CN105573062A

CN105573062A - Euv光源和曝光装置

Info

Publication number: CN105573062A
Application number: CN201410553891.3A
Authority: CN
Inventors: 岳力挽; 伍强
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2034-10-17
Also published as: CN105573062B

Abstract

一种EUV光源和曝光装置，其中所述EUV光源，包括：液滴阵列，所述液滴阵列包括呈环形排布的若干喷嘴，若干喷嘴适于依次向下方的环形辐射位置喷吐液滴；激光源，适于产生激光束，使激光束从液滴阵列上方入射并旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置的液滴，液滴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，位于液滴阵列上方，适于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环形辐射位置下方的中心焦点。本发明的EUV光源输出的极紫外光的功率增加。

Description

EUV光源和曝光装置

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。

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(extremeultraviolet，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，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(LaserProducedPlasma，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；偏心聚光镜107，所述偏心聚光镜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，所述液滴阵列包括呈环形排布的若干喷嘴，若干喷嘴适于依次向下方的环形辐射位置喷吐液滴；激光源，适于产生激光束，使激光束从液滴阵列上方入射并旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置的液滴，液滴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，位于液滴阵列上方，适于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环形辐射位置下方的中心焦点。

可选的，若干喷嘴呈环形排布为呈圆环形排布，圆环上的相邻喷嘴之间的间距相等，且喷嘴均向圆环的中心方向倾斜第一角度。

可选的，所述液滴的尺寸为25～35微米，在辐射位置，相邻液滴之间的间距为45～75微米，所述喷嘴倾斜的第一角度为20～40度。

可选的，所述液滴材料为锡、锡合金、锡化合物、氙或锂。

可选的，所述环形辐射位置为呈圆环形的区域，所述环形辐射位置所在圆环平行于若干喷嘴所在圆环，且所述环形辐射位置所在圆环的半径小于若干喷嘴所在圆环的半径。

可选的，所述环形辐射位置所在圆环的圆心位于若干喷嘴所在圆环的圆心的正下方。

可选的，所述中间焦点位于所述环形辐射位置所在圆环的圆心与若干喷嘴所在圆环的圆心两者连线的延长线上。

可选的，所述环形辐射位置所在圆环的圆心与所述若干喷嘴所在圆环的圆心的连线构成第一光轴。

可选的，所述聚光器包括偏心聚光镜和第一驱动装置，偏心聚光镜具有椭球型反射面，且偏心聚光镜的中心偏移第一光轴第一距离，所述偏心聚光镜相对于第一参考平面具有第二倾斜角度，所述第一参考平面为平行于环形辐射位置且经过偏心聚光镜的中心的平面，所述第一驱动装置与偏心聚光镜连接，适于驱动所述偏心聚光镜以第一光轴为旋转轴旋转扫描，在激光束依次轰击到达环形辐射位置的液滴形成的辐射极紫外光时，偏心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。

可选的，所述偏心聚光镜的中心与位于环形辐射位置的液滴中心的连线构成第二光轴，所述第二光轴平行于第一光轴，所述偏心聚光镜的中心偏移第一光轴的第一距离等于环形辐射位置所在圆环的圆心与位于环形辐射位置的液滴中心之间的距离。

可选的，所述第一驱动装置包括轴承、连接臂、和动力源，所述连接臂的两端与偏心聚光镜的背面连接，且连接臂与偏心聚光镜的背面两个连接点连线的中心点位于第二光轴的延长线上，所述轴承的一端与连接臂连接，轴承的另一端与动力源连接，所述轴承的中心轴与第一光轴重合。

可选的，所述偏心聚光镜的中心处具有第一通孔，所述轴承内具有第二通孔，所述悬臂上具有第三通孔，第二通孔与第三通孔对应，所述激光源包括激光器、聚焦透镜，所述激光器位于聚光器上方，适于产生激光束，所述聚焦透镜位于第一通孔中，并与偏移聚光镜固定在一起，所述聚焦透镜适于将透过第二通孔和第三通孔入射的激光束聚焦到环形辐射位置，轰击位于环形辐射位置的液滴。

可选的，所述激光器产生的激光束沿与第一光轴重合的方向透过第二通孔和第三通孔入射到聚焦透镜。

可选的，所述激光源还包括固定的反射镜，所述固定的反射镜将激光器发射的激光束反射后透过第二通孔和第三通孔入射到聚焦透镜。

可选的，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，第一信号控制若干喷嘴依次喷吐液滴，第二信号控制所述第一驱动装置驱动所述偏心聚光镜和聚焦透镜同步旋转。

