干喷嘴依次向下方的辐射位置喷吐液滴,增加了单位时间内的液滴的供应量,不同喷嘴依次喷吐液滴保证了相邻液滴之间具有一定的距离,并且激光束沿直线扫描方向扫描,依次轰击到达辐射位置的液滴,形成极紫外光,因而不会浪费到达辐射位置的任何液滴,形成的极紫外光的量增多,同时,聚光器旋转扫描并同时收集不同液滴形成的等离子体辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,使得中心焦点处输出的极紫外光的功率增加,另外所述聚光镜的所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,所述聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,在聚光镜的旋转扫描过程中,所述第一偏移量能补偿聚光镜的第一侧边缘区域向椭球性外侧方向的弹性形变,所述第二偏移量能补偿所述聚光镜的第二侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变,使得聚光镜在扫描的过程中能够保持理想的椭球面,从而将收集的极紫外光在椭球性反射面上反射后汇聚于同一中心焦点,增加了中心焦点处输出的极紫外光的功率。
进一步,本发明的EUV光源的聚光镜包括分离的上部分聚光镜和下部分聚光镜,上部分聚光镜位于下部分聚光镜上方,所述上部分聚光镜包括分离的至少两个第一子聚光镜,所述下部分聚光镜包括分立的至少两个第二子聚光镜,所述第一驱动装置包括至少两个第一子驱动装置和至少两个第二子驱动装置,每个第一子驱动装置与第一子聚光镜连接,每个第二子驱动装置与第二子聚光镜连接,使得第一子驱动单元和第二子驱动单元驱动的第一子聚光镜和第二子聚光镜的面积和质量均可以较小,因而驱动力可以很快的传输到第一子聚光镜和第二子聚光镜的各个位置,第一子聚光镜和第二子聚光镜各个位置在旋转时启动时间是一致的,不会存在某一位置滞后启动的现象,从而使得上部分聚光镜和下部分聚光镜在旋转扫描时收集的极紫外光均能汇聚于中心焦点,提高了中心焦点处的极紫外光的功率。
进一步,反射镜包括第一反射镜和第二反射镜,第二驱动装置包括第三子驱动装置和第四子驱动装置,所述第一反射镜位于第二反射镜上方,第一反射镜反射部分激光束,形成第一激光束,第三子驱动装置与第一反射镜连接,第三子驱动装置驱动第一反射镜旋转,使得第一激光束沿直线扫描方向扫描;第二反射镜反射部分激光束,形成第二激光束,所述第四子驱动装置与第二反射镜连接,所述第四子驱动装置驱动第二反射镜旋转,使得第二激光束沿直线扫描方向扫描,所述第一驱动装置包括第一子驱动装置和第二子驱动装置,第一子驱动装置与上部分聚光镜连接,适于驱动上部分聚光镜旋转扫描,第二子驱动装置与下部分聚光镜连接,适于驱动下部分聚光镜旋转扫描。因而本发明可以实现第一激光束和第二激光束交替的轰击相邻排的液滴,相应的上部分聚光镜收集第一激光束轰击的对应液滴辐射的极紫外光汇聚于中心焦点,第二子聚光镜收集第二激光束轰击时的对应液滴辐射的极紫外光汇聚于中心焦点,进一步增加了中心焦点出的极紫外光的功率。
本发明的EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置,以发光源模拟液滴被轰击后辐射极紫外光,阵列探测器位于中心焦点处,适于检测聚光镜反射的光线,获得检测光斑,并判断检测光斑与标准中间点的位置差异,通过该判断结果,可以对聚光镜的边缘区域进行偏移量的校准。
进一步,所述发光源为光纤,光纤纤芯的直径为2~10微米,因而单个光纤可以作为点光源向外发射光线,以模拟EUV光源液滴在被激光轰击后向外辐射极紫外光,所述光纤的数量等于喷嘴的数量,相邻光纤之间的距离等于相邻喷嘴之间的距离,因而可以很好的模拟EUV光源中喷嘴喷吐的液滴到达辐射位置被轰击的状态。
本发明的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,将所述待校准的聚光镜的第一侧边缘区域设置向椭球型内侧偏移的第一测试偏移量,将所述聚光镜的第二侧边缘区域设置向椭球型外侧偏移的第二测试偏移量后,接着,若干发光源沿直线扫描方向依次发光,待校准的聚光镜旋转扫描,收集发光源发射的光,并将收集的发射光反射汇聚于中心焦点出的阵列探测器,阵列探测器检测聚光镜反射的反射光,获得检测光斑,然后判断检测检测光斑与标准中心点之间是否存在位置差异,若检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异,则结束;若检测光斑与标准中心点之间存在位置差异,则调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小,继续进行发光源依次发光、待校准的聚光镜旋转扫描、阵列探测器检测光的强度的步骤,直至获得的检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异,从而可以获得较为精确的偏移值校准量,将校准后的聚光镜应用于EUV光源时,校准后的聚光镜在旋转扫描过程中,能更好的将收集的辐射极紫外光汇聚于中心焦点,增加了中心焦点处的极紫外光的功率。
附图说明
图1为现有技术EUV光源的结构示意图;
图2为本发明一实施例EUV光源的结构示意图;
图3~图5为本发明另一实施例EUV光源的结构示意图;
图6为本发明另一实施例的EUV光源的控制信号图;
图7~图8为本发明另一实施例EUV光源的工作结构示意图;
图9~图10为本发明一实施例中聚光镜旋转过程时的状态图;
图11为本发明一实施例EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置的结构示意图;
图12为本发明一实施例EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法流程示意图;
图13为本发明一实施例阵列探测器的结构示意图;
图14为本发明一实施例校准后的聚光镜在旋转过程中的某一位置的对比结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所言,现有的极紫外光源产生的极紫外光的功率仍较小(大约为10~30W),而在实际的光刻工艺中,要求光源的功率需要达到250W,现有的极紫外光源产生的极紫外光源不能达到实际生产的要求。
研究发现,现有的极紫外光源的锡滴喷嘴是通过机械的方式控制锡滴的喷吐,以使相邻锡滴之间在空间上是分隔开的,激光束可以轰击每一滴锡滴,每一滴锡滴被轰击时形成等离子体,等离子体辐射产生极紫外光,如果两滴锡滴之间的距离过近或者两个锡滴粘在一起,当激光束在轰击当前锡滴时,产生的等离子体碎片会对下一滴锡滴产生影响,造成激光束轰击的效果差或者辐射的极紫外光难以收集等问题,极紫外光源功率会产生影响。为了保证每一滴锡滴的完整性以及相邻锡滴具有一定的距离,现有机械的方式控制的锡滴喷嘴的喷吐频率极限大概在100KHz,因此单位时间内的锡滴喷嘴喷吐的锡滴数量是有限的,因而单位之间内激光束轰击的锡滴的数量也是有限的,被轰击的锡滴产生的等离子体以及等离子体辐射的极紫外光数量也是有限的,最终使得单位时间内在中心焦点上汇聚的极紫外光数量也是有限的,因此中心焦点出汇聚的极紫外光的功率也较小。
为解决上述问题,本发明提供了一种EUV光源,其中所述EUV光源包括液滴阵列,所述液滴阵列包括沿直线扫描方向排布的若干喷嘴,若干喷嘴适于依次向下方的辐射位置喷吐液滴;激光源,适于产生激光束,并使激光束沿直线扫描方向扫描,交替的轰击到达辐射位置的液滴,液滴受到第一激光束或第二激光束轰击时形成等离子体,等离子体辐射极紫外光;聚光器,所述聚光器包括聚光镜和与聚光镜连接的第一驱动装置,第一驱动装置适于驱动所述聚光镜旋转扫描,使得聚光镜收集辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述聚光镜具有椭球型的反射面,所述聚光镜包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域和与第一侧边缘区域相对的第二侧边缘区域,所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,所述聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量。所述液滴阵列包括若干喷嘴,若干喷嘴依次向下方的辐射位置喷吐液滴,增加了单位时间内的液滴的供应量,不同喷嘴依次喷吐液滴保证了相邻液滴之间具有一定的距离,并且激光束沿直线扫描方向扫描,依次轰击到达辐射位置的液滴,形成极紫外光,因而不会浪费到达辐射位置的任何液滴,形成的极紫外光的量增多,同时,聚光器旋转扫描并同时收集不同液滴形成的等离子体辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,使得中心焦点处输出的极紫外光的功率增加,另外所述聚光镜的所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,所述聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,在聚光镜的旋转扫描过程中,所述第一偏移量能补偿聚光镜的第一侧边缘区域向椭球性外侧方向的弹性形变,所述第二偏移量能补偿所述聚光镜的第二侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变,使得聚光镜在扫描的过程中能够保持理想的椭球面,从而将收集的极紫外光在椭球性反射面上反射后汇聚于同一中心焦点,增加了中心焦点处输出的极紫外光的功率。
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。在详述本发明实施例时,为便于说明,示意图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明的保护范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
参考图2,图2为本发明一实施例EUV光源的结构示意图,所述EUV光源包括:
液滴阵列201,所述液滴阵列201包括沿直线扫描方向200排布的若干喷嘴21,若干喷嘴21适于依次向下方的辐射位置202喷吐液滴22;
激光源203,适于产生激光束31、32,并使激光束31、32沿直线扫描方向扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22,液滴22受到激光轰击时形成等离子体,等离子体辐射极紫外光;
聚光器215,包括聚光镜214和与聚光镜214连接的第一驱动装置,第一驱动装置适于驱动所述聚光镜214旋转扫描,使得聚光镜214收集辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220,所述聚光镜214具有椭球型的反射面,所述聚光镜214包括沿旋转扫描方向分布的分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧,所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,所述聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量。
