TW200912999A - Lithographic apparatus and device manufacturing method - Google Patents

Description

200912999 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種微影裝置及方法。 【先前技術】

U 微影裝置為將所要圖案施加至基板上（通常施加至基板 之目標部分上)的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路 (ic)之製造中。在該情況下，圖案化器件(其或者被稱作光 罩或主光罩）可用以產生待形成於ic之個別層上的電路圖 案。可將此圖案轉印至基板（例如，石夕晶圓）上之目標部分 (例如，包括晶粒之-部分、一個晶粒或若干晶粒）上。圖 案之轉印通常係經由成像至提供於基板上之輕射敏感材料 (抗餘背J)層_L #又而έ，單—基板將含有經順次圖案化 之鄰近目標部分的網路。已知微影裝置包括：步進器，其 中藉由一次性將整個圖案曝光至目標部分上來照射每一目、 標部分；及掃描器，其中藉由在給定方向（"掃描”方向）上 經由輕射光束而掃描圖案同時平行或反平行於此方向而同 步地掃描基板來照射每一目標部分。亦有可能藉由將圖案 壓印至基板上而將圖案自圖案化器件轉印至基板。 光微影被廣泛地辨識為製造IC及其他器件及/或結構中 之關鍵步驟中的-者。目前，似乎無替代技術用以利用類 似精確度、速度及經濟生產力來提供所要圖案架構。然 而’隨著使用光微影所製造之特徵的尺寸變得更小，光微 影變為用於使小型IC或其他器件及/或結構能夠按真實大 量規模被製造之最（若非最）臨界⑽因素㈣—钟叫 133365.doc 200912999 factor)中的一者。 圖案列印限度之理論估計可由瑞立解析度準則給出，如 方程式（1)所示： — κ .不一 ⑴ NAps 二中λ為所使用之幸畐射的波長，NA”為用以列印圖案之投 “統的數值孔徑，匕為過程依賴性調整因數(亦被稱作瑞 立常數且CD為經列印特徵之特徵尺寸（或臨界尺寸）。 自方程式⑴可見’ T以三種方式來獲得特徵之最小可 :尺寸的減少：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔 徑NAPS，或藉由降低、之值。 二=,縮短曝光波長且因此減少最小可列印間距， =義使用Μ外線（黯)㈣源。與經組態以輸出大於 、力193随之㈣波長的習知料線輻射 源經組態以輸出為約13 nm之輕 吼射 早町及長。因此，EUVM鉍 源可構成針對達成小特徵列印之 遠紫外線或軟讀線，且可驟该輪射被稱作 漿源、放電… (例如)雷射器產生之電 射： 水源，或來自電子儲存環之同步加速器輕 :==輕射之功率視源尺寸而定。通常，需要 承集I了此夕之由源所輻射之功率，因 聚集效率意謂可減少提供至源之功率，其w率之大 用壽命。源尺寸連同聚集角度形成源之光盈於=使 僅在源之光展量内所發射之料可被㊃Γ用1 T應且用於照明圖案 133365.doc 200912999 化器件。 【發明内容】 在本發明之-態樣中，提供一種用於產生供在微影裝置 中使用之輻射的方法’方法包括：將燃料供應至位於陰極 與陽極之間的放電空間；以燃料而在陰極與陽極之間形成 放電以形成電聚；及藉由控制由電製所進行之輻射發射而 調整由電漿所界定之容積’調整包括將物質供應至電衆以 控制輻射發射 在本發明之一態樣中，提供一種器件製造方法，其包 括·產生輻射光束，產生包括：將燃料供應至位於陰極與 陽極之間的放電空間；以燃料而在陰極與陽極之間形成放 電以形成電漿；及藉由控制由電漿所進行之輻射發射而調 整由電漿所界定之容積，調整包括將物質供應至電漿以控 制輻射發射；圖案化輻射光束以形成經圖案化輻射光束； 及將經圖案化輻射光束投影至基板上。 在本發明之一態樣中，提供一種經組態以產生用於微影 裝置之輻射的源，源包括陰極及陽極，陰極及陽極經組態 成以位於放電空間中之燃料來形成放電以便產生電漿，放 電空間在使用中包括經組態以調整由電漿所進行之輻射發 射以便控制由電漿所界定之容積的物質。 在本發明之一態樣中，提供一種微影系統，其包括： 源，源經組態以產生輻射，源包含陰極及陽極，陰極及陽 極經組態成以位於放電空間中之燃料來形成放電以便產生 電漿，放電空間在使用中包括經組態以調整由電漿所進行 133365.doc 200912999 之輻射發射以便控制由雷喈μ κ — 市」田也水所界定之容積的物質；圖案支 撐件，圖案支撐件經組態以固持圖案化器件，圖案化器件 經組態以圖案化輕射以形成經圖案化韓射光束；基板支樓 件，基板支樓件經組態以支擇基板；及投影系統，投影系 統經組態以將經圖案化輻射光束投影至基板上。 【實施方式】 現將參看隨附示咅性圖+ & μ # 心注圖式而僅藉由實例來描述本發明之 實施例’在該等圖式中’對應參考符號指示對應部分。 圖1示意性地描繪根據本發明之—實施例的微影裝置卜 裝置1包括經組態以產生輻射之源s 〇、經組態以調節來自 接收自源S〇之輕射之輕射光束B(例如，EUV輕射）的照明 糸統（照明器）IL。源S0可經提供為單獨單元。支撐件或圖 案支撑件（例如，光罩台_經組態以支撐圖案化器件（例 如，光罩）MA且連接至經組態以根據某些參數來精確地定 位圖案化器件MA之第一宁々r «灿 疋位盗件PM。基板台或基板支撐 t 件（例如’晶圓台）WT經組態以固持基板（例如，塗覆抗钱 劑之晶圓）W且連接至絲細能，、，# & # , 疋按呈^組態以根據某些參數來精確地定位 基板W之第二定位器。投影系統（例如，折射投影透