可选的，所述激光器为泵浦的脉冲输出激光器。

可选的，呈环形排布依次包括第一喷嘴、第二喷嘴、第二喷嘴……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。

可选的，所述激光源产生激光束并使产生的激光束旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置的第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N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。

本发明还提供了一种曝光装置，包括上述所述的EUV光源。

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，所述液滴阵列包括呈环形排布的若干喷嘴，若干喷嘴适于依次向下方的环形辐射位置喷吐液滴；激光源，适于产生激光束，使激光束从液滴阵列上方入射并旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置的液滴，液滴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，位于液滴阵列上方，适于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环形辐射位置下方的中心焦点。所述液滴阵列包括若干喷嘴，若干喷嘴依次向下方的环形辐射位置喷吐液滴，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，并且激光束扫描，依次轰击到达环形辐射位置的液滴，形成极紫外光，因而不会浪费到达环形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下方的中心焦点，使得中心焦点处输出的极紫外光的功率增加。

进一步，本发明的聚焦透镜与偏移聚光镜固定连接，当第一驱动装置驱动偏移聚光镜旋转扫描时，聚焦透镜也同步旋转扫描。

附图说明

图1为现有技术EUV光源的结构示意图；

图2～图4为本发明实施例EUV光源的结构示意图；

图5为本发明实施例的EUV光源的控制信号图。

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光源和曝光装置，其中所述EUV光源包括液滴阵列，所述液滴阵列包括呈环形排布的若干喷嘴，若干喷嘴适于依次向下方的环形辐射位置喷吐液滴；激光源，适于产生激光束，使激光束从液滴阵列上方入射并旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置的液滴，液滴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，位于液滴阵列上方，适于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环形辐射位置下方的中心焦点。所述液滴阵列包括若干喷嘴，若干喷嘴依次向下方的环形辐射位置喷吐液滴，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，并且激光束扫描，依次轰击到达环形辐射位置的液滴，形成极紫外光，因而不会浪费到达环形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下方的中心焦点，使得中心焦点处输出的极紫外光的功率增加。

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。

图2～图4为本发明实施例EUV光源的结构示意图；图5为本发明实施例的EUV光源的控制信号图。

参考图2，所述EUV光源，包括：

液滴阵列201，所述液滴阵列201包括呈环形排布的若干喷嘴21，若干喷嘴21适于依次向下方的环形辐射位置202喷吐液滴；

激光源203，适于产生激光束31，使激光束31从液滴阵列201上方入射并旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置202的液滴，液滴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，位于液滴阵列201上方，适于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环形辐射位置202下方的中心焦点220。

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。

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能间隔的向环形辐射位置喷吐液滴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。

本实施例中，若干喷嘴21呈圆环形排布，圆环上的相邻喷嘴之间的间距相等，且喷嘴21均向圆环的中心方向倾斜第一角度A，第一角度A的大小为20～40度。每个喷嘴21的口径相同，每个喷嘴21的下沿位于同一平面上，若干喷嘴21的下沿与该平面的接触点在平面上呈圆环排布，且该平面平行于环形辐射位置202所在的平面，使得每个喷嘴21喷吐的液滴到环形辐射位置202的距离相同，以方便对液滴阵列喷吐方式的控制。本实施中，若干喷嘴21的下沿所在的平面平行于xy轴所在的平面。

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，位于环形辐射位置202的液滴22的温度可以不相同。

所述环形辐射位置202为一环形区域，环形辐射位置202位于液滴阵列201，环形辐射位置202所在的平面平行于若干喷嘴21的下沿所在的平面。本实施例中，所述环形辐射位置202所在的平面平行于xy轴所在的平面。

本实施例中，所述环形辐射位置202为呈圆环形的区域，所述环形辐射位置202所在圆环平行于若干喷嘴21所在圆环或者环形辐射位置202所在的平面平行于若干喷嘴21的下沿所在的平面，且所述环形辐射位置202所在圆环的半径小于若干喷嘴21所在圆环的半径，所述环形辐射位置202所在圆环的圆心位于若干喷嘴21所在圆环的圆心的正下方。