所述激光源203包括激光器204、反射镜209、第二驱动装置,所述反射镜209包括分离的第一反射镜207和第二反射镜208,第二驱动装置包括第三子驱动装置205和第四子驱动装置206,所述第一反射镜207位于第二反射镜208上方,第一反射镜207反射部分激光束,形成第一激光束31,第三子驱动装置205与第一反射镜207连接,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207旋转,使得第一激光束31沿直线扫描方向200扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22;第二反射镜208反射部分激光束,形成第二激光束32,所述第四子驱动装置206与第二反射镜208连接,所述第四子驱动装置206驱动第二反射镜208旋转,使得第二激光束32沿直线扫描方向200扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22。
所述聚光镜214包括分离的上部分聚光镜212和下部分聚光镜213,上部分聚光镜212位于下部分聚光镜213上方,所述第一驱动装置包括第一子驱动装置216和第二子驱动装置217,第一子驱动装置216与上部分聚光镜212连接,适于驱动上部分聚光镜212旋转扫描,使得上部分聚光镜212收集被第一激光束31轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220,第二子驱动装置217与下部分聚光镜213连接,适于驱动下部分聚光镜213旋转扫描,使得下部分聚光镜214收集被第二激光束32轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220。
本实施例中,聚光镜214具有椭球型的反射面,包括上下对称的上部分聚光镜212和下部分聚光镜213,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213分别具有半个椭球型的反射面,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213沿直线扫描方向均包括第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,所述第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域两侧,第一子驱动装置216与上部分聚光镜212中间区域的上沿连接,第二子驱动装置217与下部分聚光镜213的中间区域的下沿连接。
在本发明的其他实施例中,所述第一子驱动装置216可以与上部分聚光镜212的中间区域的背面连接,所述第二子驱动装置217可以与下部分聚光镜213的中间区域背面连接。
在第一子驱动装置216驱动上部分聚光镜212旋转扫描时,上部分聚光镜212的第一侧边缘区域和第二侧边缘区域在离心力的作用下会发生弹性形变,第二子驱动装置217与下部分聚光镜213旋转扫描时,下部分聚光镜213的第一侧边缘区域和第二侧边缘区域在离心力的作用下会发生弹性形变,使得上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的椭球性反射面的边缘区域会偏离理想的位置,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213不能将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220。因而本实施例中,所述上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,以补偿在旋转扫描过程中,第一侧边缘区域向椭球型外侧方向的弹性形变,所述上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,以补偿在旋转扫描过程中,第二侧边缘区域向椭球型内侧方向的弹性形变。
在一具体的实施例中,请参考图2,直线扫描方向200为x轴正方向,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的旋转扫描方向为顺时钟方向(俯视),第一反射镜207和第二反射镜208的旋转扫描方向也为顺时钟方向,第一子驱动装置216底部的部分上部分聚光镜212定义为中间区域13,将第一子驱动装置216左下侧的部分上部分聚光镜212定义为第一侧边缘区域11,将第一子驱动装置216右下侧的部分上部分聚光镜212定义为第二侧边缘区域12,同理将第二子驱动装置217表面上的部分下部分聚光镜213定义为中间区域13,将第二子驱动装置217左上侧的部分下部分聚光镜213定义为第一侧边缘区域11,将第二子驱动装置217右上侧的部分下部分聚光镜213定义为第二侧边缘区域12。当上部分聚光镜212和下部分聚光镜213沿顺时钟方向旋转扫描过程中,第一侧边缘区域11会产生向椭球性外侧方向的弹性形变,第二侧边缘区域12会产生向椭球性内侧方向的弹性形变,因而本实施中,所述上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的第一侧边缘区域11具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,以补偿第一侧边缘区域11向椭球性内侧方向的弹性形变,所述上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的第二侧边缘区域12具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,以补偿第二侧边缘区域12向椭球性内侧方向的弹性形变。
在另一具体的实施例中,直线扫描方向为x轴负方向(以图2中的坐标系作为参考),上部分聚光镜和下部分聚光镜的旋转扫描方向为逆时钟方向(俯视),第一反射镜和第二反射镜的旋转扫描方向也为逆时钟方向,第一驱动装置底部的部分上部分聚光镜定义为中间区域,将第一驱动装置右下侧的部分上部分聚光镜定义为第一侧边缘区域,将第一驱动装置左下侧的部分上部分聚光镜定义为第二侧边缘区域,同理将第二驱动装置表面上的部分下部分聚光镜定义为中间区域,将第二驱动装置右上侧的部分下部分聚光镜定义为第一侧边缘区域,将第二驱动装置左上侧的部分下部分聚光镜定义为第二侧边缘区域。当上部分聚光镜和下部分聚光镜沿逆时钟方向旋转扫描过程中,第一侧边缘区域会产生向椭球性外侧方向的弹性形变,第二侧边缘区域会产生向椭球性内侧方向的弹性形变,因而所述上部分聚光镜和下部分聚光镜的第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,以补偿第一侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变,所述上部分聚光镜和下部分聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,以补偿第二侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变。
需要说明的是,关于本实施例的EUV光源各部件的其他限定和描述请参考后续实施例的相同或相似部件的限定和描述。
本实施例中,EUV光源的聚光镜包括分离的上部分聚光镜212和下部分聚光镜213,上部分聚光镜212位于下部分聚光镜上方213,所述第一驱动装置包括第一子驱动装置216和第二子驱动装置217,第一子驱动装置216与上部分聚光镜212连接,适于驱动上部分聚光镜212旋转扫描,第二子驱动装置217与下部分聚光镜213连接,聚光镜为椭球型,第一驱动装置217与上部分聚光镜212连接时,只会与上部分聚光镜212的一部分连接,第二子驱动装置217与下部分聚光镜213连接时,也只会与下部分聚光镜213的一部分连接,而实际的使用过程中,由于聚光镜旋转扫描速度会非常快,当第一子驱动装置216提供驱动力驱动给上部分聚光镜212旋转时,驱动力在上部分聚光镜212上有一个传输的过程,当与第一子驱动装置216连接部分的上部分聚光镜212开始旋转时,而其他部分的上部分聚光镜212的要滞后一段时间才会旋转,同理,当与第二子驱动装置217连接部分的下部分聚光镜213开始旋转时,而其他部分的下部分聚光镜213的要滞后一段时间才会旋转,因而上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的不同位置的启动旋转时间是不一致的,因而上部分聚光镜212和下部分聚光镜213在收集辐射的极紫外光的过程中,难以将所有收集极紫外光通过反射汇聚于同一中心焦点220,使得中心焦点220的极紫外光的功率变弱。
为此,本发明另一实施例提供了一种所述EUV光源,请参考图3,所述EUV光源,包括:
液滴阵列201,所述液滴阵列201包括沿直线扫描方向200排布的若干喷嘴21,若干喷嘴21适于依次向下方的辐射位置202喷吐液滴22;
激光源203,适于产生激光束第一激光束31和第二激光束32,并使第一激光束31和第二激光束32分别沿直线扫描方向200扫描,交替的轰击到达辐射位置202的不同排的液滴,液滴受到第一激光束31或第二激光束32轰击时形成等离子体,等离子体辐射极紫外光;
聚光器215,所述聚光器215包括聚光镜和与聚光镜连接的第一驱动装置,第一驱动装置适于驱动所述聚光镜旋转扫描,使得聚光镜收集辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220,所述聚光镜具有椭球型的反射面,所述聚光镜包括分离的上部分聚光镜212和下部分聚光镜213,上部分聚光镜212位于下部分聚光镜213上方,所述上部分聚光镜212包括分离的至少两个第一子聚光镜212a,所述下部分聚光镜213包括分立的至少两个第二子聚光镜213a,所述第一驱动装置包括至少两个第一子驱动装置216a和至少两个第二子驱动装置217a,每个第一子驱动装置216a与一个第一子聚光镜212a连接,每个第二子驱动装置217a与一个第二子聚光镜213a连接,所述至少两个第一子驱动装置216a驱动对应的至少两个第一子聚光镜212a同步旋转扫描,所述至少两个第二子驱动装置217a驱动对应的至少两个第二子聚光镜213a同步旋转扫描,每个第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a均包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧,所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,所述聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量。
本实施例中,所述每个第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a的第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,以补偿在旋转扫描过程中,每个第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a的第一侧边缘区域向椭球型外侧方向的弹性形变,所述每个第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,以补偿在旋转扫描过程中,每个第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a的第二侧边缘区域向椭球型内侧方向的弹性形变,以使得聚光镜的椭球型反射面在扫描的过程中均处于理想的位置,将收集的极紫外光反射汇聚于同一中心焦点220。