鏡系統)PS經組態以將由圖案化器件财賦予至輻射光束B 之圖案投影至基板W之目標部分c(例如，包括一或多個晶 粒）上。 照明系統可包括用以引導、成形或控制輻射之各種類型 的光學組件，諸如，姑M , 斤射、反射、磁性、電磁、靜電或其 他類型之光學組件，或其任何組合。 、 133365.doc 200912999 支撐件以視圖案化器件之定向、 諸如，圖案化器件是否固持於^設計及其他 式來固持圖案化器件。支撐件可使 衣忧中）而定的方 其他夹持技術來固持圖案化器件 機械、真空、靜電或 或台，其可根據需要而為固定或可支撐件可為（例如）框架 圖案化器件（例如）相對於投 移動的。切件可確保 為本文對術語，，主光罩"或"光罩L處於所要位置。可認 術語"圖案化器件”同義。 之任何使用均與更通用之 本文所使用之術語"圖案化器 可用以在韓射光束之應、被廣泛地解釋為指代 基板之目"上々中向輕射光束賦予圖案以便在 若被賦=成圖案的任何器件。應注意，例如， 徵，則心二?束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特 所要圓宰不會精確地對應於基板之目標部分中的 邱八中f’被賦予至㈣光束之圖案將對應於目標 。刀^成之器件（諸如，積體電路）中的特定功能層。 一圖案化裔件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括 :罩可私式化鏡面陣列’及可程式化lcd面板。光罩在 微影術中為熟知的’且包括諸如二元交變相移及衰減相移 光罩類里’以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列 之只例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中之每一者 可個別地傾斜’以便在不同方向上反射人射輕射光束。傾 斜鏡面將®案賦予於由鏡面矩陣所反射之輕射光束中。 本文所使用之術語”投影系統，1應被廣泛地解釋為涵蓋任 何類型之投影系統，包括折射 、反射、反射折射、磁性、 133365.doc 200912999 電磁及靜電光學系統或其任何组合，其適合於所使用之曝 一 5射或適s於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其 口素可'^為本文對術語"投影透鏡"之任何使用均與更 通用之術語”投影系統"同義。 、 此處所L會，裝置為反射類型（例如，使用反射光 罩)。或者’裝置可為透射類型(例如，使用透射光罩 微影裝置可為具有兩個(雙平台)或兩個以上基板台(及/ 或兩個或兩個以上光罩台）的類型。在該等，，多平台”機琴 中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備 步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。 微影裝置亦可為如下類型：其中基板之至少一部分可由 旦具有相對較高折射率之液體（例如’水）覆蓋，以便填充投 ^統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝 之其他空間’例如’光罩與投影系統之間。浸沒技術

U 在此項技術令被熟知用於增加投影系統之數值孔徑。如本 文所使用之術語”浸沒"不咅士田 ^明4如基板之結構必須浸潰於 ，體中，而是僅意謂液體在曝光期間 與基板之間。 ^又办糸統 =圖1，照明器江自輕射源⑽接收輕射。舉例而言， 2射源為準分子雷射器時，韓射源與微影裝置可為單獨 八：且在:亥等情況下，不認為輻射源形成微影裳置之一部 :,射借助於包括(例如）適當引導鏡面及/或光束放大 二 =束傳送系統而自韓射源so傳遞至照明器IL。在立他 例如，當轄射源為永燈時，幸畐射源可為微影裝置 I33365.doc •12- 200912999 之整體部分。輕射源S0及照明器比連同光束傳送系統(圖】 中未展示）(在需要時）可被稱作輻射系統。 照明器IL可包括經組態以調整輻射光束之角強度分布的 調整器件。通常，可調整照明器之瞳孔平面中之強度分布 的至少外部徑向範圍及/或内部徑向範圍(通常分別被稱作 σ外部及σ内部）。此外，照明器江可包括各種其他組件， ，如積光器及聚光器(圖艸未展示照明器可用以調節 輪射光束’以在其橫載面中具有所要均—性及強度分布。 輻射光束Β入射於固持於支撐件(例如，光罩台)ΜΤ上之 圖案化器件（例如，光罩）ΜΑ上，且由圖案化器件圖案化。 在由圖案化器件MA&射之後，帛射光束B穿過投影系統 Ps ’投影系統PS將光束投影至基板w之目標部分c上。借 助於第二定位器件Pw及位置感測器IF2(例如，干涉量測: 件、線性編碼器，或電容性感測器），基板台WT可精確地 :動’例>，以便在輻射光束B之路徑令定位不同目標部 分C。類似地’第—定位器件腹及另—位置感測器則（例 、 v量測器件、線性編碼器，或電容性感測器）可用 以(例如)在自光罩庫之機械擷取之後或在掃描期間相對於 j射光束B之路徑來精確地定位圖案化器件MA。一般而 :可借助於形成第一定位器件pM之一部分的長衝程模 組（粗略定位）及短衝程模組（精細定位）來實現支撐件MT之 移動。類㈣，可使用形成第二定位器件pw之一部分的 長衝程模組及短衝程模組來實現基板台WT之移動。在步 進器（與掃描器相對）之情況下’光罩台⑽可僅連接至短衝 133365.doc -13- 200912999 程致動器’或可為固定的。可使用圖案化器件對準標記