所述环形辐射位置202所在圆环的圆心与所述若干喷嘴21所在圆环的圆心的连线构成第一光轴205。

所述环形辐射位置202位于若干喷嘴21的延长线上或者位于延长线的下方，环形辐射位置202与若干喷嘴21的具体距离根据实际需要设置，在此不做限定。

本实施例中，中间焦点220位于环形辐射位置202的下方，且所述中间焦点220位于所述环形辐射位置220所在圆环的圆心与若干喷嘴21(的下沿)所在圆环的圆心两者连线的延长线上。

参考图3和图4，图4为图3的俯视结构示意图，为本发明的液滴阵列201的放大结构示意图，所述液滴阵列201包括呈环形排布的若干喷嘴21，所述若干喷嘴21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21a_n。

液滴阵列201中两个相邻喷嘴21之间的间距是恒定的，若干喷嘴可以很规律的依次向环形辐射位置喷吐液滴，的相邻液滴在空间上的距离也是恒定的，使得液滴阵列201依次向环形辐射位置喷吐液滴，当激光束扫描，依次轰击到达环形辐射位置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。需要说明的是，所述相邻喷嘴21之间的间距为喷嘴的下沿所在圆环的圆弧长度。

在一具体的实施例中，所述在辐射位置相邻液滴22之间的间距为45～75微米，喷嘴喷吐的液滴22的尺寸为25～35微米。

若干喷嘴21依次向下方的环形辐射位置202喷吐液滴22的过程包括：在第一喷嘴21a₁喷吐第一液滴后，第二喷嘴喷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21a_n滞后于第N-1喷嘴21a_n-1第一时间喷吐第N液滴。

因而，当第一喷嘴21a₁喷吐的第一液滴到达环形辐射位置202后，第二喷嘴喷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环形辐射位置202，第三喷嘴21a₃喷吐的第三液滴滞后于第二喷嘴喷21a₂喷吐的第二液滴第一时间到达环形辐射位置202……第N喷嘴21a_n喷吐的第N液滴滞后于第N-1喷嘴21a_n-1喷吐的第N液滴第一时间到达环形辐射位置202。

结合参考图2和图3，在若干喷头依次向下方的环形辐射位置202喷吐液滴的过程中，所述激光源203产生的激光束旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置202的第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴，具体过程为：激光源203产生的激光束在轰击完处于环形辐射位置202的第一液滴后，激光源203使得产生的激光束扫描，第二液滴到达环形辐射位置202时，激光束轰击位于环形辐射位置202的第二液滴，激光源203使得激光束继续扫描，第三液滴到达环形辐射位置202时，激光束轰击位于环形辐射位置202的第三液滴……激光源203使得激光束继续扫描，当第N液滴到达环形辐射位置时，激光束轰击位于环形辐射位置202的第N液滴。

在激光束依次轰击第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴，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2和图3，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21a_n依次向下方的环形辐射位置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，第二喷嘴喷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21a_n滞后于第N-1喷嘴21a_n-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21a_n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。本发明实施例的液滴整列201的喷吐方式，实现液滴向环形辐射位置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产生的激光束可以有规律的扫描，依次轰击位于环形辐射位置202的液滴22，聚光器215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，提高中心焦点220处的极紫外光的功率。

请继续参考图2，所述聚光器215包括偏心聚光镜214和第一驱动装置216，偏心聚光镜214具有椭球型反射面，且偏心聚光镜的中心偏移第一光轴205第一距离，所述偏心聚光镜214相对于第一参考平面具有第二倾斜角度，所述第一参考平面为平行于环形辐射位置202且经过偏心聚光镜214的中心的平面，所述第一驱动装置216与偏心聚光镜214连接，适于驱动所述偏心聚光镜以第一光轴205为旋转轴旋转扫描，在激光束31依次轰击到达环形辐射位置202的液滴22形成的辐射极紫外光时，偏心聚光镜214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。所述偏心聚光镜214的中心是指椭球型反射面的中心点。

所述偏心聚光镜214的中心与位于环形辐射位置202的液滴中心的连线构成第二光轴206，所述第二光轴202平行于第一光轴，所述偏心聚光镜214的中心偏移第一光轴205的第一距离等于环形辐射位置202所在圆环的圆心与位于环形辐射位置202的液滴中心之间的距离。本实施例中，第一光轴205的位置是固定的，由于偏心聚光镜214需要旋转扫描，收集依次到达辐射位置202的液滴22被轰击后产生的辐射极紫外光，因而第二光轴206实际也是环绕第一光轴205旋转的。