在一实施例中,第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)的数量大于2时,位于中间的第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)反射面的弧度较小,因而在旋转扫描时,位于中间的第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)的弹性形变相应的小于位于边缘的第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)的弹性形变,因此位于中间的第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)的第一侧边缘区域的第一偏移量以及第二侧边缘区域的第二偏移量的值相应的小于位于边缘的第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)的第一侧边缘区域的第一偏移量以及第二侧边缘区域的第二偏移量的值。
在另一实施例中,位于中间的第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)的第一侧边缘区域的第一偏移量以及第二侧边缘区域的第二偏移量的值为0,位于边缘的第一子聚光镜212a(或第二子聚光镜213a)的第一侧边缘区域的第一偏移量以及第二侧边缘区域的第二偏移量的值大于0。
在一具体的实施例中,请参考图3,直线扫描方向200为x轴正方向,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的旋转扫描方向为顺时钟方向(俯视),第一反射镜207和第二反射镜208的旋转扫描方向也为顺时钟方向,第一子驱动装置216a底部的部分第一子聚光镜212a定义为中间区域,将第一子驱动装置216a左下侧的部分第一子聚光镜212a定义为第一侧边缘区域,将第一子驱动装置216右下侧的部分第一子聚光镜212a定义为第二侧边缘区域,同理将第二子驱动装置217表面上的部分第二子聚光镜213a定义为中间区域,将第二子驱动装置217左上侧的部分下部分聚光镜213定义为第一侧边缘区域,将第二子驱动装置217右上侧的部分下部分聚光镜213定义为第二侧边缘区域。当第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a是沿顺时钟方向旋转扫描过程中,第一侧边缘区域会产生向椭球性外侧方向的弹性形变,第二侧边缘区域会产生向椭球性内侧方向的弹性形变,因而本实施中,所述第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a的第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,以补偿第一侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变,所述第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,以补偿第二侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变。
在另一具体的实施例中,直线扫描方向为x轴负方向(以图2中的坐标系作为参考),上部分聚光镜和下部分聚光镜的旋转扫描方向为逆时钟方向(俯视),第一反射镜和第二反射镜的旋转扫描方向也为逆时钟方向,第一子驱动装置底部的部分第一子聚光镜定义为中间区域,将第一子驱动装置左下侧的部分第一子聚光镜定义为第二侧边缘区域,将第一子驱动装置右下侧的部分第一子聚光镜定义为第一侧边缘区域,同理将第二子驱动装置表面上的部分第二子聚光镜定义为中间区域,将第二子驱动装置左上侧的部分下部分聚光镜定义为第二侧边缘区域,将第二子驱动装置右上侧的部分下部分聚光镜定义为第一侧边缘区域。当第一子聚光镜和第二子聚光镜是逆时钟方向旋转扫描过程中,第一侧边缘区域会产生向椭球性外侧方向的弹性形变,第二侧边缘区域会产生向椭球性内侧方向的弹性形变,因而本实施中,所述第一子聚光镜和第二子聚光镜的第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,以补偿第一侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变,所述第一子聚光镜和第二子聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,以补偿第二侧边缘区域向椭球性内侧方向的弹性形变。
所述液滴阵列201包括若干喷嘴21,所述EUV光源还包括液滴原料供应腔(图中未示出),所述液滴原料供应腔用于存储液滴原料,若干喷嘴21通过中间管道(图中未示出)与液滴原料供应腔相连,液滴原料供应腔中存储的液滴原料通过喷嘴21喷出。在本发明的其他实施例中,所述液滴原料供应腔可以为多个,若干喷嘴21通过中间管道与相应的液滴原料供应腔连接。所述液滴阵列201还包括与若干喷嘴21对应的若干开关,每个开关控制对应的喷嘴21是否喷吐液滴,所述开关可以设置在喷嘴21和液滴原料供应腔之间的中间管道上,通过开关的闭合控制喷嘴与中间管道中液滴的通断,以使每个喷嘴21能间隔的向辐射位置喷吐液滴22。所述开关为信号控制的机械开关,通过电信号控制开关的打开和关闭,以使喷嘴向下喷吐液滴和不喷吐液滴。在一具体的实施例中,所述开关可以为电子挤压开关。
所述喷嘴21的数量大于等于2个。
所述液滴的材料可以为锡、锡合金、锡化合物、氙或锂。所述锡化合物可以为SnBr4、SnBr2、SnH4等,所述锡合金可以为锡镓合金、锡铟合金、锡铟镓合金等。
根据选取的液滴的材料的不同,位于辐射位置202的液滴22的温度可以不相同。
所述若干喷嘴与辐射位置之间的距离根据实际的需要设定,在此不做限制。
本实施例中,定义所述直线扫描方向200为平行于x轴的方向,所述辐射位置202为液滴阵列201正下方与若干喷嘴排布方向(直线扫描方向200)平行的一直线所在的位置,并且所述辐射位置202对应聚光镜的椭球性反射面的第一焦点,中心焦点220对应于椭球性反射面的第二焦点位置,第一焦点沿平行于直线扫描方向200的直线方向变化,第一焦点位置变化时,聚光镜旋转扫描,使得椭球性反射面第二个焦点位置保持恒定。在本发明的其他实施例中,可以定义其他方向为扫描方法。
参考图4,为本发明一实施例的液滴阵列201的放大结构示意图,所述液滴阵列201包括沿扫描方向200排布的若干喷嘴,所述若干喷嘴沿扫描方向200依次包括第一喷嘴21a1、第二喷嘴21a2、第三喷嘴21a3……第N(N≥3)喷嘴21an。若干喷嘴21a1~21an沿扫描方向排布具体是指所有喷嘴中心点的连线与扫描方向平行。
液滴阵列201中两个相邻喷嘴之间的距离D是恒定的,若干喷嘴可以很规律的依次向环形辐射位置喷吐液滴22,使得相邻液滴22的横向距离W也是恒定的(W=D),因而激光束沿直线扫描方向扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22时,下一滴待轰击的液滴不会受到前一滴被轰击的液滴产生的等离子体碎片的影响。
在一具体的实施例中,所述相邻喷嘴中心到中心的间距D为45~75微米,喷嘴喷吐的液滴22的尺寸为25~35微米。
所述若干喷嘴沿扫描方向200依次包括第一喷嘴21a1、第二喷嘴21a2、第三喷嘴21a3……第N(N≥3)喷嘴21an,若干喷嘴21依次向下方的辐射位置202喷吐液滴22的过程包括:在第一喷嘴21a1喷吐第一液滴后,第二喷嘴21a2滞后于第一喷嘴21a1第一时间喷吐第二液滴,第三喷嘴21a3滞后于第二喷嘴21a2第一时间喷吐第三液滴……第N喷嘴21an滞后于第N-1喷嘴21an-1第一时间喷吐第N液滴,一个第一液滴和相邻的一个第二液滴、一个第三液滴……一个第N液滴构成一排液滴。
因而,当第一喷嘴21a1喷吐的第一液滴到达辐射位置202后,第二喷嘴21a2喷吐的第二液滴滞后于第一喷嘴21a1喷吐的第一液滴第一时间到达辐射位置202,第三喷嘴21a3喷吐的第三液滴滞后于第二喷嘴21a2喷吐的第二液滴第一时间到达辐射位置202……第N喷嘴21an喷吐的第N液滴滞后于第N-1喷嘴21an-1喷吐的第N液滴第一时间到达辐射位置202。
第二喷嘴21第二喷嘴21第二喷嘴21结合参考图3和图4,在若干喷头依次向下方的辐射位置202喷吐液滴的过程中,所述激光源203使得产生的第一激光束31或第二激光束32沿直线扫描方向扫描,所述激光源203产生的第一激光束31或第二激光束32依次轰击到达辐射位置202一排液滴中的第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴,以第一激光束31轰击液滴为例,具体过程为:激光源203产生的第一激光束31在轰击完处于辐射位置202的第一液滴后,激光源203使得产生的第一激光束31沿直线扫描方向扫描,第二液滴到达辐射位置202时,第一激光束31轰击位于辐射位置202的第二液滴,激光源203使得第一激光束31继续沿直线扫描方向扫描,第三液滴到达辐射位置202时,第一激光束31轰击位于辐射位置202的第三液滴……激光源203使得第一激光束31继续沿直线扫描方向扫描,当第N液滴到达辐射位置时,第一激光束31轰击位于辐射位置202的第N液滴。
在第一激光束31依次轰击第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴时,第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴被激光束轰击时,相应的产生等离子体,产生的等离子体向外辐射极紫外光时,同时所述聚光器215旋转扫描并依次收集第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴被轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220,具体过程为:聚光器215在收集完第一液滴被轰击时产生的极紫外光将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220后,聚光器215旋转扫描,聚光器215收集第二液滴被轰击时产生的极紫外光并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220,聚光器215继续旋转扫描,聚光器215收集第三液滴被轰击时产生的极紫外光并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220……聚光器215继续旋转扫描,聚光器215收集第N液滴被轰击时产生的极紫外光并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220。