Ml、M2及基板對準標κρι、p2來對準圖案化器件μα及基 板W儘官如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分， 但^可位於目標部分之間的空間中（此等被稱為切割道對

. 準^ 5己）。類似地，在一個以上晶粒提供於圖案化器件MA 之情形中’光罩對準標記可位於該等晶粒之間。 所描繪裝置可用於以下模式中之至少一者中： (' 在乂進杈式中’在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次 性投影，目標部分c上時，使支撐件mt及基板台”保持 土本上猙止（亦即，單次靜態曝光）。接著，使基板台在 X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。在步 進模式中，曝光場之最大尺寸限制單次靜態曝光中所成像 之目標部分c的尺寸。 -在掃“ κ中，纟#被賦予至輻射光束之圖案投影至目 ^ P刀C上日守，同步地掃描支撐件MT及基板台WT(亦即， i,J 單人動釔曝光）。可藉由投影系統ps之放大率（縮小率）及影 像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐件Μτ之速度及方 向在知描拉式中，I光場之最大尺寸限制單次動態曝光 中之目私°卩分的寬度（在非掃描方向上），而掃描運動之長 度判定目標部分之高度（在掃描方向上）。 在另模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目 標部分C上時，使支撐件MT保持基本上靜止，從而固持可 程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式 中通吊使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動 133365.doc •14- 200912999 之後或在掃描期間的順次輻射脈衝之間根據需要而更新可 耘式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式 化圖案化态件（諸如，如以上所提及之類型的可程式化鏡 面陣列）之無光罩微影術。 . 亦可使用對以上所描述之使用模式之組合及/或變化或 完全不同的使用模式。 圖2更詳細地展示投影裝置}，其包括輻射系統42、照明 f 光學窃件單兀44，及投影系統PS。輻射系統42包括可由放 電電漿形成之輻射源SO。EUV輻射可由氣體或蒸汽產生， 例如，Xe氣體、Li蒸汽或sn蒸汽，其中形成極熱電漿以發 射在電磁光譜之EUV範圍内的輻射。藉由由（例如）放電而 導致至少部分地離子化之電漿來形成極熱電漿。對於輻射 之有效產生’可成需要為（例如）1 0 Pa之Xe、Li、Sn蒸汽戋 任何其他適當氣體或蒸汽的分壓。由輻射源s〇所發射之輻 射經由定位於源腔室47中之開口中或後之氣體障壁或污= U 物捕捉器49而自源腔室47傳遞至集光器腔室48中。污染物 捕捉益49可包括通道結構。污染物捕捉器49亦可包括氣體 障壁或氣體障壁與通道結構之組合。在―實施财，如圖 3所論述，Sn源經施加作為EUV源。 集光器腔室48包括可由掠入射集光器形成之輻射集光器 50。輻射集光器50具有上游輻射集光器側5〇&及下游輻射 集光β側50b。輻射集光器5〇包括各種反射器，例如，反 射器142、143及外部反射器146，如圖2所示。由集光器 所傳遞之幸畜射可反射離開光拇光譜遽波器5 i以在集光器腔 J33365.doc 200912999 室48中之孔徑處聚焦於虛擬源點52中。自集光器腔室48， 幸备射光束5 6經由正入射反射器5 3、5 4而在照明光學器件單 兀44中反射至定位於支撐件肘丁上之圖案化器件ma上。形 成經圖案化光束57，其在投影系統Ps中經由反射元件％、 59而成像至晶圓平台或基板台WT上。比所示元件多之元 件可通常存在於照明光學器件單元44及投影系統ps中。視 微影裝置之類型^，可視情況存在光拇光譜遽波器Μ。