本实施例中将聚光镜设置成偏心聚光镜214，偏心聚光镜214旋转扫描时，能够收集依次到达辐射位置202的液滴22被轰击后产生的辐射极紫外光，并将辐射极紫外光汇聚于中心焦点220。

所述辐射位置202对应偏心聚光镜214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，第一焦点沿环形辐射位置202呈环形变化，偏心聚光镜214旋转扫描时，第一焦点位置相应的变化，可以使得椭球性反射面第二个焦点位置保持恒定。

所述第一驱动装置216包括轴承219、连接臂217、动力源(图中未示出)和驱动电路(图中未示出)，所述连接臂217的两端与偏心聚光镜214的背面连接，且连接臂217与偏心聚光镜214的背面两个连接点连线的中心点位于第二光轴206的延长线上，所述轴承219位于连接臂217上方且轴承219的一端与连接臂217连接，轴承219的另一端与动力源连接，所述轴承219的中心轴与第一光轴205重合，动力源提供轴承219旋转的动力，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。

所述偏心聚光镜214的中心处具有第一通孔218，所述轴承219内具有第二通孔，所述悬臂217上具有第三通孔，第二通孔与第三通孔对应(相通)，所述激光源203包括激光器204、聚焦透镜219，所述激光器204位于聚光器上方，适于产生激光束31，所述激光束31通过第二通孔与第三通孔向聚焦透镜219传输，所述聚焦透镜219位于第一通孔218中，并与偏移聚光镜214固定在一起，所述聚焦透镜219适于将透过第二通孔和第三通孔入射的激光束聚焦到环形辐射位置202，轰击位于环形辐射位置202的液滴22。

本实施例中，所述激光源203还包括固定的反射镜209，固定的反射镜209呈45度角倾斜，所述激光器204位于聚光器215的左上方，所述固定的反射镜209将激光器发射的激光束21反射后透过第二通孔和第三通孔入射到聚焦透镜219，所述固定的反射镜209反射后的激光束沿与第一光轴205重合的方向透过第二通孔和第三通孔入射到聚焦透镜219。固定的反射镜209设置于第一光轴205的延长线上。

在其他实施例中，可以不设置反射镜，所述激光器可以直接设置与第一光轴205的延长线上，激光器产生的激光束直接沿与第一光轴205重合的方向透过第二通孔和第三通孔入射到聚焦透镜219。

本实施例中，所述聚焦透镜219与偏心聚光镜214的相对位置是固定的，聚焦透镜219的中心点的位于第二光轴206上(偏移第一光轴205第一距离)，第一驱动装置216驱动偏心聚光镜214旋转扫描时，所述聚焦透镜219也旋转扫描，使得经过聚焦透镜219聚焦后的激光束也沿着环形辐射位置202旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置202的液滴。

所述聚焦透镜219与偏心聚光镜214固定连接时，所述聚焦透镜219的光轴平行于第一光轴205。

所述激光器204采用脉冲频率较高的泵浦的脉冲输出激光器，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22喷吐以及偏心聚光镜214旋转扫描同步，使得液滴22在到达环形辐射位置202时，相应的激光束能够轰击到液滴22，并且偏心聚光镜214能够收集到该液滴22被轰击后产生的辐射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10～1000KW。

本实施例中，由于液滴阵列201的若干喷嘴21可以依次连续不断的向环形辐射位置202供应液滴，当第一驱动装置216驱动偏心聚光镜和聚焦透镜219同时旋转扫描，经过聚焦透镜219聚焦后的激光束旋转扫描一周依次轰击到达环形辐射位置202的第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴后，第一驱动装置216驱动偏心聚光镜和聚焦透镜219继续旋转，经过聚焦透镜219聚焦后的激光束继续旋转扫描依次轰击到达环形辐射位置202的下一滴第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴。

本实施例中，所述经过聚焦透镜219聚焦后的旋转扫描的方向为顺时钟方向。在本发明的其他实施例中，所述旋转扫描方向可以为逆时钟方向。

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，第一信号控制若干喷嘴依次喷吐液滴，第二信号控制所述第一驱动装置驱动所述偏心聚光镜和聚焦透镜同步旋转。

