CN114450637A

CN114450637A - 辐射管道

Info

Publication number: CN114450637A
Application number: CN202080067333.XA
Authority: CN
Inventors: R·J·E·海曼斯; G·范德瓦斯特拉顿; I·范德瓦哈伦; J·S·C·维斯特尔拉肯
Original assignee: ASML Holding NV
Current assignee: ASML Holding NV
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2022-05-06
Also published as: US20220390852A1; EP4038455A1; EP3798730A1; KR20220071190A; TW202139256A; WO2021063637A1; JP2022549578A; IL291193A

Abstract

公开了一种用于EUV光刻设备的辐射源。辐射源包括：腔室，包括等离子体形成区域；辐射收集器，被布置在腔室中，被配置成收集在等离子体形成区域发射的辐射并将所收集的辐射引向中间焦点区域；以及辐射管道，设置在辐射收集器和中间焦点区域之间。辐射管道包括：在辐射管道的壁的内表面上的用于引导保护性气流的至少一个出口，以及从辐射管道的壁的内表面延伸并且被配置成重新引导保护性气流的至少一个引导部分。还公开了一种通过将保护性气流提供到辐射管道的至少一个出口来减少辐射管道中的碎片和/或蒸汽沉积的方法。

Description

辐射管道

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月30日提交的EP申请19200480.2的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于EUV光刻设备的辐射源的辐射管道，以及一种用于EUV光刻设备的辐射源。

背景技术

光刻设备是构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案形成装置(例如掩模)处的图案投影到设置于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

为了将图案投影于衬底上，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定可以形成于衬底上的特征的最小尺寸。相比于可以例如使用波长为193nm的辐射的光刻设备，使用波长在4-20nm的范围内(例如6.7nm或13.5nm)的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。

可以使用等离子体产生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器，以及用于容纳等离子体的源收集器模块。例如，可通过将激光束引导至燃料处来产生等离子体，其中燃料诸如为合适材料(例如锡(Sn))的颗粒和/或蒸汽，或者合适气体或蒸汽(诸如Xe气体或Li蒸汽)的流。所产生的等离子体发射输出辐射(例如EUV辐射)，使用辐射收集器来收集该输出辐射。辐射收集器可以是接收辐射并将辐射聚焦成束的反射镜式正入射辐射收集器。源收集器模块可以包括被布置成提供真空环境以支持等离子体的封闭结构或腔室。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。

在LLP源内产生等离子体可能导致燃料产生污染颗粒和/或蒸汽和/或颗粒碎片。在一些情况下，这种污染颗粒和/或蒸汽和/或颗粒碎片可能以相对较快的速度移动，在这种情况下它们通常倾向于跟随辐射束的路径。在其他情况下，这种污染颗粒和/或蒸汽和/或颗粒碎片可能以相对较慢的速度移动，在这种情况下它们会自由地进行布朗运动。在一些光刻设备中，相对慢速移动的污染颗粒和/或蒸汽可能被气流传送到光刻设备内。

相对快速移动和相对慢速移动的污染颗粒和/或蒸汽都可能朝向光刻设备的图案形成装置移动。如果污染颗粒和/或蒸汽到达图案形成装置(即使数量非常少)，它们也可能会污染图案形成装置。图案形成装置的污染可能会降低光刻设备的成像性能，并且在严重的情况下可能需要更换图案形成装置，从而增加成本并且生产效率降低。

此外，颗粒碎片和/或蒸汽可能入射到辐射源内的其他部件上。这些碎片和/或蒸汽可能会影响辐射源生成用于产生EUV的等离子体或将来自等离子体的EUV辐射束提供到光刻设备的其他部件的能力。

例如，颗粒碎片和/或蒸汽可能入射并积聚在辐射源的被设计为吸收不想要的辐射(诸如红外辐射)的部件上。这种颗粒碎片和/或蒸汽的积聚可能会影响这些部件吸收不想要的辐射的能力。

期望提供一种减少或减轻污染颗粒和/或蒸汽和/或颗粒碎片的上述影响的装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于EUV光刻设备的辐射源，该辐射源包括：腔室，该腔室包括等离子体形成区域；辐射收集器，该辐射收集器被布置在腔室中，并且被配置成收集在等离子体形成区域发射的辐射,并且将所收集的辐射引向中间焦点区域；以及辐射管道，该辐射管道设置在辐射收集器和中间焦点区域之间，其中，辐射管道包括：在辐射管道的壁的内表面上的用于引导保护性气流的至少一个出口，以及从辐射管道的壁的内表面延伸并且被配置成重新引导保护性气流的至少一个引导部分。