另外，可存在比圖2所示之鏡面多的鏡面，例如，可存在 比58、59多1至4個的反射元件。 應瞭解，輻射集光器50可在外部反射器146之外部表面 上具有另外特徵或圍繞外部反射器146具有另外特徵，例 如’保護性固持器、加熱器，等等。參考數字18〇指示兩 個反射器之間（例如，反射器142與143之間）的空間。每一 反射器142、143、146可包括至少兩個鄰近反射表面，離 源so較遠之反射表面與較接近於源s〇之反射表面相比經 置放成與光軸Ο成小角度。以此方式，掠人射集光器_ 組態以產生沿著光軸〇傳播之EUV輻射光束。 一代替將掠人射鏡面用作集光器鏡面5()，可應用正入射集 光器。如本文在一實施例中更詳細地描述為具有反射器 142 143及146之巢套式集光器且如圖2示意性地描繪之集 光器鏡面50在本文中進—步们乍集光器（或集光器鏡面汰 實例因此’在適用時’作為掠入射集光器之集光器鏡面 50亦可大體上被解釋為集光器且在特定實施例中亦被解釋 為正入射集光器。 133365.doc 16 200912999 另外，代替光栅51，如圖2示意性地描冑，可應用透射 光學滤波器。對於EUV而言透射且對於uvf|射而言較不 透射或甚至大體上吸收uv輻射之光學據波器在此項技術 中為已知的。因此，"光柵光譜純度濾波器”在本文中進一 步被指示為”光譜純度遽波器”，其包括光拇或透射遽波 器。未描繪於圖2中但亦經包括作為任選光學元件的可為 EOT透射光學遽波器(例如，配置於集光器鏡面5〇之上 游），或照明單兀44及/或投影系統ps中之光學Euv透射淚 波器。 ^ Ο 在圖1及圖2之實施例中，微影裝置1為無光罩微影裝 置’其中圖案化器件MA為可程式化鏡面陣列。該陣列之 一實例為具有黏彈性控制層及反射表面之矩陣可定址表 面。該裝置所隱含之基本原理為(例如）：反射表面之經定 址區域將人射輕射反射為繞㈣射，而未經定址區域將入 射輻射反射為非繞射㈣。藉由制適當較器，可將非 繞射輕射渡出經反射光束1而僅留下繞射輻射。以此方 式，光束變得根據矩陣可定址表面之定址圖案而圖案化。 可程式化鏡面陣列之替代實施例❹微小鏡面之矩陣配 置’其中之每一者可藉由施加適當區域化電場或藉由使用 壓電致動器而個別地圍繞轴傾斜。再次’鏡面為矩陣可定 址的’使得經定址鏡面將在與未經定址鏡面不同之方向上 反射入射輕射光束。以此方式’經反射光束根據矩陣可定 址鏡面之定址圖案而圖案化。可使用適當電子器件來執行 所需矩陣定址。在以上所描述之兩種情形中，圖案化写件 133365.doc • Π· 200912999 -或多個可程式化鏡面陣列。可（例如）自美國專利 5 296,891號及第5,523，193號以*似公開案第卵 98/38597號及第W〇刪晴見到關於如此處所提及之 鏡面陣列的更多資訊。在可程式化鏡面陣列之情況下，可 :支撐結構體現為(例如)框架或台，其可根據需要而為固 定或可移動的。 可程式化鏡面陣财之鏡面的尺切常大於存在於習知 i反Λ或光罩上之圖案的臨界尺寸。如此，無光罩微 4置、,高要具有高於非無光罩微影裝置之倍減因數的 倍減因數之投影透鏡。舉例而言，無光罩微影裳置之倍減 因數為約_，而非無光罩微影裝置之倍減因㈣約4。因 此，對於投影系統之給定數值孔徑，在無光罩微影裳置中 由投影系統阶斤聚集之經圖案化幸畐射光束非常小於使用習 知（反射或透射）光罩之微影裝置之經圖案化_射光束。此 又限制無光罩微影裝置之光展量。 由此可見：對於習知圖案化器件應用所開發之現有刪 源可具有顯著地大於無光罩微影裝置之源光展量的源光展 量。若源之光展量大於微影裝置之光展量，則可能損失輕 射。為了補償輻射損失，可增加基板之曝光時間。然而， 此可能影響基板產出率。 歸因於無光罩裝置之小光展量，因此需要使微影裝置工 聚集由輻射源SO所發射之所有輻射以限制輻射損失為了 確保由源so所發射之大體上所有輻射照明圖案化器件MA 且由投影系統PS聚集’需要使源⑽之光展量與微影裝置丨 133365.doc 18 200912999 之光展量匹配。舉你丨_ 千W肉S ’在圖1及圖2之實施例中，需要 將源之光展量限制於低於約〇〇3mm2球面度之範圍内。 展丁根據本發明之一實施例之供在圖1及圖2之微影 裝置中使用的雷滕、.语 ^ 、 漿源300。電漿之有效徑向及/或軸向尺寸 ^曰源之光展量。為了調整（例如，減少）電裂源300之光展 S藉此使源之光展量與微影裝置1之光展量匹配，源300 A建構及配置成使得電漿之徑向及/或轴向尺寸在放電期 間被控制（例如，被減少）。 ^如圖3所不，電浆源300包括陰極305、陽極310 ’及位於 陽和”陰極之間的放電空間315。陰極及陽極3⑺各自 具有大體上定t心於共同2軸上之整體圓柱形形狀。在圖3 中’ z軸被稱作放電軸。 Ο 在操作中，可藉由以陰極305與陽極3】〇之間的燃料來施 加放電而產生高溫放電電漿。用以產生電聚之燃料位於放 電空間315中。燃料可為固體、液體或氣體。舉例而言， 在圖3之實施中，燃料可由位於陰極305之上部部分3〇7上 之薄錫（Sn)層306組成。在另一實施中，燃料可包括氣 體’諸如，Xe。在又一實施中，可將不同材料（諸如，鐘 或銦）用作燃料材料。如圖3所示，可藉由雷射源奶來執 行電褒放電之點燃。由㈣源325所輸出之㈣光束现經 由開口335而聚焦至陰極3〇5之上部部分3〇7上。歸因於Z 層306中之雷射能量的吸收，Sn經蒸發且部分地離子化。 電㈣〇沿著由存在於陰極與陽極之間的燃料材科及電 場所界定之路徑而在陰極305與陽極31〇之間的放電期間膨 I33365.doc -19· 200912999 服。具體而言，在雷射切除之後約3〇至1〇〇奈秒，燃料蒸 汽膨脹且到達陽極310之邊緣，從而形成陰極3〇5與陽極 310之間的傳導路徑。一旦形成傳導路徑，則觸發陽極 與陰極305之間的放電，藉此導致電漿32〇内之進一步離子 化及加熱。 在點燃之後，電漿320由歐姆加熱維持，其中進一步離 子化歸因於由陰極305與陽極310之間的電流流動所產生的