所述第一信号和第二信号同步于驱动激光器204产生脉冲激光束的脉冲信号。

所述EUV光源还包括清洁系统，适于清洁偏心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5，图5为本发明实施例的控制信号图，包括第一信号、第二信号305，所述第一信号包括31a、31b、31c……31n。

第一信号、第二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31a_n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21a_n(参考图4)对应的开关的打开和关闭，所述第二信号305用于控制所述第一驱动装置216驱动偏心聚光镜214和聚焦透镜219(参考图2)旋转扫描。

下面结合附图2、图4和图5对本发明实施例中的EUV光源的工作过程进行详细的描述。

第一信号31a₁、第一信号31a₂、第一信号31a₃……第一信号31a_n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31a₁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31a_n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。

若干第一信号满足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，以使得液滴阵列21中的若干喷嘴可以有规律的依次向环形辐射位置202供应液滴，激光源203产生的激光束可以循环的旋转扫描依次轰击到达环形辐射位置202的液滴，聚光器215也可以循环的旋转扫描收集对应的液滴被轰击后形成的辐射极紫外光，并将收集的辐射极紫外光汇聚于中心焦点220。

因而将第一信号31a₁、第一信号31a₂、第一信号31a₃……第一信号31a_n施加在液滴阵列201上若干喷嘴21(参考图4中第一喷嘴21a₁、第二喷嘴21a₂、第三喷嘴21a₃……第N(N≥3)喷嘴21a_n)对应的开关时，液滴阵列201向下方的环形辐射位置202依次喷吐液滴，具体过程为：在第一喷嘴21a₁喷吐第一滴第一液滴后，第二喷嘴喷21a₂滞后于第一喷嘴21a₂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21a_n滞后于第N-1喷嘴21a_n-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21a_n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。

在第一信号施加在液滴阵列201上时，所述第二信号305也施加在第一驱动装置216上。

在液滴阵列201喷吐液滴之前，所述偏心聚光镜214和聚焦透镜219位于第一初始位置，EUV光源工作时，偏心聚光镜214和聚焦透镜219从第一初始位置加速到第二初始位置，然后从第二初始位置开始匀速旋转，聚焦透镜219位于第二初始位置时，经过聚焦透镜219聚焦后的激光束的能够轰击达到环形辐射位置202的第一液滴(第一喷嘴21a喷吐的)，同时偏心聚光镜214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，第二信号305的上升沿滞后于第一信号31a的第一脉冲，所述第二信号305滞后的时间为第一喷嘴21a喷吐第一滴第一液滴后，第一滴第一液滴达到环形辐射位置202的时间。

EUV光源具体的工作过程为，液滴阵列201在接收到第一信号，第一驱动装置216接收第二信号305，第一信号使得液滴阵列201中的若干喷嘴开始依次向环形辐射位置202喷吐液滴(包括依次到达环形辐射位置202的第一滴第一液滴、第一滴第二液滴、第一滴第三液滴……第二滴第N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、……第M(M≥3)滴第N液滴、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)，当第一滴第一液滴到达环形辐射位置202时，偏心聚光镜214和聚焦透镜219从第一初始位置加速到第二初始位置，经过聚焦透镜219聚焦后的激光束轰击位于环形辐射位置202的第一滴第一液滴，同时偏心聚光镜214收集第一滴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使得第一驱动装置216驱动偏心聚光镜214和聚焦透镜219匀速旋转扫描，经过聚焦透镜219聚焦后的激光束旋转扫描依次轰击到达环形辐射位置202的其他液滴，同时偏心聚光镜214依次收集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。

所述偏心聚光镜214旋转的速度为匀速，偏心聚光镜214的角速度等于偏心聚光镜214在收集相邻两液滴轰击时产生的极紫外光时的偏心聚光镜214旋转角度除以第一时间T1。

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。

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

1.一种EUV光源，其特征在于，包括：

液滴阵列，所述液滴阵列包括呈环形排布的若干喷嘴，若干喷嘴适于依次向下方的环形辐射位置喷吐液滴；

激光源，适于产生激光束，使激光束从液滴阵列上方入射并旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置的液滴，液滴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，位于液滴阵列上方，适于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环形辐射位置下方的中心焦点。

2.如权利要求1所述的EUV光源，其特征在于，若干喷嘴呈环形排布为呈圆环形排布，圆环上的相邻喷嘴之间的间距相等，且喷嘴均向圆环的中心方向倾斜第一角度。

3.如权利要求2所述的EUV光源，其特征在于，所述液滴的尺寸为25～35微米，在辐射位置相邻液滴之间的间距为45～75微米，所述喷嘴倾斜的第一角度为20～40度。

