TW201351065A - 具有電漿輻射源的裝置和形成一輻射波束的方法及微影裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於形成一電磁輻射波束之裝置，其包括一電漿輻射源，及一具備大體上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸之複數個薄箔的箔捕集器。一柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器之間。一空間位於該柵格與該箔捕集器之間。該裝置亦包括一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器之間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器。

Description

具有電漿輻射源的裝置和形成一輻射波束的方法及微影裝置
本發明係關於一種使用一電漿輻射源形成一輻射波束之裝置、形成一輻射波束之方法，及一微影裝置。
微影裝置為一種將所要之圖案施加至基板上，通常施加至基板之一目標部分上的機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)之製造。在該情況下，一圖案化器件(或者稱作光罩或主光罩)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，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含一個晶粒或若干晶粒之部分)上。圖案的轉印通常係經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上來達成。一般而言，單一基板將含有被順次圖案化之鄰近目標部分的網路。 已知微影裝置包括所謂步進器，其中藉由一次性將整個圖案曝光於目標部分上來輻照每一目標部分；及所謂掃描器，其中藉由在一給定方向("掃描"方向)上經由輻射波束掃描圖案同時平行或反平行於此方向同步地掃描基板來輻照每一目標部分。亦可能藉由將圖案壓印至基板上來將圖案自圖案化器件轉印至基板。
美國專利申請公開案第2005/0279946號描述產生用於光微影術之EUV輻射之電漿源的使用。其描述電漿源亦可能發射非期望之離子及 電子，其可能導致對收集所產生之EUV輻射之收集器鏡面的損壞。提議各種措施以抗擊該等粒子。首先，提議在電漿源與收集器鏡面間之EUV輻射之路徑中使用與一磁場組合的箔捕集器。作為一替代方案，提議在自電漿源至收集器鏡面之EUV之路徑中使用與一磁場組合的柵格。該柵格橫向於EUV輻射之傳播方向延伸。柵格用以減緩經由柵格行進之離子，以使該等離子的彈道對磁場更敏感。
美國專利第6,906,788號描述定位於在輻射系統與一光學元件間之波束路徑中之一第一網罩的使用。正電壓施加至該第一網罩以排斥帶正電荷之粒子遠離該光學元件。一第二網罩定位於在該網罩之至少一側上的波束路徑中，且負電壓施加至該第二網罩以排斥負粒子遠離該第一網罩。
已發現箔捕集器有效防止相對較慢之離子。不幸地，箔捕集器可能並不有效防止極快離子(例如，具有對應於超過10keV之動能的離子)。
期望降低對使用一電漿源來產生EUV輻射之光微影裝置中之鏡面所造成的損壞。
根據本發明之一態樣，提供一種用於形成一電磁輻射波束之裝置。該裝置包括一電漿輻射源，及一具備大體上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸之複數個薄箔的箔捕集器。一柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器間。一空間位於該柵格與該箔捕集器間。該裝置亦包括一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器。
根據本發明之另一態樣，提供一種形成一輻射波束之方法。該方 法包括自一電漿輻射源產生輻射；經由一箔捕集器傳輸該輻射；將一電位施加至一位於該電漿源與該箔捕集器間之柵格，該電位之一位準為使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子，其中帶正電荷之離子之一空間電荷形成於一在該箔捕集器與該電漿源間的空間中。
根據本發明之另一態樣，提供一種形成一輻射波束之方法。該方法包括自一電漿輻射源產生輻射；經由一箔捕集器傳輸該輻射；及藉由將一電位施加至一位於該電漿源與一在該箔捕集器與該電漿源間的空間之間的柵格來在該空間中產生帶正電荷之離子的一淨空間電荷，該電位之一位準為使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子。
根據本發明之另一態樣，提供一種微影裝置，該微影裝置包括一用於形成一電磁輻射波束之裝置，該裝置包括一電漿輻射源及一具備大體上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸之複數個薄箔的箔捕集器。一柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器間。一空間位於該柵格與該箔捕集器間。該裝置亦包括一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器。該微影裝置亦包括一經建構及經配置以圖案化該電磁輻射波束之圖案化器件；及一經建構及經配置以將該經圖案化之電磁輻射波束投影至一基板上的投影系統。