磁場而形成於電漿内。磁場導致勞倫茲力作用於電漿32〇 之粒子，藉此形成粒子之碰撞及離子化。電漿之尺寸 藉由兩種相反力（電漿内之熱壓及作用於電漿之磁壓）而達 到平衡。磁壓與丨2成比例，其中【為放電電流。隨著放電電 流I增加，磁壓相對於熱壓而增加。在如此進行時，壓力 平衡被破壞且電漿320趨向於在徑向方向（亦即，垂直於z 軸或放電軸）上壓縮。此過程可被稱作捏縮效應（phch effect)，其導致發射EUV輻射之高密度及溫度電漿柱的形 成。歸因於不穩定性，此電漿柱通常破裂成複數個基本電 漿柱或基本EUV源。 實際上，在下文令亦被稱作電漿捏縮之電漿32〇包括沿 著放電軸而定位之複數個基本源。此等基本源亦可被稱作 熱點或EUV輻射點（ERP)。此等基本源之特性可視（例如）用 以形成電聚之燃料如^^…十源之幾何形狀⑽ 如，陰極及陽極之尺寸、陰極與陽極之間的距離）及供應 至源之功率而定。EUV輻射點之徑向尺寸與軸向尺寸可彼 此成比例。舉例而言，若電漿燃料由錫（Sn)組成，則euv I33365.doc -20- 200912999 cm及 0.05 輕射點之徑向尺寸與軸向尺寸可分別為約〇〇2 cm 〇 二：解，此等EUV源之最終徑向尺寸〜係藉由電浆之輕 盘2而界疋。本質上’透明電漿之歐姆加熱及輕射功率 成比例，而光學厚電之輪 射功率與〜成比例’其中卜為捏縮柱之半徑。可在能量歸 因於線_而自電㈣失時界定輕射功率。術語"透明電

漿”意謂電漿中所燃燒之光子之平均自由路徑非常大於電 裝之特性尺寸（亦即，光子易於自電漿逸出）。術語,·光學厚 電漿&代電漿中所燃燒之光子之平均自由路徑非常小於 電漿之特性尺寸的情形。 ，右幸田射功率在某—時間點大於藉由歐姆加熱所獲得之功 率，則電襞將接著收縮以返回至歐姆加熱與輕射功率之間 的平衡。在此過程期間，電衆因為其密度㈠v)比其半徑 增加得快而變為光學厚。光學厚電漿之收縮導致輻射功率 之減少，而藉由歐姆加熱所獲得之功率增加。當此等兩個 力率相等冑’電衆之收縮停止。此過程可被稱作Z捏縮之 ”輪射崩裂"（radiation collapse)。 電漿捏縮300之徑向及/或軸向尺寸之減少可增加由微影 裝置所聚集之輻射量。舉例而言，如圖3所示，電漿捏縮 3 00之裎向尺寸之減少（亦即，在大體上垂直於z軸之方向 上電漿捏縮300之減少）可減少由陽極31〇及/或由可最接近z 軸而定位之任何其他元件所阻塞的輻射量。因為存在較少 由陽極3 1 0所阻塞之輻射，所以可減少提供至源之功率， 133365.doc -21 - 200912999 其有益於源之使用壽命。 為了控制（例如，減少）電聚32〇之徑向及 電衆源_經建構及配置以增加輕射損失或 = 行之輕射發射(亦即_，增加韓射功率)。舉例而言： 電漿在不同波長下輻射。結果，透明〜及化混合 :失大於透Γ電聚中之輕射損失。此又意謂電聚柱= 性目至更小“ ’以便建立歐姆加熱與輕射功率之間的相等

在圖3之實施例中，輕斯招+ ^ , 、才貝失豬由將一或多種物質、混 雜物或元素添加至燃料而在電漿320中增加。⑯質、混雜 物或元素針對其在所要或預定波長範圍或it譜内增加輕射 損失或發射之能力而添加至燃料。在此情境中，語言"所 要或預疋波長範圍或光譜，，意謂比用於Euv微影術之光譜 範圍（亦被稱作，，頻帶内輻射"範圍）寬的光譜範圍（亦被稱作 ，將頻帶外EUV幸昌射”範圍）。舉例而言，在Μ nm下_電 漿源之最佳電子溫度Te為約30-50 eV。在此電子溫度八 下電漿在力0·5让1\至5 kTe之間的範圍内（其意謂"頻帶外 EUV波長範圍為約5 nm至1〇〇 之電子能量下原則上可 有效地發射。添加可有效地在此區域中輻射之元素可增加 電漿之輻射損失。舉例而言，在一實施例中，可使用低熔 點元素（諸如’鎵（Ga)、銦（In)、鉍（Bi)、鋁（A1)或鉛（Pb)) 來增加電漿捏縮320内之輻射損失。 物貝、混雜物或元素之選擇可基於用以產生電黎320之 燃料的本性。詳言之，物質、混雜物或元素之選擇可基於 133365.doc 22- 200912999 用2所考慮之燃料的波長範圍或光譜，其中輻射損失主要 地影響電聚之發射尺寸或表面。舉例而言，在錫之产 〇 w之僅一小部分（自約13,〇 nm至約14.0 nm)由輻 射知失支配。若在屬於5 nm至⑽nm範圍之波長範圍内於 電聚捏縮中增加輻射損失或輻射發射，則可能破壞平衡且 控制（例如，降低）電漿捏縮之徑向及/或軸向尺寸。