4.如权利要求1或3所述的EUV光源，其特征在于，所述液滴材料为锡、锡合金、锡化合物、氙或锂。

5.如权利要求2所述的EUV光源，其特征在于，所述环形辐射位置为呈圆环形的区域，所述环形辐射位置所在圆环平行于若干喷嘴所在圆环，且所述环形辐射位置所在圆环的半径小于若干喷嘴所在圆环的半径。

6.如权利要求5所述的EUV光源，其特征在于，所述环形辐射位置所在圆环的圆心位于若干喷嘴所在圆环的圆心的正下方。

7.如权利要求6所述的EUV光源，其特征在于，所述中间焦点位于所述环形辐射位置所在圆环的圆心与若干喷嘴所在圆环的圆心两者连线的延长线上。

8.如权利要求6所述的EUV光源，其特征在于，所述环形辐射位置所在圆环的圆心与所述若干喷嘴所在圆环的圆心的连线构成第一光轴。

9.如权利要求8所述的EUV光源，其特征在于，所述聚光器包括偏心聚光镜和第一驱动装置，偏心聚光镜具有椭球型反射面，且偏心聚光镜的中心偏移第一光轴第一距离，所述偏心聚光镜相对于第一参考平面具有第二倾斜角度，所述第一参考平面为平行于环形辐射位置且经过偏心聚光镜的中心的平面，所述第一驱动装置与偏心聚光镜连接，适于驱动所述偏心聚光镜以第一光轴为旋转轴旋转扫描，在激光束依次轰击到达环形辐射位置的液滴形成的辐射极紫外光时，偏心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。

10.如权利要求8所述的EUV光源，其特征在于，所述偏心聚光镜的中心与位于环形辐射位置的液滴中心的连线构成第二光轴，所述第二光轴平行于第一光轴，所述偏心聚光镜的中心偏移第一光轴的第一距离等于环形辐射位置所在圆环的圆心与位于环形辐射位置的液滴中心之间的距离。

11.如权利要求10所述的EUV光源，其特征在于，所述第一驱动装置包括轴承、连接臂、和动力源，所述连接臂的两端与偏心聚光镜的背面连接，且连接臂与偏心聚光镜的背面两个连接点连线的中心点位于第二光轴的延长线上，所述轴承的一端与连接臂连接，轴承的另一端与动力源连接，所述轴承的中心轴与第一光轴重合。

12.如权利要求11所述的EUV光源，其特征在于，所述偏心聚光镜的中心处具有第一通孔，所述轴承内具有第二通孔，所述悬臂上具有第三通孔，第二通孔与第三通孔对应，所述激光源包括激光器、聚焦透镜，所述激光器位于聚光器上方，适于产生激光束，所述聚焦透镜位于第一通孔中，并与偏移聚光镜固定在一起，所述聚焦透镜适于将透过第二通孔和第三通孔入射的激光束聚焦到环形辐射位置，轰击位于环形辐射位置的液滴。

13.如权利要求12所述的EUV光源，其特征在于，所述激光器产生的激光束沿与第一光轴重合的方向透过第二通孔和第三通孔入射到聚焦透镜。

14.如权利要求12或13所述的EUV光源，其特征在于，所述激光源还包括固定的反射镜，所述固定的反射镜将激光器发射的激光束反射后透过第二通孔和第三通孔入射到聚焦透镜。

15.如权利要求12所述的EUV光源，其特征在于，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，第一信号控制若干喷嘴依次喷吐液滴，第二信号控制所述第一驱动装置驱动所述偏心聚光镜和聚焦透镜同步旋转。

16.如权利要求12所述的EUV光源，其特征在于，所述激光器为泵浦的脉冲输出激光器。

17.如权利要求1所述的EUV光源，其特征在于，呈环形排布依次包括第一喷嘴、第二喷嘴、第二喷嘴……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。

18.如权利要求17所述的EUV光源，其特征在于，所述激光源产生激光束并使产生的激光束旋转扫描，依次轰击到达环形辐射位置的第一液滴、第二液滴、第三液滴……第N液滴。

19.如权利要求17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。

20.一种曝光装置，其特征在于，包括如权利要求1～19任一项所述的EUV光源。