有利地，体现本发明的辐射源可基本上降低颗粒碎片和/或蒸汽(例如Sn碎片颗粒和/或蒸汽)在辐射管道上的沉积率。此外，体现本发明的辐射源可显著减少穿过中间焦点并进入光刻设备的颗粒碎片和/或蒸汽。因此，本发明还可以减轻由于这种颗粒碎片和/或蒸汽而造成的光刻设备的污染。出口可以设置在辐射管道的壁的内表面中。出口可以包括在辐射管道的壁的内表面中的开口。

至少一个引导部分可被配置成将保护性气流从基本上远离辐射管道的壁的内表面的第一方向重新引导至基本上沿着辐射管道的壁的内表面的第二方向。

第二方向可基本上朝向等离子体形成区域。

至少一个引导部分可重新引导保护性气流，以形成基本上沿着辐射管道的壁的内表面定向的保护性气幕流。优选地，幕流均匀地分布在辐射管道的壁的内表面上，而颗粒碎片可能在内表面的任何位置处终止。

壁的内表面可从远离中间焦点区域的入口孔到靠近中间焦点区域的出口孔向内逐渐变细。对于EUV光刻设备的辐射源，重要的是应当没有颗粒碎片或至少尽可能少的碎片从出口孔逸出。碎片将对光刻设备的其他部分(有时称为扫描仪部分)中的光刻过程产生负面影响。通过将壁放置为接近于中间焦点区域，使得保护性气流可以有效地防止颗粒碎片通过出口孔逸出。

辐射管道可被设置为靠近中间焦点区域。

至少一个引导部分和辐射管道形成为整体结构。

至少一个引导部分围绕辐射管道的壁的内表面周向延伸和/或连续延伸。

至少一个引导部分的表面可在辐射管道的壁的内表面与至少一个引导部分之间形成沟道。

辐射管道的壁的内表面上的至少一个出口可设置在沟道中。

辐射管道的壁的内表面可由以下中的至少一种限定：光滑表面；有脊表面；阶梯表面；波状表面；和/或叶片表面。

沟道可相对于壁的内表面成角度，使得保护性气流被重新引导为远离辐射管道的脊部、阶梯、波状部或叶片。

辐射管道可包括多个引导部分。

这些引导部分/每个引导部分可以重新引导来自多个出口的保护性气流。多个出口可以与围绕辐射管道的壁的内表面周向延伸和/或连续延伸的至少一个引导部分结合。这使得能够沿辐射管道的圆周均匀地分布保护性气流。进一步地，至少一个引导部分的表面可以在辐射管道的壁的内表面和至少一个引导部分之间形成沟道。这使得能够形成在保护性气流沿着辐射管道的壁的内表面流动之前可将保护性气流积聚的环形沟道。当在辐射管道的壁的内表面中提供多个出口时，保护性气流可以均匀地积聚在沟道中。

辐射管道可包括在辐射管道的壁的内表面上的用于引导保护性气流的至少一个出口。

辐射源可包括用于在腔室内产生磁场的磁体，该磁体被布置成在使用中捕获从等离子体辐射的带电粒子。

辐射管道可包括从辐射管道的壁的内表面延伸并且被配置成重新引导保护性气流的至少一个引导部分。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于减少在根据第一方面的辐射管道中的碎片和/或蒸汽沉积的方法，该方法包括向辐射管道的至少一个出口提供保护性气流，使得该保护性气流被至少一个引导部分重新引导。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本发明的实施例，在附图中：

-图1描绘了根据本发明的一方面的包括光刻设备和辐射源的光刻系统；

-图2示出了带有碎片和/或蒸汽沉积物的辐射管道；

-图3描绘了根据本发明实施例的辐射管道的一部分的透视图的横截面；

-图4a描绘了辐射管道中的回流区域；

-图4b描绘了根据本发明实施例的辐射管道中的回流区域；

-图5a示出了在没有保护性气流情况下的Sn颗粒和/或蒸汽在根据本发明实施例的辐射管道中沉积情况的模拟结果；

-图5b示出了在保护性气流为20slm(标准升/分钟)情况下的Sn颗粒和/或蒸汽在根据本发明实施例的辐射管道中沉积情况的进一步模拟结果；

-图5c示出了在保护性气流为40slm情况下的Sn颗粒和/或蒸汽在根据本发明实施例的辐射管道中沉积情况的进一步模拟结果。

具体实施方式

图1示出了包括辐射源SO和光刻设备LA的光刻系统。辐射源SO被配置成产生EUV辐射束B并且将EUV辐射束B提供到光刻设备LA。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置为支撑图案形成装置MA(例如，掩模)的支撑结构MT、投影系统PS和被配置成支撑衬底W的衬底台WT。