请继续参考图4,本实施例中,液滴阵列201中的第一喷嘴21a1、第二喷嘴21a2、第三喷嘴21a3……第N(N≥3)喷嘴21an依次向下方的辐射位置202喷吐液滴22的具体过程包括:在第一喷嘴21a1喷吐第一滴第一液滴后,第二喷嘴21a2滞后于第一喷嘴21a1第一时间喷吐第一滴第二液滴,第三喷嘴21a3滞后于第二喷嘴21a2第一时间喷吐第一滴第三液滴……第N喷嘴21an滞后于第N-1喷嘴21an-1第一时间喷吐第一滴第N液滴;所述第一喷嘴21a1在喷吐第一滴第一液滴后,依次间隔第二时间喷吐第二滴第一液滴、第三滴第一液滴、第四滴第一液滴……第M(M大于等于4)滴第一液滴,同样,所述第二喷嘴21a2在喷吐第一滴第二液滴后,依次间隔第二时间喷吐第二滴第二液滴、第三滴第二液滴、第四滴第二液滴……第M(M大于等于4)滴第二液滴,第三喷嘴21a3在喷吐第一滴第三液滴后,依次间隔第二时间喷吐第二滴第三液滴、第三滴第三液滴、第四滴第三液滴……第M(M大于等于4)滴第三液滴,第N喷嘴21an在喷吐第一滴第N液滴后,依次间隔第二时间喷吐第二滴第N液滴、第三滴第N液滴、第四滴第N液滴……第M(M大于等于4)滴第N液滴。所述第一滴第一液滴、第一滴第二液滴、第一滴第三液滴……第一滴第N液滴构成第一排液滴,所述第二滴第一液滴、第二滴第二液滴、第二滴第三液滴……第二滴第N液滴构成第二排液滴,所述第三滴第一液滴、第三滴第二液滴、第三滴第三液滴……第三滴第N液滴构成第三排液滴,依次类推,所述第M滴第一液滴、第M滴第二液滴、第M滴第三液滴……第M滴第N液滴构成第M排液滴,相邻排液滴之间是相互平行的。本发明的液滴阵列201喷吐液滴的方法,从而实现液滴向辐射位置202的有规律的和不间断的供应,增大了单位时间内的液滴的供应量,并且使得激光源203(参考图3)产生的第一激光束31或第二激光束32可以有规律的沿直线扫描方向200扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22,聚光器215(参考图3)可以有规律的旋转扫描并同时收集辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220(参考图3),提高中心焦点220处的极紫外光的功率。
第一滴第一液滴和第二滴第一液滴之间具有第一间距S,第一滴第二液滴和第二滴第二液滴之间具有第一间距S,第一滴第三液滴和第二滴第三液滴之间具有第一间距S……第一滴第N液滴和第二滴第N液滴之间具有第一间距S,所述第一间距S的大小为45~75微米。
请接着参考图3,所述激光源203包括激光器204、反射镜209、第二驱动装置,所述激光器204适于产生激光束,所述反射镜209适于反射激光束,使得反射的激光束向辐射位置202传输,所述第二驱动装置与反射镜209连接,适于驱动所述反射镜209旋转,使得反射镜209反射的激光束沿直线扫描方向200扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22。
所述激光器204采用脉冲频率较高的泵浦激光器,使得产生的激光束在单位时间内完成对更多的液滴的轰击。所述泵浦激光器可以为调Q激光器或锁模激光器等。
所述激光器204脉冲的发射需要同液滴的喷吐,反射镜和聚光镜旋转扫描同步,当液滴到达辐射位置时,相应的激光束能够轰击到液滴,同时聚光镜能够收集该液滴辐射的极紫外光并汇聚于中心焦点。
在一具体的实施例中,所述激光器204为CO2激光器,激光器204的输出功率为10~200KW。
本实施例中,所述反射镜209包括分离的第一反射镜207和第二反射镜208,第二驱动装置包括第三子驱动装置205和第四子驱动装置206,所述第一反射镜207位于第二反射镜208上方,第一反射镜207反射部分激光束,形成第一激光束31,第三子驱动装置205与第一反射镜207连接,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207旋转,使得第一激光束31沿直线扫描方向200扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22;第二反射镜208反射部分激光束,形成第二激光束32,所述第四子驱动装置206与第二反射镜208连接,所述第四子驱动装置206驱动第二反射镜208旋转,使得第二激光束32沿直线扫描方向200扫描,依次轰击位于辐射位置202的液滴22。
第三子驱动装置205位于第一反射镜207上方,所述第三子驱动装置205与第一反射镜207之间通过轴承连接,所述第四子驱动装置206位于第二反射镜208下方,所述第四子驱动装置206与第二反射镜208之间通过轴承连接。所述轴承可以为电磁轴承或机械轴承。
第三子驱动装置205驱动第一反射镜207旋转的驱动方式以及第四子驱动装置206驱动第二反射镜208旋转的驱动方式可以为电磁驱动或压电陶瓷驱动。
第三子驱动装置205和第四子驱动装置206中包括动力源和驱动电路,所述动力源为第一反射镜207和第二反射镜208的旋转提供动力,所述驱动电路为动力源提供驱动信号。所述动力源可以为电机。
所述激光器204与第一反射镜207和第二反射镜208之间的光路上还具有透镜单元219,所述透镜单元219用于调整激光器204发出的激光束入射到第一反射镜207和第二反射镜208上的入射角度,以使第一反射镜207反射的第一激光束31和第二反射镜208反射的第二激光束32到达辐射位置202。
本实施例中,所述反射镜209包括分离的第一反射镜207和第二反射镜208,第二驱动装置包括第三子驱动装置205和第四子驱动装置206的目的在于:
本实施例中,所述反射镜209包括分离的第一反射镜207和第二反射镜208,第二驱动装置包括第三子驱动装置205和第四子驱动装置206,第三子驱动装置205和第四子驱动装置206可以分别驱动第一反射镜207和第二反射镜208旋转,第一反射镜207反射部分激光束,形成第一激光束31,第二反射镜208反射部分激光束,形成第二激光束32,第一激光束31和第二激光束32可以交替的轰击不同排的到达辐射位置202的液滴,当单位时间内液滴阵列201供应的液滴的数量较多(相邻排液滴之间间隔的第二时间可以很短,单位时间内的液滴数量增多)时,第一激光束31和第二激光束32通过交替的扫描轰击不同排的液滴,可以覆盖所有的位于辐射位置202的液滴,从而增加了极紫外光的功率。
在一实施例中,第一激光束31和第二激光束32交替的轰击不同排的到达辐射位置202的液滴过程包括:当第L(L≥1)排液滴到达辐射位置202时,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207从初始位置开始旋转,使得第一反射镜207反射的第一激光束31沿直线扫描方向200扫描轰击达到辐射位置的第L(L≥1)排液滴,轰击完成后,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207回到初始位置;接着,当第L+1(L≥1)排液滴到达辐射位置202时,第四子驱动装置206驱动第二反射镜208从初始位置开始旋转,使得第二反射镜208反射的第二激光束32沿直线扫描方向200扫描轰击达到辐射位置200的第L+1(L≥1)排液滴,轰击完成后,第四子驱动装置206驱动第二反射镜208回旋到初始位置;接着,当第L+2排液滴到达辐射位置202时,第一激光束31沿直线扫描方向200扫描依次轰击达到辐射位置202的第L+2排液滴,轰击完成后,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207回到初始位置;接着,当第L+3排液滴到达辐射位置202时,第二激光束32沿直线扫描方向200扫描依次轰击达到辐射位置202的第L+3排液滴,轰击完成后,第四子驱动装置206驱动第二反射镜208回旋到初始位置;如此反复循环,以输出连续不断的极紫外光脉冲。
在另一实施例中,第一激光束31和第二激光束32交替的轰击不同排的到达辐射位置202的液滴过程包括:当第L(L≥1)排液滴到达辐射位置202时,第四子驱动装置206驱动第二反射镜208从初始位置开始旋转,使得第二反射镜208反射的第二激光束32沿直线扫描方向200扫描轰击达到辐射位置200的第L(L≥1)排液滴,轰击完成后,第四子驱动装置206驱动第二反射镜208回旋到初始位置;接着,当第L+1(L≥1)排液滴到达辐射位置202时,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207从初始位置开始旋转,使得第一反射镜207反射的第一激光束31沿直线扫描方向200扫描轰击达到辐射位置200的第L+1(L≥1)排液滴,轰击完成后,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207回到初始位置;接着,当第L+2排液滴到达辐射位置202时,第二激光束32沿直线扫描方向200扫描依次轰击达到辐射位置202的第L+3排液滴,轰击完成后,第四子驱动装置206驱动第二反射镜208回旋到初始位置;接着,当第L+3排液滴到达辐射位置202时,第一激光束31沿直线扫描方向200扫描依次轰击达到辐射位置202的第L+2排液滴,轰击完成后,第三子驱动装置205驱动第一反射镜207回到初始位置;如此反复循环,以输出连续不断的极紫外光脉冲。
本实施例中,以第一激光束31轰击第一排液滴,第二激光束32轰击第二排液滴,第一激光束31接着轰击第三排液滴,第二激光束接着轰击第四排液滴作为示例进行具体的说明,具体过程为:当第一排液滴中的第一滴第一液滴达到辐射位置202时,第一反射镜207位于初始位置,激光源203产生的部分激光束经第一反射镜207反射后形成的第一激光束31向辐射位置202传输,轰击位于辐射位置的第一滴第一液滴,接着,第一排液滴中的其他液滴依次滞后第一时间达到辐射位置202,相应的第一反射镜207在第三子驱动装置205的作用下旋转,第一激光束31在第一反射镜207的作用下沿直线扫描方向200扫描,依次轰击到达辐射位置202的第一排液滴中的其他液滴,当第一激光束31轰击完第一排液滴中的最后一滴液滴时,第一反射镜207也旋转到终止位置,然后第一反射镜207在第三子驱动装置205的作用下回旋到初始位置;当第二排液滴中的第二滴第一液滴达到辐射位置202时,第二反射镜208位于初始位置,激光源203产生的部分激光束经第二反射镜208反射后形成的第二激光束32向辐射位置202传输,轰击位于辐射位置的第二排液滴中的第二滴第一液滴,接着,第二排液滴中的其他液滴依次滞后第一时间达到辐射位置202,相应的第二反射镜208在第四子驱动装置206的作用下旋转,第二激光束32在第二反射镜208的作用下沿直线扫描方向200扫描,依次轰击到达辐射位置202的第二排液滴中的其他液滴,当第二激光束32轰击完第二排液滴中的最后一滴液滴时,第二反射镜208也旋转到终止位置,然后第二反射镜208在第四子驱动装置206的作用下回旋到初始位置;接着当第三排液滴中的液滴依次到达辐射位置202时,第一激光束31沿直线扫描方向200扫描,依次轰击到达辐射位置202的第三排液滴,轰击完成后第一反射镜207回旋到初始位置;接着当第四排液滴中的液滴依次到达辐射位置202时,第二激光束32沿直线扫描方向扫描,依次轰击到达辐射位置202的第四排液滴,轰击完成后第二反射镜208回旋到初始位置。
为了在第一激光束31或第二激光束32轰击液滴时,第一激光束31与第二激光束32不会相互影响或者影响极紫外光的形成,所述第一反射镜31和辐射位置202之间还设置有第一光阑210,所述第一光阑210适于阻挡第一激光束31向辐射位置202传输;所述第二反射镜21与辐射位置202之间还具有第二光阑211,所述第二光阑211适于阻挡第二激光束21向辐射位置202传输。
所述第一光阑210包括第一阻挡单元和与第一阻挡单元连接的第三驱动装置,所述第二光阑211包括第二阻挡单元和与第二阻挡单元连接的第四驱动装置,第三驱动装置适于驱动所述第一阻挡单元位于或远离所述第一激光束31向辐射位置202的传输路径;所述第四驱动装置与第二阻挡单元相连,适于驱动所述第二阻挡单元位于或远离所述第二激光束32向辐射位置的传输路径。