因此，在本發明之一實施例中，可根據以下方法來執行 電漿捏縮之徑向及/或軸向尺寸的控制（例如，減少）。首 先，針對燃料提供頻帶内EUV輻射之能力來選擇燃料。方 去接著進仃至第二程序，其巾選擇適應於在頻帶外範 圍内產生輻射發射之物質。在第二程序之後，將物質添加 至燃料以控制(例如’減少)電漿捏縮之徑向及/或軸向尺 寸。 除了控制（例如，降低）電漿捏縮32〇之徑向及/或軸向尺 寸X外物質、混雜物或元素可顯著地減少電漿源之操作 «L度其亦可有盈地延長源之使用壽命。舉例而言，包括 Sn與In之燃料混合物之源將具有為約25〇。〇之操作溫度， 而僅包括Sn之習知源將具有為約3〇〇 Ό之操作溫度。類似 地，包括Sn與Ga之燃料混合物之源將具有為約⑽^至^它 之操作溫度（亦即，室溫）。作為另一實例，包括以與八丨之 燃料混合物之源將具有為約5〇〇〇c之操作溫度。 在戶、靶例中，可在將燃料引入至放電空間3丨5中之前 將物質、混雜物或元素與燃料混合。舉例而言，在圖3之 實施例中，燃料可為薄層3G6之—部卜在此組態中，薄 133365.doc -23- 200912999 層3 06可為固體或液體。作為另一實例，可將物質、混雜 物或元素添加至液體燃料供應物，如圖4所示。 圖4展示根據本發明之一實施例的源4〇(^源4〇〇包括陰 極405、陽極410，及位於陰極405與陽極410之間的放電空 . 間415。陰極405及陽極410可具有圓柱形形狀且可各自可 旋轉地安裝於各別機械軸420a、420b上。機械轴420a、 420b由驅動單元（圖4中未展示）驅動以旋轉陰極4〇5及陽極 410 ° Γ: 如圖4所不，源400亦包括經建構及配置以將燃料435供 應至陰極405之燃料供應物425。燃料供應物425包括含有 燃料435之谷器430。源400進一步包括經組態以輸出輻射 光束450之雷射源445。在操作中，燃料435之層或塗層44〇 歸因於陰極405之旋轉而形成於陰極405之外部表面上。形 成於陰極405及陽極410上之燃料塗層440亦用以維持用於 冷卻及/或保遵陰極405及陽極410之冷卻及/或保護層。可 〇 基於塗層440之所要厚度來調整陰極4〇5及陽極41〇之旋轉 速度。 以與圖3之實施例中類似之方式而藉由雷射源軔5來執行 電漿放電之點燃。具體而言，將由雷射源44s所輸出之輻 射光束450聚焦至塗層440上。歸因於塗層中之雷射能量的 吸收，燃料435經瘵發且部分地離子化，其形成電漿455。 電漿455沿著由陰極與陽極之間的電場及燃料材料所界定 之路徑而在陰極405與陽極4 1 〇之間的放電期間膨脹。 在圖4之實施例中實現電漿455之尺寸或容積的控制，其 133365.doc -24- 200912999 係藉由蔣一々夕 、 或夕種物質、混雜物或元素添加至燃料供應物 425，使得塗層44〇之待由輻射光束450離子化的一部分包 ·=:料43 5與物質、混雜物或元素之大體上均質混合物。 ‘ ·、、:；斗5與物質、混雜物或元素之離子化均質混合物在陰 極405與陽極41〇之間傳播，使得可在電漿放電期間大體上 . 控制電裂455之尺寸或容積。 或者，可在將燃料引入至放電空間415中時或之後將物 質、混雜物或元素添加至燃料。此外，可在電漿之點燃之 月J或之後將物質、混雜物或元素添加至燃料供應物。此 外，可藉由調整燃料供應物中之混雜物之濃度而進行由電 漿所界定之容積的控制（例如，減少）。 圖5展示根據本發明之一實施例之供在圖丨及圖2之微影 裝置中使用的電漿源500。源500包括陰極5〇5、陽極51〇, 及位於陽極與陰極之間的放電空間515。源亦包括經組態 以輸出輻射光束530之雷射源525。陰極5〇5及陽極51〇各自 Ο 具有大體上定中心於共同2軸上之整體圓柱形形狀。在圖5 中，Z軸被稱作放電軸。類似於圖3，燃料可提供於陰極 505之頂部上。或者，燃料可為經由供應喷嘴（圖5中未展 示）而引入至放電空間515中之氣體。 源500亦包括經組態以將物質、混雜物或元素535供應至 放電空間5 1 5中之供應單元520。可以各種形式（例如，氣 體、液體或固體）而將物質、混雜物或元素535引入至放電 空間5 1 5中。 在圖3至圖5之實施例中，可基於電漿捏縮545之所要徑 J33365.doc -25- 200912999 向及/或軸向尺寸來判定及調整物質、混雜物或元素之濃 度及/或壓力。一般熟習此項技術者應瞭解，此濃度可藉 由校準而加以判定。或者，混雜物或元素之濃度及/或壓 力可經動態地修改，以便調整電漿捏縮之徑向及/或軸向 尺寸。舉例而言，在一實施例中，供應單元520可與控制 器550連通以調整混雜物或元素之濃度及/或壓力。控制器 550可操作性地連接至經組態以在放電期間監控電漿捏縮 545之監控單元（例如，相機，圖5中未展示）。可使用監控 單元來判定電漿捏縮之尺寸（轴向及/或徑向）^基於監控單 兀之結果，可將命令555輸入至控制器55〇以調整物質、混 雜物或το素之初始濃度及/或壓力，以便修改（例如，降低 或增加）電漿捏縮545之徑向及/或軸向尺寸。 儘管在此本文中可特定地參考微影裝置在1C製造中之使 用，但應瞭解，纟文所描述之微影裝置可具有#他應用， 諸如’製造積體光學系，统、用於磁域記憶體之導引及偵測 圖案、平板顯示器、包括液晶顯示器(LCD)之平板顯示 裔、溥膜磁頭’等等。應瞭解，在該等替代應用之情境 中、，可認為本文對術語,，晶圓，，或”晶粒"之任何使用分別與 更通用之術語"基板”或"目標部分”同義。可在曝光之前或 :後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝 光抗I虫劑之工具）、度詈 度里衡工具及/或檢驗工具中 所提及之基板。摘田义王个又 、用時，可將本文之揭示應用於該 他基板處理工具。另冰 _ _ ^ . 丹 另外，可將基板處理一次以上， 以便形成多層1C，使俨太女(例如） 使侍本文所使用之術語基板亦 133365.doc •26· 200912999 經：：多個經處理層之基板。 k s以上可特定地參考在光學微與術之产产φ斟太欲 之實施例的使用，Μ睁解:之 對 且在情境允,^ — 發明可用於其他應用中， 兄允許蛉不限於光學微影術。 與所描述田述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以 舉例^ 彡不同的其他方式來實踐本發明之實施例。 二含有二本發明之實施例可採取如下形式·_電腦程式， 個如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一 =列：，存媒體(例如，半導體記憶體 先碟），其具有儲存於其中之該電腦程式。 以上描述意欲為說明性而非限·的。因此 此=術者而言將顯而易見的為，可在不脫離以下所閣： 之申凊專利範圍之料的情 修改。 对如所锸述之本發明進行 ϋ 本發明之實施例不限於微影裝置之應用或在微影裝置中 之使用。另外’圖式通常僅包括為理解本發明之實施 =元件及特徵。除此之外，微影裝置之圖式為示意性 的未按比例。本發明之實施例不限於示意性圖式中所示 之彼等元件(例如’示意性圖式中所綠製之鏡面的數目）。 另外，本發明之實施例不限制於關於圖！及圖 影裝置。 微 【圖式簡單說明】 圖1示意性地描繪根據本發明之_實施例的微影裳置. 圖2示意性地描繪根據圖i之微影投影裝置之Eu” Μ I33365.doc •27- 200912999 統及投影光學器件的側視圖； 圖3展示根據本發明之一實施例之EUV源的示意性表 示； 圖4展示根據本發明之一實施例之EUV源的示意性表 示；且 圖5展示根據本發明之一實施例之EUV源的示意性表 示。 【主要元件符號說明】 1 微影裝置 42 輻射系統 44 照明光學器件單元 47 源腔室 48 集光器腔室 49 污染物捕捉器 50 輻射集光器 50a 上游輻射集光器側 50b 下游輻射集光器側 51 光柵光譜滤波器 52 虛擬源點 53 正入射反射器 54 正入射反射器 56 輻射光束 57 經圖案化光束 58 反射元件 133365.doc -28- 200912999