照射系统IL被配置成在EUV辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节EUV辐射束B。由此，照射系统IL可包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起为EUV辐射束B提供期望的横截面形状和期望的强度分布。照射系统IL可包括除琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11的其他镜或装置。

在进行这种调节之后，EUV辐射束B与图案形成装置MA相互作用。由于这种相互作用，产生了经图案化EUV辐射束B’。投影系统PS被配置成将经图案化EUV辐射束B’投影到衬底W上。为此，投影系统PS可包括多个反射镜13、14，多个反射镜13、14被配置成将经图案化EUV辐射束B’投影到由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可将缩减因子应用于经图案化EUV辐射束B’，从而形成所具有的特征小于图案形成装置MA上的相应特征的图像。例如，可以应用缩减因子4或8。尽管在图1中示出投影系统PS仅具有两个反射镜13、14，但是投影系统PS可包括不同数量的反射镜(例如，六个或八个反射镜)。

衬底W可包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备LA将由经图案化EUV辐射束B’形成的图像与先前形成在衬底W上的图案对准。

可以在辐射源SO、照射系统IL和/或投影系统PS中提供相对真空，即压力远低于大气压的少量气体(例如氢气)。

例如，图1中所示的辐射源SO是可被称为激光产生等离子体(LPP)源的类型。激光器系统1(其可例如包括CO₂激光器)被布置成经由激光束2将能量沉积到燃料(诸如由例如燃料发射器3提供的锡(Sn))中。尽管在下文以锡进行描述，但是可使用任何合适的燃料。燃料可例如是液体形式，并且可例如是金属或合金。燃料发射器3可包括被配置成将锡以例如液滴的形式引导沿着朝向等离子体形成区域4的轨迹行进的喷嘴。激光束2被入射到等离子体形成区域4中的锡上。将激光能量沉积到锡中使得在等离子体形成区域4产生了锡等离子体7。在电子与等离子体的离子的去激发和复合期间，从等离子体7发射包括EUV辐射的辐射。

由收集器5来收集和聚焦来自等离子体的EUV辐射。例如，收集器5包括近正入射辐射收集器5(有时更一般地称为正入射辐射收集器)。收集器5可具有被布置成反射EUV辐射(例如具有诸如13.5nm的期望波长的EUV辐射)的多层反射镜结构。收集器5可以是具有两个焦点的椭圆形配置。如下所描述的，第一个焦点可以在等离子体形成区域4处，并且第二个焦点可以在中间焦点6处。

激光器系统1可在空间上与辐射源SO是分开的。在这种情况下，激光束2可借助于包括例如合适的定向镜和/或扩束器的束传递系统(未示出)和/或其他光学器件而从激光器系统1传递到辐射源SO。激光器系统1、辐射源SO和束传递系统可一起被认为是辐射系统。

由收集器5反射的辐射形成EUV辐射束B。EUV辐射束B在中间焦点6处被聚焦以在等离子体形成区域4中存在的等离子体的中间焦点6处形成图像。在中间焦点6处的图像用作照射系统IL的虚拟辐射源。辐射源SO被布置成使得中间焦点6位于或邻近于辐射源SO的封闭结构9中的开口8。

虽然图1将辐射源SO描绘为激光产生等离子体(LPP)源，但是可使用任何合适的源(诸如放电产生等离子体(DPP)源或自由电子激光器(FEL))来产生EUV辐射。

图1还示出了根据本发明实施例的辐射管道100。辐射管道100设置在源SO中，在由收集器5形成的EUV辐射束B在到达中间焦点6之前，该EUV辐射束B通过辐射管道100。如下文将更详细描述的，辐射管道100可被配置成吸收和/或反射红外辐射。

提到辐射管道的壁的“内表面”应理解为是指辐射管道的壁的在内侧的或者面向由辐射管道的壁限定的管道、容器或腔室的表面，例如由收集器5形成的EUV辐射束B穿过的管道的表面。

图2示出了辐射管道200的示例，其具有锡碎片205和/或蒸汽的积聚沉积物，并且被提供用于描述与辐射管道相关的一般背景信息的目的。图2的辐射管道200不是本发明的具体化。

辐射管道200包括从入口孔210(远离中间焦点6)到出口孔220(靠近中间焦点6)向内逐渐变细的内壁。出口孔220可以是如图1中所示的辐射源SO的封闭结构9中的开口8。术语“入口”和“出口”可用于表示EUV辐射束B的行进方向，例如EUV辐射从等离子体形成区域4进入辐射管道200，并且在中间焦点6处离开辐射管道200。