因而,当第一激光束31轰击位于辐射位置202的液滴时,所述第四驱动装置驱动所述第二阻挡单元位于第二激光束32向辐射位置202传输路径上,阻止第二激光束32向辐射位置202传输,当轮到第二激光束32轰击位于辐射位置202的液滴时,所述第四驱动装置驱动所述第二阻挡单元远离第二激光束32向辐射位置202传输路径,使得第二激光束32向辐射位置202传输;同样,当第二激光束32轰击位于辐射位置202的液滴时,所述第三驱动装置驱动所述第一阻挡单元位于第一激光束31向辐射位置202传输路径上,阻止第一激光束31向辐射位置202传输,当轮到第一激光束31轰击位于辐射位置202的液滴时,所述第三驱动装置驱动所述第一阻挡单元远离第一激光束31向辐射位置202传输路径,使得第一激光束31向辐射位置202传输。
参考图5,图5为一实施例中第一光阑210和第二光阑211的结构示意图,所述第一光阑210包括第一阻挡单元210b和对于第一阻挡单元210b连接的第三驱动装置210a,所述第二光阑211包括第二阻挡单元211b和与第二阻挡单元211b连接的第四驱动装置211a,本实施例中,所述第一阻挡单元210b为第三反射镜,所述第三反射镜在阻挡第一激光束31时,将第一激光束31向远离第二光阑211的方向(或者z轴正方向)反射,所述第二阻挡单元211b为第四反射镜,所述第四反射镜在阻挡第二激光束32时,将第二激光束32向远离第一光阑210的方向(或者z轴的负方向)反射。
在本发明的其他实施例中,所述第一阻挡单元可以将第一激光束31向x轴的正方向或负方向反射,所述第二阻挡单元可以将第二激光束32向x轴的正方向或负方向反射。
还包括:所述第一激光束31被第三反射镜后的传输方向上以及第二激光束32被第四反射镜反射后的传输方向上还具有热回收单元(图中未示出),适于吸收第三反射镜反射的第一激光束31和第四反射镜反射的第二激光束32,以防止第三反射镜反射后的第一激光束31和第四反射镜反射的第二激光束32再次被反射。
请继续参考图3,所述聚光器215位于反射镜209和辐射位置202之间,所述聚光器215包括聚光镜和第一驱动装置,聚光镜具有椭球型反射面,椭球型反射面面对辐射位置202,所述椭球型反射面收集辐射的极紫外光,并将收集的辐射极紫外光反射汇聚于中心焦点220,所述第一驱动装置与聚光镜连接,适于驱动所述聚光镜旋转扫描,在第一激光束31或第二激光束32依次轰击到达辐射位置202的液滴形成的辐射极紫外光时,聚光镜收集辐射的极紫外光,并将收集的辐射极紫外光反射后汇聚于中心焦点220。
所述聚光镜的中心处具有通道218,以使反射镜209反射的激光束通过通道218传输至辐射位置202轰击到达辐射位置202的液滴。本实施例中,所述通道218为通孔。
所述聚光镜包括分离的上部分聚光镜212和下部分聚光镜213,上部分聚光镜212位于下部分聚光镜213上方,所述上部分聚光镜212包括分离的至少两个第一子聚光镜212a,所述下部分聚光镜213包括分立的至少两个第二子聚光镜213a,所述第一驱动装置包括至少两个第一子驱动装置216a和至少两个第二子驱动装置217a,每个第一子驱动装置216a与一个第一子聚光镜212a连接,每个第二子驱动装置217a与一个第二子聚光镜213a连接,所述至少两个第一子驱动装置216a驱动对应的至少两个第一子聚光镜212a同步旋转扫描,所述至少两个第二子驱动装置217a驱动对应的至少两个第二子聚光镜213a同步旋转扫描。
所述聚光镜被中心焦点220和辐射位置202所在的平面分割成上下对称的上部分聚光镜212和下部分聚光镜213,所述上部分聚光镜212包括分离的至少两个第一子聚光镜212a,所述下部分聚光镜213包括分立的至少两个第二子聚光镜213a。
在一实施例中,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213为一完整的椭球型聚光镜通过分割或切割工艺形成,然后再将形成的上部分聚光镜212通过分割或切割工艺形成分立的至少两个第一子聚光镜212a,将形成的下部分聚光镜213通过分割或切割工艺形成分立的至少两个第二子聚光镜213a。
本实施例中,以所述上部分聚光镜212包括分离的两个第一子聚光镜212a,下部分聚光镜213包括分立的两个第二子聚光镜213a作为示例。
本实施例中,所述上部分聚光镜212和下部分聚光镜213之间具有第一分离面(第一分离面为将上部分聚光镜212和下部分聚光镜213分离的平面,或者中心焦点220和辐射位置202所在的平面),上部分聚光镜212和下部分聚光镜213关于第一分离面对称,相邻第一子聚光镜212a之间具有第二分离面(第二分离面为将相邻第一子聚光镜212a分离的平面),第二分离面垂直于第一分离面,相邻第二子聚光镜213a之间具有第三分离面(第三分离面为将相邻的第二子聚光镜213a分离的平面),第三分离面垂直于第一分离面。
所述上部分聚光镜212被若干第一分离面均分为至少两个以上的第一子聚光镜212a,所述下部分聚光镜213被第三分离面均分为至少两个以上的第二子聚光镜213a。所述均为可以为角度相等的两个以上的第一子聚光镜212a或两个以上的第二子聚光镜213a,或者面积相等的两个以上的第一子聚光镜212a或两个以上的第二子聚光镜213a,或者质量相等的两个以上的第一子聚光镜212a或两个以上的第二子聚光镜213a。
所述第一子聚光镜212a的数量等于第二子聚光镜213a的数量,第一子驱动装置216a的数量等于第二子驱动装置217a的数量,每个第一子聚光镜212a与相应的第一子驱动装置216a相连接,每个第二子聚光镜213a与相应的第二子驱动装置217a相连。
所述第一子驱动装置216a和第二子驱动装置217a包括驱动电路、动力源和轴以及轴承,动力源与轴的一端通过轴承连接,轴的另一端与第一子聚光镜212a和第二子聚光镜213a的背部固定连接,所述动力源为上部分聚光镜212和下部分聚光镜213的旋转提供动力,所述驱动电路为动力源提供驱动信号。所述动力源可以为电机,所述轴承为电磁轴承或机械轴承。
本发明实施例中,聚光镜为椭球型,包括上部分聚光镜212和下部分聚光镜213,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213为半椭球型,上部分聚光镜212包括若干分立的第一子聚光镜212a,若干第一子聚光镜212a依次排布构成半椭球型,每个第一子聚光镜212a与相应的第一子驱动装置216a连接,若干第一子驱动装置216a驱动所述第一子聚光镜212a同步旋转扫描,在旋转扫描的过程中,相邻第一子聚光镜212a之间的相对位置保持不变;下部分聚光镜213包括若干分立的第二子聚光镜213a,若干第二子聚光镜213a依次排布构成半椭球型,每个第二子聚光镜213a与相应的第二子驱动装置217a连接,若干第二子驱动装置217a驱动第二子聚光镜213a同步旋转扫描,在旋转扫描的过程中,相邻第二子聚光镜213a之间的相对位置保持不变。
本实施例中,所述激光源203产生的部分激光束通过第一反射镜207反射后形成第一激光束31,激光源产生的部分激光束通过第二反射镜208反射后形成第二激光束32,第一激光束31和第二激光束32可以沿直线扫描方向200扫描轰击不同排的液滴,第一子驱动装置216a和第二子驱动装置217a能分别驱动所述上部分聚光镜212和下部分聚光镜213旋转扫描收集第一激光束31和第二激光束32轰击不同排时的液滴时形成的辐射极紫外光,具体的当第一激光束31沿直线扫描方向200扫描时轰击达到辐射位置202的某一排液滴时,上部分聚光镜212在第一子驱动装置216a驱动下旋转扫描,收集对应的液滴被轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220;当第二激光束32沿直线扫描方向200扫描时轰击达到辐射位置202的下一排液滴时,下部分聚光镜213在第二子驱动装置217a驱动下旋转扫描,收集对应的液滴被轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220。
所述上部分聚光镜212的旋转扫描与第一反射镜207的旋转扫描同步,所述下部分聚光镜213的旋转扫描与第二反射镜208的旋转扫描同步。
所述EUV光源还包括控制单元(图中未示出),还包括控制单元,所述控制单元输出同步的第一信号、第二信号、第三信号,第一信号控制若干喷嘴依次喷吐液滴,第二信号控制所述第二驱动装置驱动所述反射镜同步旋转,第三信号同步控制所述第一驱动装置驱动所述聚光镜同步旋转扫描。
所述EUV光源还包括清洁系统,适于清洁聚光镜的反射面上污染物(比如液滴被轰击时产生的飞溅碎末等)。
参考图6,图6为本发明实施例的控制信号图,所述第一信号包括31a1、31a2、31a3……31an,所述第二信号包括305和306,第三信号包括316和317。
第一信号、第二信号和第三信号基于同一时钟信号产生,第一信号的数量等于喷嘴的数量,所述第一信号31a1、第一信号31a2、第一信号31a3……第一信号31an分别控制第一喷嘴21a1(参考图4)、第二喷嘴21a2(参考图4)、第三喷嘴21a3(参考图4)……第N喷嘴21an(参考图4)对应的开关的打开和关闭,所述第二信号305用于控制第三子驱动装置205(参考图3)驱动第一反射镜207(参考图3)旋转,所述第二信号306用于控制第四子驱动装置206(参考图3)驱动第二反射镜208(参考图3)旋转,所述第三信号316用于控制所述第一子驱动装置216a(参考图3)驱动上部分聚光镜212(参考图3)旋转,所述第三信号317用于控制所述第二子驱动装置217a(参考图3)驱动所述下部分聚光镜213(参考图2)旋转。
下面结合附图6~附图8对本发明实施例中的EUV光源的工作过程进行详细的描述。需要说明的是图7和图8中的液滴排布仅作为示例,不应限制本发明的保护范围。
首先请参考图6和图7,第一信号31a1、第一信号31a2、第一信号31a3……第一信号31an为脉冲信号,相邻脉冲之间的时间间隔为第二时间T2,且第一信号31a2滞后于第一信号31a第一时间T1,第一信号31a3滞后于第一信号31a2第一时间TI,依次类推第一信号31an滞后前一第一信号第一时间T1,并且每个第一信号的相邻脉冲之间的时间间隔为第二时间T2。
且第一信号满足NT1=T2,N为第一信号的数量(喷嘴的数量),T1为第一时间,T2为第二时间,以使第一激光束31和第二激光束32能交替的轰击位于辐射位置的不同排的液滴。
因而将第一信号31a、第一信号31a2、第一信号31a3……第一信号31an施加在液滴阵列201上若干喷嘴21(参考图3中第一喷嘴21a1、第二喷嘴21a2、第三喷嘴21a3……第N(N≥3)喷嘴21an)对应的开关时,液滴阵列201向下方的辐射位置202依次喷吐若干排液滴,例如可以包括第一排液滴、第二排液滴、第三排液滴……第M(M≥3)排液滴,每一排液滴包括第一喷嘴21a1喷吐的一滴第一液滴、第二喷嘴21a2滞后于第一喷嘴21a1第一时间T1喷吐的一滴第二液滴、第三喷嘴21a3滞后于第二喷嘴21a2第一时间T1喷吐的一滴第三液滴……第N喷嘴21an滞后于第N-1喷嘴21an-1第一时间T1喷吐的一滴第N液滴,并且,相邻排液滴之间的时间间隔为第二时间T2。
在液滴阵列201喷吐液滴之前,所述第一反射镜207和第二反射镜208均位于第一初始位置,上部分聚光镜212和下部分聚光镜213也位于第三初始位置,当第一液滴(第一喷嘴21a1喷吐的)达到辐射位置202时,第一反射镜207或第二反射镜208在第三子驱动装置205或第四子驱动装置206的驱动下从第一初始位置加速运动到第二初始位置,第一反射镜207或第二反射镜208位于第二初始位置时,第一反射镜207反射的第一激光束31或者第二反射镜208反射的第二激光束32能够轰击达到辐射位置202的第一液滴(第一喷嘴21a1喷吐的),同时上部分聚光镜212或下部分聚光镜213在若干第一子驱动装置216a或第二子驱动装置217a驱动下从第三初始位置加速到第四初始位置,上部分聚光镜212或下部分聚光镜213位于第四初始位置时,所述上部分聚光镜212或下部分聚光镜213收集第一液滴被轰击时产生的极紫外光并汇聚于中心焦点220。