C c 59 反射元件 142 反射器 143 反射器 146 反射器 180 兩個反射器之間的空間 300 電漿源 305 陰極 306 薄錫層 307 上部部分 310 陽極 315 放電空間 320 電漿 325 雷射源 330 輻射光束 335 開口 400 源 405 陰極 410 陽極 415 放電空間 420a 機械軸 420b 機械轴 425 燃料供應物 430 容器 435 燃料 -29- 133365.doc 200912999 440 塗層 445 雷射源 450 輻射光束 455 電漿 500 電漿源 505 陰極 510 陽極 515 放電空間 520 供應單元 525 雷射源 530 輻射光束 535 物質、混雜物或元素 545 電漿捏縮 550 控制器 555 命令 B 輻射光束 C 目標部分 IF1 位置感測器 IF2 位置感測器 IL 照明系統 Ml 圖案化器件對準標記 M2 圖案化器件對準標記 MA 圖案化器件 MT 圖案支撐件 133365.doc -30- 200912999 0 光轴 PI 基板對準標記 P2 基板對準標記 PM 第一定位器件 PS 投影糸統 PW 第二定位器件 SO 輻射源 w 基板 WT 基板支樓件 z z軸/放電軸 133365.doc •31_

Claims (1)

1. 200912999 十、申請專利範圍： 1. 一種用於產生一供在_ 該方法包含： 將一燃料供應至一位於 間； 微影褒置中使用之輕射的方法， 陰極與-陽極之間的放電空 ϋ 以該燃料而在該陰極與該 一電漿，·及 之間形成一放電以形成 藉由控制由該電装所進行之幸昌射發射 敷所界定之容積，該調整包括將庫$由该電 控制該輻射發射。 貝供應至該電漿以 2. 如請求们之方法，其中該物 Α1中之至少一者。 匕括Ga、In、Bi、 3. 如請求項丨夕士，+ # i 少一者之方法，其中該燃料包括Sn、 4. 如凊求項1之方法’其中該物質及 至該放電空間。 5. 如請求項1之方法’其中該物質為—包括 物的—部分。 勺包括 Bi 、 Pb或 Xe或Li中之至 該燃料經單獨地供應 該燃料之混合 6. 如請求項5之方法，其中該 7. 如請求項6之方 ° 口為固體或液體。 該 法，其進一步肖人+ 混合物彳致@ 3在形成該放電之前將 勿仏應至該陰極。 8. 如請求項丨之方法，其中該物質 範圍内增加韓射發射。 、 9. 如請求項j 、之方法，其中調整一rt &该電漿所界定之容積 經選擇以在一預定波長 133365.doc 200912999 包括減少該電漿之一徑向尺寸 10.如請求項1之方法， 定之該容積，使得一 光展量大體上匹配該 其中該調整包括控制由該電漿所界 經組態以產生該電漿之輻射源之— 微影裝置之一光展量。 11. 一種器件製造方法，其包含： 產生一輻射光束，該產生包括： 陽極之間的放電 將一燃料供應至一位於—陰極與一 空間；