在图2所示的示例性辐射管道200中，辐射管道200基本上是截头圆锥形的，并且具有基本上圆形的横截面。

使辐射管道200的内壁逐渐变细可以使得由收集器5朝向中间焦点6聚焦的EUV辐射(即EUV辐射束B)不受阻碍地通过辐射管道200。

使辐射管道200逐渐变细可以使得其他辐射，特别是没有朝向中间焦点6聚焦的辐射被入射到辐射管道200上，例如入射到辐射管道200的内壁的表面上。例如，由激光器系统1发射的、并且没有被燃料吸收而是被燃料散射或反射的红外辐射可通过收集器5而衍射到辐射管道200。

图2的示例性辐射管道200包括多个脊部215。其他示例性辐射管道可替代地或附加地包括光滑表面和/或波状、阶梯状或叶片状表面。多个脊部215围绕辐射管道200的内壁的表面周向延伸。脊部215被布置成使得当沿着穿过入口孔210的中心和出口孔220的中心延伸的中心轴线看辐射管道200时，脊部215是同心布置的。在辐射管道200的横截面视图中，脊部215可被布置为周期性结构，或基本上周期性结构。

每个脊部215从辐射管道200的内壁的表面延伸。脊部215可被配置成吸收入射辐射(例如入射红外辐射)。可选地和/或另外地，脊部215可被配置成反射入射辐射(例如入射红外辐射)。例如，脊部215可被配置成将入射辐射反射到辐射管道200的下部(即更靠近收集器5)，其中辐射管道200的下部可被配置成吸收经反射的辐射。这种脊部215可被称为“反射环”。

在使用中，保护性气流可以通过出口孔220或者通过通常设置在中间焦点6处或周围的一个或多个入口、喷嘴或缝隙(未示出)而被引入辐射管道200中。可以由气体供应系统来引入保护性气流。气体供应系统可被称为动态气体锁(DGL)系统。

DGL系统可被配置成将气流从中间焦点区域6引向等离子体形成区域4。即，保护性气流可以是与辐射束B的传播方向相反(例如基本上相反)的方向。保护性气流可具有足以减少或防止碎片和/或蒸汽从等离子体形成区域4向中间焦点6行进的流速或流量。

当用激光束2照射燃料以产生等离子体7时，一部分燃料可能变成碎片。碎片可包括例如Sn簇、Sn颗粒、Sn微粒、Sn纳米颗粒和/或Sn沉积物的颗粒碎片，和/或例如Sn蒸汽、SnHx蒸汽、Sn原子、Sn离子的分子和/或原子碎片。保护性气流可防止这种碎片和/或蒸汽进入照射系统IL。可取决于保护性气流所使用的气体、保护性气流所使用的气体的速度、保护性气流所使用的气体的密度或压力、碎片(例如颗粒碎片)的大小、碎片的速度、和/或碎片在辐射源SO中的扩散方向选择保护性气流的流量。附加地或可选地，可以根据气体供应系统的布置或几何形状来选择保护性气流的流量。

保护性气流的流量被通常选择为足以限制碎片颗粒和/或蒸汽(例如Sn碎片颗粒和/或蒸汽)穿过中间焦点6或中间焦点区域(其中术语“中间焦点区域”是与术语“中间焦点”对应、类似或可互换的术语)的量，因此保护光刻设备的至少一部分免受燃料污染。然而，在较高速度的情况下，保护性气流可能在辐射管道200内引入一定程度的气体再循环。这种再循环或“回流”可能会使碎片颗粒和/或蒸汽(例如Sn碎片颗粒和/或蒸汽)接近于中间焦点6，从而使得碎片颗粒和/或蒸汽可能进入光刻设备中。此外，这种再循环还可能使碎片和/或蒸汽与辐射管道200的表面(例如内壁)接触。这种效果可在图2中看到，其中可清楚看到锡碎片205和/或蒸汽被沉积在辐射管道200上的脊部215上。这种再循环可能尤其在接近于中间焦点6处发生。

图3描绘了根据本发明实施例的辐射管道300的一部分的透视图的横截面。图3还提供了可如何对图2所示的辐射管道200的设计进行修改来体现本发明的示例。

辐射管道300包括从远离中间焦点区域的入口孔(未示出)到靠近中间焦点区域的出口孔(未示出)向内逐渐变细的内壁。在图3所示的示例性实施例中，入口孔将被设置在图3的底部，并且出口孔将被设置在图3的顶部。