本实施例中以采用第一激光束31先轰击达到辐射位置202的第一排液滴,采用第二激光束32接着轰击到达辐射位置的第二排液滴作为示例,相应的第二信号和第三信号如图6所示。
在本发明的其他实施例中,可以采用第二激光束32先轰击辐射位置202的第一排液滴,然后采用第一激光束31接着轰击到达辐射位置的第二排液滴。
本实施例中,第二信号305包括若干交替的扫描阶段和复位阶段,所述第二信号305的第一个扫描阶段开始的时间滞后于第一信号31a1的第一个脉冲第三时间,所述第三时间等于第一喷嘴21a1开始喷吐第一滴第一液滴到第一滴第一液滴到达辐射位置202的这段时间的大小,第二信号305的第一个扫描阶段的结束时间为滞后于第一信号31an的第一个脉冲第四时间,所述第四时间等于第N喷嘴21an开始喷吐第一滴第N液滴到第一滴第N液滴到达辐射位置202的这段时间的大小,第一个扫描阶段后直接进入第一个复位阶段,相邻的扫描阶段和复位阶段之间没有时间间隔。第二信号305的扫描阶段的时间等于第二时间T2,每个扫描阶段和复位阶段的总时间小于2倍的第二时间T2,一个扫描阶段结束到下一扫描阶段开始时的时间间隔为第二时间T。第二信号305的扫描阶段用于控制第三子驱动装置205驱动第一反射镜207从第二初始位置开始匀速旋转,第二信号305的复位阶段用于控制第一子驱动装置205驱动第三反射镜207回旋到第一初始位置。第二信号305的每个扫描阶段开始之前还包括加速阶段,第二信号305的加速阶段用于控制第一子驱动装置205驱动第三反射镜207从第一初始位置加速到第二初始位置。
相应的,本实施例中,第三信号316包括若干交替的扫描阶段和复位阶段,所述第三信号316与第二信号305同步,即,第三信号316的扫描阶段和复位阶段的开始时间和结束时间与第二信号305的扫描阶段和复位阶段的开始时间和结束时间相同。
第三信号316的扫描阶段用于控制若干第一子驱动装置216a驱动上部分聚光镜212从第四初始位置开始匀速旋转扫描,第三信号316的复位阶段用于控制若干第一子驱动装置216a驱动上部分聚光镜212回旋到第三初始位置。第三信号316的每个扫描阶段开始之前还包括加速阶段,第三信号316的加速阶段用于控制若干第一子驱动装置216a驱动上部分聚光镜212从第三初始位置加速到第四初始位置。
第二信号306包括若干交替的扫描阶段和复位阶段,所述第二信号306的第一个扫描阶段开始的时间滞后于第一信号31a1的第二个脉冲第五时间,所述第五时间等于第一喷嘴21a开始喷吐第二滴第一液滴到第二滴第一液滴到达辐射位置202的这段时间的大小,第五时间可以等于第三时间,第二信号305的第一个扫描阶段的结束时间为滞后于第一信号31an的第二个脉冲第六时间,所述第六时间等于第N喷嘴21an开始喷吐第二滴第N液滴到第二滴第N液滴到达辐射位置202的这段时间的大小,所述第六时间可以等于第四时间,第一个扫描阶段后直接进入第一个复位阶段,相邻的扫描阶段和复位阶段之间没有时间间隔。第二信号306的扫描阶段的时间等于第二时间T2,每个扫描阶段和复位阶段的总时间小于2倍的第二时间T2,一个扫描阶段结束到下一扫描阶段开始时的时间间隔为第二时间T,且第二信号306的第一个扫描阶段开始的时间紧接着第二信号305的第一扫描阶段结束的时间,从而使得第一激光束31在轰击完到达辐射位置202的某一排液滴后,第二激光束紧接着开始轰击到达辐射位置202的相邻的下一排液滴。
相应的,本实施例中,第三信号317包括若干交替的扫描阶段和复位阶段,所述第三信号317与第二信号306同步,即,第三信号317的扫描阶段和复位阶段的开始时间和结束时间与第二信号306的扫描阶段和复位阶段的开始时间和结束时间相同。
第三信号317的扫描阶段用于控制若干第二子驱动装置217a驱动下部分聚光镜213从第四初始位置开始匀速旋转扫描,第三信号317的复位阶段用于控制若干第二子驱动装置217a驱动下部分聚光镜213回旋到第三初始位置。第三信号317的每个扫描阶段开始之前还包括加速阶段,第三信号317的加速阶段用于控制若干第二子驱动装置217a驱动下部分聚光镜213从第三初始位置加速到第四初始位置。
第二信号305、第二信号306、第三信号316、第三信号317的扫描阶段和复位阶段的总时间小于2倍的第二时间T2。
在具体的过程中,液滴阵列201在接收到第一信号,第三子驱动装置205接收第二信号305,第四子驱动装置206接收第二信号306,若干第一子驱动装置216a接收第三信号316,若干第二子驱动装置217a接收第三信号317,液滴阵列201开始向辐射位置202喷吐液滴(包括第一排液滴、第二排液滴、第三排液滴、第四排液滴……第M(M≥4)排液滴),当第一排液滴中的第一液滴到达辐射位置202时,第三子驱动装置205驱动所述第一反射镜207从第一初始位置加速到第二初始位置,第一激光束31轰击位于辐射位置的第一液滴,同时若干第一子驱动装置216a驱动所述上部分聚光镜212从第三初始位置加速到第四初始位置,收集第一排液滴中的第一液滴被轰击时辐射的极紫外光,并将收集极紫外光通过反射汇聚于中心焦点220,接着,第二信号305的第一扫描阶段使得第三子驱动装置205驱动第一反射镜207从第二初始位置开始匀速旋转,第一激光束31沿扫描方向扫描轰击第一排液滴中的依次到达辐射位置202的其他液滴,同时第三信号316的第一扫描阶段使得若干第一子驱动装置216a驱动上部分聚光镜212从第二初始位置开始匀速旋转,使得上部分聚光镜212依次收集第一排液滴中的其他液滴被轰击时形成的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220。
本实施例中,所述扫描方向为平行于x轴的方向,第一反射镜207和上部分聚光镜212旋转方向为顺时钟方向(俯视)。
所述第一反射镜207旋转的速度为匀速,第一反射镜旋转的角速度等于第一激光束31在轰击第一排液滴中的相邻两液滴时的第一反射镜207旋转角度除以第一时间T1。
所述上部分聚光镜212旋转的速度为匀速,上部分聚光镜212的角速度等于上部分聚光镜212在收集第一排液滴中的相邻两液滴轰击时产生的极紫外光时的上部分聚光镜212旋转角度除以第一时间T1。
在第一激光束轰击第一排液滴中的第一液滴时,所述第二光阑211阻挡第二激光束32向辐射位置202传输。
接着,结合参考图6和图8,在第一激光束31轰击完第一排液滴后,第一反射镜207到达终止位置,第二信号305的第一复位阶段使得第三子驱动装置205驱动第一反射镜207回旋回到第一初始位置,准备轰击到达辐射位置的第三排液滴,同时第三信号316的第一复位阶段使得第一子驱动装置216a驱动上部分聚光镜212回旋回到第三初始位置,准备收集第三排液滴被轰击时产生的极紫外光,需要注意的是在上部分聚光镜212回旋过程中,上部分聚光镜212仍然有反射聚光作用,上部分聚光镜212回扫时需要同下部分聚光镜213错开,即当他们在扫描角度上相遇时,两者都对准液滴和液滴之间的空隙,也就是不能够同时对准某一个液滴,造成汇聚在中心焦点220处的极紫外光的强度变大,这可以通过调整回旋的微小时间超前或者滞后来实现;在第一排液滴中的最后一滴液滴被轰击后,第二排液滴中的第一液滴到达辐射位置202时,第四子驱动装置206驱动所述第二反射镜208从第一初始位置加速到第二初始位置,第二激光束32轰击位于辐射位置202的第二排液滴中的第一液滴,同时若干第二子驱动装置217a驱动下部分聚光镜213位于初始位置,收集第二排液滴中的第一液滴被轰击时产生的极紫外光,接着,第二信号306的第一扫描阶段使得第四子驱动装置206驱动第二反射镜208从第二初始位置开始匀速旋转,第二激光束32沿扫描方向扫描轰击第二排液滴中的依次到达辐射位置202的其他液滴,同时第三信号317的第一扫描阶段使得第二子驱动装置217a驱动下部分聚光镜213从第三初始位置开始匀速旋转,使得下部分聚光镜213依次收集第二排液滴中的其他液滴被轰击时形成的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点220。
在第二激光束32轰击完第二排液滴后,第二反射镜208到达终止位置,第二信号306的第一复位阶段使得第四子驱动装置206驱动第二反射镜208回旋回到第一初始位置,准备轰击到达辐射位置的第四排液滴,同时第三信号317的第一复位阶段使得第二子驱动装置217a驱动下部分聚光镜213回旋回到第三初始位置,准备收集第四排液滴被轰击时产生的极紫外光。需要注意的是在下部分聚光镜213回旋过程中,下部分聚光镜213仍然有反射聚光作用,下部分聚光镜213回扫时需要同上部分聚光镜212错开,即当他们在扫描角度上相遇时,两者都对准液滴和液滴之间的空隙,也就是不能够同时对准某一个液滴,造成汇聚在中心焦点220处的极紫外光的强度变大,这可以通过调整回旋的微小时间超前或者滞后来实现。
重复上述交替的过程,以在中心焦点220的极紫外光的功率增强,中心焦点220聚集的极紫外光为EUV光源的输出极紫外光。
需要说明的是,可以通过检测单元(比如位置传感器或计数器等)检测第一反射镜207、第二反射镜208、上部分聚光镜212、下部分聚光镜213是否达到初始位置和终止位置,并将检测的信号反馈给各自的驱动装置,以调整对第一反射镜207、第二反射镜208、上部分聚光镜212、下部分聚光镜213的驱动过程。
本实施例中,还提供了一种曝光装置,所述曝光装置包括前述所述的EUV光源,所述EUV光源作为曝光装置进行曝光时的曝光光源。关于曝光装置的具体结构,请参考现有的曝光装置的结构,在此不再赘述。
图9和图10为理想的椭球性反射面的聚光镜的在旋转扫描过程中沿平行于xy的平面获得的剖面结构示意图。需要说明的是所述聚光镜可以表示图2中上部分聚光镜或下部分聚光镜、或者图3中第一子聚光镜或第二子聚光镜。
参考图9,聚光镜412沿顺时钟旋转扫描方向包括第一侧边缘区域11、中间区域13和第二侧边缘区域12,第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12位于中间区域13两侧,图9中实线表示第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12的理想位置(理想位置能将收集的极紫外光发射汇聚于同一中心焦点),虚线表示第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12在发生弹性形变后的实际位置(而弹性形变后收集的极紫外光发射汇聚的焦点位置会发生偏移),聚光镜412在沿顺时针方向旋转扫描时,第一侧边缘区域11会产生向椭球性外侧的弹性形变,第二侧边缘区域12会产生向椭球性内侧的弹性形变。
参考图10,聚光镜412沿逆时钟旋转扫描方向包括第一侧边缘区域11、中间区域13和第二侧边缘区域12,第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12位于中间区域13两侧,图9中实线表示第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12的理想位置(理想位置能将收集的极紫外光发射汇聚于同一中心焦点),虚线表示第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12在发生弹性形变后的实际位置(而弹性形变后收集的极紫外光发射汇聚的焦点位置会发生偏移),聚光镜412在沿顺时针方向旋转扫描时,第一侧边缘区域11会产生向椭球性外侧的弹性形变,第二侧边缘区域12会产生向椭球性内侧的弹性形变。