   以該燃料而在該陰極與該陽極之間形成一放電以形 —電漿；及 藉由控制由該電漿所進行之輻射發射而調整一由該 電激所界定之容積，該調整包括將一物質供應至該電 漿以控制該輻射發射； 圖案化該輻射光束以形成一經圖案化輻射光束丨及 將該經圖案化輻射光束投影至一基板上。

   12. 如請求項11之方法’其中該物質包括Ga、In、Bi、Pb或 A1中之至少一者。 其中該燃料包括Sn、Xe或Li中之至 13.如請求項丨丨之方法 少一者。 14.如請求項丨丨之方法， 关1P。哀物貝及該燃料經單獨地供應 至該放電空間。 1 5 ·如請求項丨丨之方法， _ 八甲忑物貝經述擇以在一預定波長 範圍内增加輻射發射。 月长項11之方去’其中該調整包括減少由該電漿所界 133365.doc 200912999 定之該容積’使得一經組態以產生該電漿之輻射源之一 光展量大體上匹配一經組態以圖案化該輻射光束之微影 裝置之一光展量。 17. —種經組態以產生一用於一微影裝置之輻射的源，該源 包含： 一陰極及一陽極’該陰極及該陽極經組態成以一位於 放電空間中之燃料來形成一放電以便產生一電漿，該 放電二間在使用中包括—經組態以調整由該電漿所進行 之輻射發射以便控制—由該電漿所界定之容積的物質。 1 8.如响求項1 7之源，其中該物質包括Ga、、別或A】中之 至少一者。 19_如請求項17之源，其中該燃料包括如、以駐丨中之至少 一者。 1如請求項17之源’其進一步包含一經組態以將該燃料供 應至該放電空間之燃料供應物。 月求項1 7之源，其進-步包含-經組態以在該放電* 間中供應該物質之供應物。 工 22. 如凊求項21之源’其中該物質及該燃料經單獨地供應至 該放電空間。 ^ 23. 如請求項17之源，其中該物質為―包括該燃料之混合物 的一部分。 24. 如叻求項23之源’其中該混合物為固體或液體。 25. 如請求項24之源’其中該混合物位於該陰極上。 26·如請求項17之源，其中該物質經選擇以在-預定波長範 133365.doc 200912999 圍内增力Π該輻射發射。 27. 如請求項17之源，其中該物質經組態以減少該電漿之一 徑向尺寸。 28. 如請求項17之源，其進一步包含一經組態以在該放電空 間中供應該燃料及該物質之供應物。 29_如請求項1 7之源，其中該源之一光展量大體上匹配該微 衫裝置之一光展量。 30. —種微影系統，其包含： 一源，該源經組態以產生一輻射，該源包含一陰極及 一陽極’該陰極及該陽極經組態成以一位於一放電空間 中之燃料來形成一放電以便產生一電漿，該放電空間在 使用中包括一經組態以調整由該電漿所進行之輻射發射 以便控制一由該電漿所界定之容積的物質； 一圖案支撐件’該圖案支撐件經組態以固持一圖案化 器件，s亥圖案化器件經組態以圖案化該輻射以形成一經 圖案化輻射光束； 一基板支撐件，該基板支撐件經組態以支撐一基板；及 一投影系統，該投影系統經組態以將該經圖案化輻射 光束投影至該基板上。 31. 如請求項30之裝置’其中該物質包括^、ΐη、ΒαΑ4 之至少一者。 32. 如請求項3〇之裝置，其中該燃料包括Sn、Xe或U中之至 少一者。 33. 如請求項30之裝置，苴進— 衣1 ,、退步包含一經組態以將該燃料 133365.doc 200912999 供應至該放電空間之燃料供應物。 34·如請求項30之裝置’其進一步包含1 空間中供應該物質之供應物。 '、遂組態以在該放電 35·如請求項30之裝置，其中該物 至該放電空間。 μ機料經單獨地供應 36·如請求項3〇之裝置 物的一部分。 其中該物質為— 包括該燃料之混合

   3 7.如凊求項3 6之裝置，豆人 38.如請求項37之穿^ ^ °相體或液體。 -·如請求項3=其中該混合物位於該陰極上。 月Κ項30之裝置，其甲該 範圍内增加該轄射發射。 4以在一預疋波長 4如：求項3。之裴置，其中該物質經組態以減少 —杻向尺寸。 & * ’戈員30之裴s，其進一步包含一經組態以在該放電 二間中供應該燃料及該物質之供應物。 42-如請求項30之裝詈甘由a+ ^ 衣置，其中该源之—光展量大體上匹配該 微影裝置之-光展量。 月求員30之農置’其中該圖案化器件包括一可程式化 鏡面陣歹1】。 133365.doc