辐射管道300的所示部分是大致截头圆锥形辐射管道300的一部分，因此具有大致圆形横截面。应当理解，在落入本发明范围内的其他实施例中，辐射管道300可具有一些其他合适的形状并且可具有一些其他合适的横截面形状。例如，辐射管道300可包括大致圆柱形、球形、半球形或长方体形状。辐射管道300可包括大致圆形、椭圆形、正方形或任何其他多面形状的横截面。辐射管道300可具有大致中空的截头锥体形状。

使辐射管道300的内壁逐渐变细可以使得由收集器5朝向中间焦点6聚焦的EUV辐射不受阻碍地通过辐射管道300。如参考辐射管道200所描述的，使辐射管道300逐渐变细可以使得其他辐射，特别是没有朝向中间焦点6聚焦的辐射被入射到辐射管道300上。

辐射管道300可以设置为靠近辐射源的中间焦点区域。即，辐射管道300可以形成辐射管道组件的上部，其中上部靠近中间焦点区域，而辐射管道组件的下部远离中间焦点区域和/或靠近等离子体形成区域。辐射管道300可对应于辐射管道组件的最上部(例如最接近中间焦点区域的部分)。因此，辐射管道300可被称为“中间聚焦盖”。这种辐射管道组件可以包括一个或多个中部或下部。这些中部或下部可以是大致截头锥体形状并且联接到辐射管道300以形成辐射管道组件。此外，在一个实施例中，这种辐射管道组件的一个或多个中部或下部可包括叶片状或有脊表面，其被配置成吸收和/或反射辐射(诸如红外辐射)。在更进一步的实施例中，这些中部或下部可包括温度控制表面，特别是包括主动冷却表面。这种冷却表面可例如用于将收集的锡保持为固态。

在图3的示例性实施例中，辐射管道300包括多个叶片310。即，辐射管道300的壁的内表面由叶片表面限定。应当理解，在落入本发明范围内的其他实施例中，辐射管道300的壁的内表面可由以下中的至少一种限定：光滑表面；有脊表面；阶梯表面；波状表面；和/或叶片表面。

辐射管道300包括用于引导保护性气流的多个出口320、325。每个出口320、325可以将来自气体源(诸如分配沟道330)的保护性气流引导至辐射管道300中。即，每个出口320、325可以将保护性气流引导至由辐射管道300的内壁限定的管道、腔室、空间或容器中。

保护性气流可包括氢气。应当理解，在其他实施例中，可以使用另一种气体或气体混合物。例如，在其他实施例中，保护性气流可包括氩气或氦气。

示例性辐射管道300包括多个引导部分335、345。在图3的示例性实施例中，辐射管道300包括两个引导部分335、345。应当理解，在其他实施例中，辐射管道300可以包括仅一个引导部分，或者可以包括多于两个的引导部分，诸如三个、四个、五个或更多个引导部分。在优选实施例中，辐射管道300包括两个引导部分。

每个引导部分335、345从辐射管道300的壁的内表面延伸。每个引导部分335、345可围绕辐射管道300的壁的内表面周向延伸和/或连续延伸。

引导部分335、345被布置成使得当沿着穿过入口孔的中心和出口孔的中心延伸的中心轴线观看辐射管道300时，引导部分335、345是同心布置的。在辐射管道200的横截面视图中，引导部分335、345可被布置为周期性结构，或基本上周期性结构。

每个引导部分335、345形成基本上环形的结构。引导部分335、345可以被称为“流动环”。

每个引导部分335、345被配置成重新引导或改变来自相关出口320、325的保护性气流的方向。例如，第一引导部分335被配置成重新引导改变来自第一出口320的保护性气流的方向。第二引导部分345被配置成重新引导改变来自第二出口325的保护性气流的方向。

在优选实施例中，多个出口与每个引导部分335、345相关联。在一个示例中，32个出口可与第一引导部分335相关联，并且32个出口可与第二引导部分345相关联。在其他实施例中，少于或多于32个出口可与每个引导部分相关联。这些出口可被均匀或不均匀地间隔开(例如周向地或沿圆周间隔开)。

多个出口可以围绕辐射管道300的内壁周向地设置和/或在外围上设置。多个出口可以围绕辐射管道300的内壁轴向地布置。即，多个出口可被布置成围绕辐射管道300延伸。多个出口可以均匀地(例如基本均匀地)间隔开。