因而本发明实施例提供的EUV光源的聚光镜作出了偏移量的校准,以补偿旋转扫描过程中的弹性形变,因而本发明实施例还提供了一种对EUV光源的聚光镜的偏移量进行校准的校准装置。
请参考图11,所述EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置,包括:
位于辐射位置202的发光体400,所述发光体400具有沿直线扫描方向200排布的若干发光源401,若干发光源401适于向外依次发射光线403;
聚光镜载台404,适于装载待校准的聚光镜412,并驱动所述待校准的聚光镜412旋转扫描,使得待校准的聚光镜412的椭球型反射面收集发光源401发射的光线,并将收集的光线反射汇聚于中心焦点220;
位于中心焦点220处的阵列探测器405,阵列探测器405具有标准中心点,阵列探测器405的标准中心点与中心焦点220重合,所述阵列探测器405适于检测待校准的聚光镜412反射的光线,获得检测光斑,并判断检测光斑与标准中间点的位置差异。
具体的,所述发光源401为光纤,所述光纤顶部具有45°倾斜角的斜面402,光纤内传输的光经过45°倾斜角的反射面402反射后向聚光镜412的椭球型反射面的方向发射。
所述光纤包括纤芯和包围纤芯的包层,所述纤芯的直径为2~10微米,因而单个光纤可以作为点光源向外发射光线,以模拟EUV光源液滴在被激光轰击后向外辐射极紫外光,所述光纤的数量等于喷嘴的数量,相邻光纤之间的距离等于相邻喷嘴之间的距离,因而可以很好的模拟EUV光源中喷嘴喷吐的液滴到达辐射位置被轰击的状态。
所述若干发光源401沿直线扫描方向200依次包括第一光源、第二光源……第N(N≥3)光源,所述光源的数量等于喷嘴的数量。本实施例中,所述直线扫描方向200为x轴正方向,在本发明的其他实施例中,所述直线扫描方向可以为其他的方向,比如x轴负方向。
所述若干发光源401可以沿直线扫描方向200依次点亮,以模拟到达辐射位置的液滴依次被轰击的状态,相邻的光源401点亮的时间相差第一时间,即后一光源401滞后于前一光源401第一时间点亮。
所述光纤内传输的光为LED光源发射的光,LED光源发射的光经过耦合后从光线的一端输入光纤,每个光纤对应一个LED光源,若干LED光源可以采用图6中的第一信号31a~31n进行控制。
所述阵列探测器405为CCD或CMOS图像传感器,所述CCD或CMOS图像传感器包括若干行列排布的像素单元,每个阵列像素单元的直径小于检测光斑的直径,以使阵列探测器405具有较高的检测精度。在一实施例中,所述像素单元的直径为1~10微米,检测光斑的直径为70~100微米。
所述辐射位置202对应于待校准的聚光镜412的椭球型反射面的第一焦点,所述中心焦点220对应于待校准的聚光镜412的椭球型反射面的第二焦点。
本发明实施例还提供了一种EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,请参考图12,包括:
进行步骤S101,提供待校准的聚光镜,所述待校准的聚光镜具有椭球型反射面,所述待校准的聚光镜包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧;在辐射位置设置发光体,所述发光体具有沿直线扫描方向排布的若干发光源,发光源适于向待校准的聚光镜的椭球型反射面发射光线;在中心焦点位置设置阵列探测器,阵列探测器具有标准中心点,阵列探测器的标准中心点与中心焦点重合,所述阵列探测器适于检测待校准的聚光镜的椭球型反射面反射的光线;
进行步骤S102,将所述待校准的聚光镜的第一侧边缘区域设置向椭球型内侧偏移的第一测试偏移量,将所述待校准的聚光镜的第二侧边缘区域设置向椭球型外侧偏移的第二测试偏移量;
进行步骤S103,若干发光源沿直线扫描方向依次发光;待校准的聚光镜旋转扫描,收集发光源发射的光,并将收集的发射光反射汇聚于中心焦点出的阵列探测器;阵列探测器检测待校准的聚光镜反射的反射光,获得检测光斑;
进行步骤S104,判断检测检测光斑与标准中心点之间是否存在位置差异,若检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异,则进行步骤106,结束;若检测光斑与标准中心点之间存在位置差异,则进行步骤S105,调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小,并继续进行步骤S103和步骤S104直至获得的检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异。
下面结合图11和图13对上述校准过程进行说明。
首先,提供待校准的聚光镜412,所述待校准的聚光镜412具有椭球型反射面,所述待校准的聚光镜412包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域11、中间区域13和第二侧边缘区域12,第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12分别位于中间区域13的两侧。
在辐射位置202设置发光体400,所述发光体400具有沿直线扫描方向200排布的若干发光源401,发光源401适于向待校准的聚光镜412的椭球型反射面发射光线。
在中心焦点220位置设置阵列探测器405,阵列探测器405具有标准中心点,阵列探测器405的标准中心点与中心焦点重合。
接着,将待校准的聚光镜412的第一侧边缘区域设置向椭球型内侧偏移的第一测试偏移量,将所述待校准的聚光镜412的第二侧边缘区域设置向椭球型外侧偏移的第二测试偏移量。
所述第一测试偏移量和第二测试偏移量可以为经验值、或者等于和接近于聚光镜的弹性变形值。
在一实施例中,所述第一测试偏移量和第二测试偏移量的范围可以为5~1000微米。后续通过检测和判断后,可以相应的增大或减小第一测试偏移量(或第二测试偏移量)以获得最佳的校准量。所述第一测试偏移量或第二测试偏移量的具体调整大小可以根据检测光斑与标准中心点进行调整,或者根据所需的形变进行调整。
在另一实施例中,在进行校准时,第一侧边缘区域11和第二侧边缘区域12还可以分别划分为多个交换子区域,每个校准子区域设置的第一测试偏移量和第二测试偏移量可以不同。
在本发明的其他实施例中,可以设置第一测试偏移量和第二测试偏移量为其他范围的值。
然后,将具有第一测试偏移量和第二测试偏移量的待校准的聚光镜412装载在聚光镜载台404上。
待校准的聚光镜412装载在聚光镜载台404上后,进行初始化部分,使得所述待校准的聚光镜412位于初始位置。待校准的聚光镜412位于初始位置时,在理想的情况下(不发生弹性相变的情况下),所述待校准的聚光镜412能收集第一光源发射的光线汇聚于中心焦点220。
接着,若干发光源401沿直线扫描方向200依次发光;待校准的聚光镜412旋转扫描,收集发光源401发射的光,并将收集的发射光反射汇聚于中心焦点220出的阵列探测器405;阵列探测器405检测待校准的聚光镜反射的反射光,获得检测光斑。
本实施例中,若干发光源401沿直线扫描方向200依次发光,第一光源发光后,第二光源滞后第一光源第一时间发光……第N(N≥3)光源滞后第N-1光源第一时间发光。
若干发光源401沿直线扫描方向200依次发光,待校准的聚光镜412旋转扫描,本实施例中,直线扫描方向200为x轴正方向,相应的旋转扫描方向为顺时针方向。
在其他实施例中,当直线扫描方向为x轴负方向,相应的旋转方向为逆时针方向。
请参考图13,图13为阵列探测器405的结构示意图,阵列探测器405上具有标准中心点406,标准中心点406的中心与中心焦点220(参考图11)的中心重合,阵列探测器405检测待校准的聚光镜反射的反射光,获得检测光斑407。本实施中,以检测光斑407为圆形作为示例,在本发明的其他实施例中,所述检测光斑可以为其他的形状,比如椭圆,检测光斑407的形状为椭圆可能是如果发光源401(参考图11)的发光脉冲时间宽度较长,待校准的聚光镜连续旋转扫描时收集的光反射汇聚在阵列探测器405上的检测光斑沿直线扫描方向200拉长(参考图11),或者也可能因为聚光镜变形而存在一定的像差,不过,这不影响以下中心位置的确认。
接着,判断检测检测光斑407与标准中心点406之间是否存在位置差异,若检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异,则结束校准步骤;若检测光斑407与标准中心点406之间存在位置差异,则调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小,并继续进行发光源依次发光、待校准的聚光镜旋转扫描、阵列探测器检测光的强度的步骤,直至获得的检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异的步骤。
判断检测检测光斑407与标准中心点406之间是否存在位置差异是通过获得检测检测光斑407的中心与标准中心点406的中心之间的距离值D,根据距离值D的大小来判断,距离值D的获得可以通过阵列探测器405自动测量获得,或者通过人工测量,或者借助其他的测量设备测量获得。
检测光斑407与标准中心点406之间不存在位置差异的判断标准为:检测光斑407的中心与标准中心点的中心重合,或者检测光斑的中心与标准中心点的中心之间的距离值小于10微米。
检测光斑407与标准中心点406之间存在位置差异的判断标准为:检测光斑47的中心与标准中心点406的中心之间的距离值大于10微米。
在本发明的其他实施例中,所述检测光斑与标准中心点之间存在位置差异或者不存在位置差异的判断标准可以采用其他的判断标准。
检测光斑407与标准中心点406之间存在位置差异时,需要调整第一测试偏移量和第二测试偏移量,调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小方式包括:增大或者减小第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小。
增大或者减小第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小具体是指在初始的第一测试偏移量和第二测试偏移量基础上加上一调整量或者减去一调整量。调整量的大小可以根据实际的调整过程进行选择。
在调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小后,继续进行发光源依次发光、待校准的聚光镜旋转扫描、阵列探测器检测光的强度的步骤,直至获得的检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异的步骤。
参考图14,图14为本发明实施例的校准后的聚光镜在旋转过程中的某一位置的对比结构示意图。
请参考图14,图14中粗实线表示校准后的聚光镜412的结构(不产生弹性形变时),细实线表示校准前(或者理想状态下)的聚光镜412的结构,虚线表示校准后的聚光镜412顺时针旋转扫描时的实际位置(产生弹性形变后),从图14中可以看出,校准后的聚光镜412的在顺时针旋转扫描时发生弹性形变后的位置与理想状态下所处的位置重合或者很相近,将校准后的的聚光镜412应用于本实施例的EUV光源时,从而在旋转扫描的过程中校准后的聚光镜412可以将收集的极紫外光反射汇聚于中心焦点,使得中心焦点处的极紫外光的功率增加。
需要说明的是,为了示意的方便,图14中虚线的位置和细实线的位置是分开的,在实际使用时,虚线的位置和细实线的位置应该是重合的,或者相差很小。
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EUV光源,其特征在于,包括:
液滴阵列,所述液滴阵列包括沿直线扫描方向排布的若干喷嘴,若干喷嘴适于依次向下方的辐射位置喷吐液滴;
激光源,适于产生激光束,并使激光束沿直线扫描方向扫描,依次轰击到达辐射位置的液滴,液滴受到激光束轰击时形成等离子体,等离子体辐射极紫外光;
聚光器,所述聚光器包括聚光镜和与聚光镜连接的第一驱动装置,第一驱动装置适于驱动所述聚光镜旋转扫描,使得聚光镜收集辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述聚光镜具有椭球型的反射面,所述聚光镜包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧,所述第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量。
2.如权利要求1所述的EUV光源,其特征在于,所述喷嘴的数量大于等于2个。
3.如权利要求2所述的EUV光源,其特征在于,所述若干喷嘴沿直线扫描方向依次包括第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴……第N喷嘴,N≥3,在第一喷嘴喷吐第一液滴后,第二喷嘴滞后于第一喷嘴第一时间喷吐第二液滴,第三喷嘴滞后于第二喷嘴第一时间喷吐第三液滴……第N喷嘴滞后于第N-1喷嘴第一时间喷吐第N液滴,一个第一液滴和相邻的一个第二液滴、一个第三液滴……一个第N液滴构成一排液滴。
4.如权利要求3所述的EUV光源,其特征在于,所述第一喷嘴在喷吐第一滴第一液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第一液滴,第二喷嘴在喷吐第一滴第二液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第二液滴,第三喷嘴在喷吐第一滴第三液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第三液滴……第N喷嘴在喷吐第一滴第N液滴后,间隔第二时间喷吐第二滴第N液滴,第一滴第一液滴、第一滴第二液滴、第一滴第三液滴……第一滴第N液滴构成第一排液滴,第二滴第一液滴、第二滴第二液滴、第二滴第三液滴……第二滴第N液滴构成第二排液滴。
5.如权利要求4所述的EUV光源,其特征在于,所述激光源包括激光器、反射镜和第二驱动装置,所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜,第二驱动装置包括第三子驱动装置和第四子驱动装置,所述第一反射镜位于第二反射镜上方,第一反射镜反射部分激光束,形成第一激光束,第三子驱动装置与第一反射镜连接,第三子驱动装置驱动第一反射镜旋转,使得第一激光束沿直线扫描方向扫描;第二反射镜反射部分激光束,形成第二激光束,所述第四子驱动装置与第二反射镜连接,所述第四子驱动装置驱动第二反射镜旋转,使得第二激光束沿直线扫描方向扫描,所述第一激光束和第二激光束沿直线扫描方向扫描时,所述第一激光束和第二激光束依次交替的轰击到达辐射位置的不同排的液滴。
6.如权利要求5所述的EUV光源,其特征在于,所述聚光镜包括分离的上部分聚光镜和下部分聚光镜,上部分聚光镜位于下部分聚光镜上方,上部分聚光镜和下部分聚光镜沿直线扫描方向均包括第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,所述第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域两侧,所述上部分聚光镜和下部分聚光镜的第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,所述上部分聚光镜和下部分聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,所述第一驱动装置包括第一子驱动装置和第二子驱动装置,所述第一子驱动装置与上部分聚光镜连接,适于驱动上部分聚光镜旋转扫描,使得上部分聚光镜收集被第一激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述第二子驱动装置与下部分聚光镜连接,适于驱动下部分聚光镜旋转扫描,使得下部分聚光镜收集被第二激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点。
7.如权利要求5所述的EUV光源,其特征在于,所述聚光镜包括分离的上部分聚光镜和下部分聚光镜,上部分聚光镜位于下部分聚光镜上方,所述上部分聚光镜包括分离的至少两个第一子聚光镜,所述下部分聚光镜包括分立的至少两个第二子聚光镜,每个第一子聚光镜和第二子聚光镜均包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧,每个第一子聚光镜和第二子聚光镜的第一侧边缘区域具有向椭球型内侧偏移的第一偏移量,每个第一子聚光镜和第二子聚光镜的第二侧边缘区域具有向椭球型外侧偏移的第二偏移量,所述第一驱动装置包括至少两个第一子驱动装置和至少两个第二子驱动装置,每个第一子驱动装置与一个第一子聚光镜连接,每个第二子驱动装置与一个第二子聚光镜连接,所述至少两个第一子驱动装置驱动对应的至少两个第一子聚光镜同步旋转扫描,使得上部分聚光镜收集被第一激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点,所述至少两个第二子驱动装置驱动对应的至少两个第二子聚光镜同步旋转扫描,使得下部分聚光镜收集被第二激光束轰击时辐射的极紫外光,并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点。
8.一种曝光装置,其特征在于,包括如权利要求1所述的EUV光源。
9.一种如权利要求1所述EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置,其特征在于,包括:
位于辐射位置的发光体,所述发光体具有沿直线扫描方向排布的若干发光源,若干发光源适于向外依次发射光线;
聚光镜载台,适于装载待校准的聚光镜,并驱动所述待校准的聚光镜旋转扫描,使得待校准的聚光镜的椭球型反射面收集发光源发射的光线,并将收集的光线反射汇聚于中心焦点;
位于中心焦点处的阵列探测器,阵列探测器具有标准中心点,阵列探测器的标准中心点与中心焦点重合,所述阵列探测器适于检测聚光镜反射的光线,获得检测光斑,并判断检测光斑与标准中间点的位置差异。
10.一种如权利要求9所述的EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置,其特征在于,所述发光源为光纤,所述光纤顶部具有45°倾斜角的斜面,光纤内传输的光经过45°倾斜角的反射面反射后向椭球型反射面的方向发射。
11.如权利要求10所述的EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置,其特征在于,所述光纤包括纤芯和包围纤芯的包层,所述纤芯的直径为2~10微米,光纤的数量等于喷嘴的数量,相邻光纤之间的距离等于相邻喷嘴之间的距离。
12.如权利要求9所述的EUV光源的聚光镜的偏移量校准装置,其特征在于,所述阵列探测器为CCD或CMOS图像传感器,所述CCD或CMOS图像传感器包括若干行列排布的像素单元,每个阵列像素单元的直径小于检测光斑的直径。
13.一种如权利要求1所述EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,其特征在于,包括:
提供待校准的聚光镜,所述待校准的聚光镜具有椭球型反射面,所述待校准的聚光镜包括沿旋转扫描方向分布的第一侧边缘区域、中间区域和第二侧边缘区域,第一侧边缘区域和第二侧边缘区域分别位于中间区域的两侧;在辐射位置设置发光体,所述发光体具有沿直线扫描方向排布的若干发光源,发光源适于向待校准的聚光镜的椭球型反射面发射光线;在中心焦点位置设置阵列探测器,阵列探测器具有标准中心点,阵列探测器的标准中心点与中心焦点重合,所述阵列探测器适于检测待校准的聚光镜的椭球型反射面反射的光线;
将所述待校准的聚光镜的第一侧边缘区域设置向椭球型内侧偏移的第一测试偏移量,将所述聚光镜的第二侧边缘区域设置向椭球型外侧偏移的第二测试偏移量;
若干发光源沿直线扫描方向依次发光;
待校准的聚光镜旋转扫描,收集发光源发射的光,并将收集的发射光反射汇聚于中心焦点处的阵列探测器;
阵列探测器检测聚光镜反射的反射光,获得检测光斑,判断检测光斑与标准中心点之间是否存在位置差异,若检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异,则结束;若检测光斑与标准中心点之间存在位置差异,则调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小,继续进行发光源依次发光、待校准的聚光镜旋转扫描、阵列探测器检测光的强度的步骤,直至获得的检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异。
14.如权利要求13所述的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,其特征在于,所述发光源为光纤,所述光纤顶部具有45°倾斜角的斜面,光纤内传输的光经过45°倾斜角的反射面反射后向椭球型反射面的方向发射。
15.如权利要求14所述的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,所述光纤包括纤芯和包围纤芯的包层,所述纤芯的直径为2~10微米,光纤的数量等于喷嘴的数量,相邻光纤之间的距离等于相邻喷嘴之间的距离。
16.如权利要求13所述的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,其特征在于,所述阵列探测器为CCD或CMOS图像传感器,所述CCD或CMOS图像传感器包括若干行列排布的像素单元,每个阵列像素单元的直径小于检测光斑的直径。
17.如权利要求16所述的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,其特征在于,所述像素单元的直径为1~10微米,检测光斑的直径为70~100微米。
18.如权利要求13所述的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,其特征在于,检测光斑与标准中心点之间不存在位置差异的判断标准为:检测光斑的中心与标准中心点的中心重合,或者检测光斑的中心与标准中心点的中心之间的距离值小于10微米。
19.如权利要求13所述的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,其特征在于,检测光斑与标准中心点之间存在位置差异的判断标准为:检测光斑的中心与标准中心点的中心之间的距离值大于10微米。
20.如权利要求13所述的EUV光源的聚光镜的偏移量的校准方法,其特征在于,调整第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小方式包括:增大或者减小第一测试偏移量和第二测试偏移量的大小。
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