此外，不同的引导部分可以具有不同量的相关出口。例如，第一引导部分335被设置为比第二引导部分345更接近中间焦点6。因此，由于从辐射管道300的入口孔至出口孔的向内逐渐变细，所以第一引导部分335的圆周或周长小于第二引导部分345的圆周或周长。因此，由于不同引导部分的圆周尺寸的差异，所以每个引导部分可相关联不同量的出口。即，至少部分地由于第一引导部分335的圆周或周长小于第二引导部分345，所以第一引导部分335可具有比第二引导部分345更少的相关出口320。

出口320、325可被配置成沿辐射管道300的内壁的整个周向将保护性气体引入辐射管道300。

每个出口可包括在辐射管道300的壁的表面中的开口。

在其他实施例中，一个或多个出口可包括喷嘴。这种喷嘴可从辐射管道300的壁的表面突出。从辐射管道的壁的表面突出的喷嘴可对被碎片堵塞的情况提供一定保护。

从保护性气体源的角度来看，出口320、325是出口，它们将气体输出到由辐射管道的壁限定的腔室的容器中。因此，从由辐射管道300的内壁限定的管道、容器、空间或腔室的角度来看，任何“出口”也可被认为是“入口”。

每个引导部分335、345可包括多个表面。例如，在图3的实施例中，至少一个引导部分335、345的第一表面365、375基本上平行于辐射管道300的壁的内表面，例如基本上平行于由辐射管道300的内壁的表面大致限定的、并且由图3中的虚线370表示的整体锥形表面平行。

在图3的示例性实施例中，至少一个引导部分335、345的第二表面385、395在辐射管道300的壁的内表面和至少一个引导部分335、345之间形成沟道380、390。辐射管道300的壁的内表面上的出口320、325被设置在沟道380、390中。

每个引导部分335、345被配置成将保护性气流从基本上远离辐射管道300的壁的内表面的第一方向重新引导为基本上沿着辐射管道300的壁的内表面的第二方向。第一方向在图3中由第一箭头340、350表示。第二方向在图3中由第二箭头305、315表示。引导部分被配置成重新引导保护性气流，以形成基本上沿着辐射管道300的壁的内表面定向的保护性气幕流。这种保护性气幕可以基本上朝向等离子体形成区域4和/或收集器5流动。

如前所述，通过DGL系统等引入保护性气流时，可能将气体再循环或“回流”的区域引入在辐射源中，特别是引入至接近于辐射源的内壁。通过沿大致朝向收集器5的方向引入基本上沿辐射管道的壁的内表面定向的保护性气幕流，可中断这种回流区域和/或减少或缩小这种回流区域的规模或范围。因此，可以降低辐射管道300和/或光刻设备LA的污染程度。下面参考图4a和4b更详细地描述这种效果。

在示例性实施例中，沟道380、390可相对于辐射管道300的壁的内表面成角度，使得来自出口320、325的保护性气流被重新引导或改变方向为远离辐射管道310的任何叶片表面310。此外，与第一引导部分335相关联的沟道380可相对于辐射管道300的壁的内表面成角度，使得沿由箭头305表示的方向来自与第一引导部分335相关联的出口320的保护性气流被重新引导或改变方向为远离第二引导部分345。

在辐射管道300包括叶片表面的一些实施例中，与引导部分345紧邻的叶片355可以比其他叶片310从辐射管道300的壁的内表面延伸更少。即，在一些实施例中，与引导部分紧邻的一个或多个叶片可被配置成使得它们不阻挡在由图3中的箭头315表示的基本上沿着辐射管道300的壁的内表面的第二方向上的保护性气流。

在图3所示的实施例中，引导部分335、345和辐射管道300被形成为整体结构。在其他实施例中，一个或多个引导部分可被单独地形成并且被附加(例如加装)至辐射管道300。

辐射管道300可由以下材料形成或包括选择为耐腐蚀的材料，例如对辐射源SO中的环境(例如辐射源SO中的氢环境)中的燃料的腐蚀耐受的材料。辐射管道300的材料可被选择为对热变化耐受，诸如由于辐射源SO和/或等离子体7中的辐射而引起的热变化。示例性辐射管道300可包括金属或金属合金，或者由金属或金属合金制成。例如，辐射管道300的材料可以是或包括钼、钨、铝、不锈钢、铜或其合金。辐射管道300可包括金属或金属合金表面。

图4a是描绘根据本发明实施例的辐射管道400中的气体再循环或回流的区域的示意图。

辐射管道400包括从远离中间焦点的入口孔410到靠近中间焦点的出口孔420向内逐渐变细的内壁。

出于示例的目的，保护性气流460被示出为通过出口孔420而被引入到辐射管道400中。在其他实施例中，可通过通常设置在中间焦点6和/或出口孔420处或周围的一个或多个入口、喷嘴或缝隙(未示出)来引入保护性气体。如前所述，可通过动态气锁(DGL)系统引入保护性气流460。

仅出于示例的目的，在4a中示出了单个引导部分450。在该示例中，没有保护性气流被单个引导部分450重新引导。

此外，仅出于示例的目的，辐射管道400被示出为没有叶片表面、有脊表面或波状表面。应当理解，在其他实施例中，辐射管道400的壁的内表面的至少一部分可由以下中的至少一种限定：光滑表面；阶梯表面；有脊表面；波状表面；和/或叶片表面。

在图4a的示例中，流过出口孔420的保护性气体已经在辐射管道400内引入了气体再循环区域430。这种气体再循环或“回流”可能会使原本在入口孔410附近的碎片颗粒和/或蒸汽(例如Sn碎片颗粒和/或蒸汽)接近于中间焦点6，从而使得碎片颗粒和/或蒸汽可能进入光刻设备LA中。

此外，碎片颗粒和/或蒸汽(例如Sn碎片颗粒和/或蒸汽)的轨迹可接近于并且基本上平行于辐射管道400的壁的内表面，使得这些碎片受到来自DGL系统等的保护性气流的抑制最小，这至少部分地是由于再循环区域所导致。

这种气体再循环还可能使这些碎片和/或蒸汽与辐射管道400的表面(例如内壁)接触。再循环气体的流动方向在图4a中由箭头440示出。这种气体再循环可由其在接近于中间焦点6和/或出口孔420处发生。此外，这种气体再循环还可能将这些碎片和/或蒸汽拉向中间焦点6和/或出口孔420，这可能导致这些碎片和/或蒸汽穿过中间焦点6和/或出口孔420并且进入光刻设备LA。例如，光刻设备LA的这种污染可能导致光刻设备LA内的图案形成装置MA的污染。图案形成装置MA的污染可能降低光刻设备LA的成像性能，并且在严重的情况下可能需要更换图案形成装置MA，从而导致成本并且生产效率的不有效。

图4b是描绘根据本发明实施例的辐射管道400中的气体再循环或回流的区域的示意图。除了由单个引导部分450重新引导的保护性气流470之外，图4b与图4a相对应。

单个引导部分450被配置成重新引导保护性气流470以形成基本上沿着辐射管道400的壁的内表面定向的保护性气幕流。在使用中，保护性气幕流基本上朝向等离子体形成区域和/或收集器5流动。

可以看到，由于保护性气幕流的存在，辐射管道400内的气体再循环区域430的范围显著减少。特别地，气体再循环区域430基本上不朝向辐射管道400的入口孔延伸。因此，气体再循环区域430可能不会拾取很多的碎片和/或蒸汽，并且将这些碎片和/或蒸汽朝向出口孔420转移。此外，至少部分地由于辐射管道400内的气体再循环区域430的范围被减少，因此所具有的轨迹接近于并且基本上平行于辐射管道400的壁的内表面的碎片和/或蒸汽很有可能被来自DGL系统等的保护性气体流抑制。

在图5a至图5c中举例说明了本发明的有效性，图5a至图5c描绘了在各种保护性气体流量的情况下，Sn颗粒和/或蒸汽在根据本发明实施例的辐射管道中沉积情况的模拟结果。

例如，图5a描绘了包括一对引导部分510、520的辐射管道500。在图5a中，没有保护性气流被引导部分重新引导以形成基本上沿着辐射管道500的壁的内表面定向的幕流。因此，模拟沉积率(例如，Sn碎片和/或蒸汽在辐射管道500上的沉积率)在10至0.25纳米/千兆脉冲的范围内(例如激光器输出的纳米/千兆脉冲)。

图5b描绘了辐射管道500，其中保护性气体被引导部分重新引导以形成基本上沿着辐射管道500的壁的内表面定向的幕流。保护性气体的模拟流量为20标准升/分钟。因此，模拟沉积率(例如，Sn碎片和/或蒸汽在辐射管道500上的沉积率)在1.6x10^-4至1x10^-7纳米/千兆脉冲的范围内。

图5c描绘了辐射管道500，其中保护性气体被引导部分重新引导以形成基本上沿着辐射管道500的壁的内表面定向的幕流。保护性气体的模拟流量为40标准升/分钟。因此，在辐射管道500的整个表面上的模拟沉积率(例如，Sn碎片和/或蒸汽在辐射管道500上的沉积率)在1x10^-7纳米/千兆脉冲的范围内。

辐射源的腔室可以包括排气口(未示出)以从其中移除气体。进一步地，辐射源可以包括用于移除或收集Sn碎片的其他装置。例如，这种装置可包括与(Sn)沉积表面结合的加热装置以及引导至Sn桶以收集熔融锡的槽或引导系统。在辐射源的下部设置Sn桶。

因此，从上述模拟结果可以看到，根据本发明的实施例的辐射源通过增加基本上沿辐射管道500的壁的内表面流动的保护性气流幕的流量，可基本上降低锡碎片和/或蒸汽在辐射管道500上的沉积率。此外，体现本发明的辐射源可显著减少穿过中间焦点并进入光刻设备的碎片和/或蒸汽。

尽管在本文中可以具体参考光刻设备在IC的制造中的使用，但是应当理解，本文中描述的光刻设备可以具有其他应用。其他可能应用包括制造集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。

尽管在本文中可以在光刻设备的上下文中具体参考本发明的实施例，但是本发明的实施例可以在其他设备中使用。本发明的实施例可以形成掩模检查设备、量测设备、或者测量或处理诸如晶片(或其他衬底)或掩模(或其他图案形成装置)等物体的任何设备的一部分。这些设备通常可以称为光刻工具。这种光刻工具可以使用真空条件或环境(非真空)条件。

尽管上面已经描述了本发明的特定实施例，但是应当理解，本发明可以以不同于所描述的方式来实践。上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将很清楚的是，可以在不脱离下面阐述的权利要求的范围的情况下，对所描述的本发明进行修改。

Claims

1.一种用于EUV光刻设备的辐射源，所述辐射源包括：

腔室，所述腔室包括等离子体形成区域；

辐射收集器，所述辐射收集器被布置在所述腔室中并且被配置成收集在所述等离子体形成区域发射的辐射，并且将所收集的辐射引向中间焦点区域；以及

辐射管道，所述辐射管道设置在所述辐射收集器和所述中间焦点区域之间，

其中，所述辐射管道包括：至少一个出口，所述至少一个出口在所述辐射管道的壁的内表面上用于引导保护性气流，以及至少一个引导部分，所述至少一个引导部分从所述辐射管道的壁的内表面延伸并且被配置成重新引导所述保护性气流。

2.根据权利要求1所述的辐射源，其中，所述至少一个引导部分被配置成将所述保护性气流从基本上远离所述辐射管道的壁的内表面的第一方向重新引导至基本上沿着所述辐射管道的壁的内表面的第二方向。

3.根据权利要求2所述的辐射源，其中，所述第二方向基本上朝向所述等离子体形成区域。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述至少一个引导部分重新引导所述保护性气流，以形成基本上沿着所述辐射管道的壁的内表面定向的保护性气幕流。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述壁的内表面从远离所述中间焦点区域的入口孔到靠近所述中间焦点区域的出口孔向内逐渐变细。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述辐射管道被设置为靠近所述中间焦点区域。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述至少一个引导部分和所述辐射管道形成为整体结构。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述至少一个引导部分围绕所述辐射管道的壁的内表面周向地延伸和/或连续延伸。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述至少一个引导部分的表面在所述辐射管道的壁的内表面与所述至少一个引导部分之间形成沟道。

10.根据权利要求9所述的辐射源，其中，所述辐射管道的壁的内表面上的至少一个出口设置在所述沟道中。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述辐射管道的壁的内表面由以下中的至少一种限定：光滑表面；有脊表面；阶梯表面；波状表面；和/或叶片表面。

12.根据从属于权利要求9或10的权利要求11所述的辐射源，其中，所述沟道相对于所述壁的内表面成角度，使得所述保护性气流被重新引导远离所述辐射管道的脊部、波状部或叶片。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述辐射源包括用于在所述腔室内产生磁场的磁体，所述磁体被布置成捕获从所述等离子体辐射的带电粒子。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射源，其中，所述引导部分/每个引导部分重新引导来自多个出口的保护性气流。

15.一种用于根据权利要求1所述的辐射源的辐射管道，所述辐射管道包括：

至少一个出口，所述至少一个出口位于所述辐射管道的壁的内表面上用于引导保护性气流，以及

至少一个引导部分，所述至少一个引导部分从所述辐射管道的壁的内表面延伸并且被配置成重新引导所述保护性气流。

16.一种用于减少在根据权利要求15所述的辐射管道中的碎片和/或蒸汽沉积的方法，所述方法包括向所述辐射管道的至少一个出口提供保护性气流，使得所述保护性气流被至少一个引导部分重新引导。