20‧‧‧電漿源
22‧‧‧柵格
24‧‧‧箔捕集器
25‧‧‧箔
26‧‧‧收集器鏡面
27‧‧‧壁
28‧‧‧電壓源
30‧‧‧額外分離件
40‧‧‧額外柵格
42‧‧‧額外電壓源
B‧‧‧輻射波束
C‧‧‧目標部分
IF1‧‧‧位置感測器
IF2‧‧‧位置感測器
IL‧‧‧照明系統
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PW‧‧‧第二定位器
PS‧‧‧投影系統
SO‧‧‧輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
圖1描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；圖2說明根據本發明之一實施例之用於形成一輻射波束的裝置；圖3a說明根據本發明之另一實施例之用於形成一輻射波束的裝置；圖3b說明圖3a中所說明之裝置之一部分的橫截面； 圖4說明根據本發明之另一實施例之用於形成一輻射波束的裝置；圖5a說明根據本發明之另一實施例之用於形成一輻射波束之裝置的一部分；及圖5b說明圖5a中所說明之裝置之該部分的橫截面。
圖1示意性描繪根據本發明之一實施例的微影裝置。該裝置包含：一照明系統(照明器)IL，其經組態以調節一輻射波束B(例如，UV輻射或EUV輻射)；一支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐一圖案化器件(例如，光罩)MA且連接至一第一定位器PM，該第一定位器PM經組態以根據某些參數來精確定位該圖案化器件；一基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持一基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W且連接至一第二定位器PW，該第二定位器PW經組態以根據某些參數來精確定位該基板；及一投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將一藉由圖案化器件MA賦予至該輻射波束B之圖案投影至該基板W的一目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
該照明系統可包括用於引導、成形或控制輻射之各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電，或其他類型的光學組件，或其任何組合。
該支撐結構支撐該圖案化器件，亦即，承載該圖案化器件之重量。該支撐結構以視圖案化器件之方位、微影裝置之設計及其他條件(諸如，圖案化器件是否固持於真空環境中)而定的方式來固持圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電，或其他夾持技術來固持圖案化器件。支撐結構可為框架或台，例如，其可視需要為固定或可移動的。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置處。可認為本文中對術語"主光罩"或"光罩"之任何使用均與更通用 之術語"圖案化器件"同義。
本文中所使用之術語"圖案化器件"應廣義解釋為指代可用以在一輻射波束之橫截面中賦予該輻射波束一圖案以在基板之目標部分中形成一圖案的任何器件。應注意，舉例而言，若被賦予至輻射波束之圖案包括相移特徵或所謂輔助特徵，則該圖案可能不會精確對應於基板之目標部分中的所要圖案。一般而言，被賦予至輻射波束之圖案將對應於器件(諸如，積體電路)中在目標部分中形成之一特定功能層。
圖案化器件可為透射或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中已為熟知，且包括(諸如)二元、交變相移及衰減相移之光罩類型以及各種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面的矩陣配置，該等小鏡面中之每一者可個別地傾斜，以在不同方向上反射入射輻射波束。傾斜鏡面賦予一圖案至由鏡面矩陣反射之輻射波束中。
本文中所使用之術語"投影系統"應廣義解釋為涵蓋任何類型之投影系統，包括折射、反射、折反射、磁性、電磁及靜電光學系統或其任何組合，只要其適合於所使用之曝光輻射，或適合於(諸如)浸液之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文中對術語"投影透鏡"之任何使用均與更通用之術語"投影系統"同義。
如在此所描繪地，該裝置屬於反射類型(例如，使用一反射光罩)。或者，該裝置可屬於透射類型(例如，使用一透射光罩)。
微影裝置可屬於具有兩個(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。在此種"多平台"機器中，可並行使用額外台，或可在一或多個台上執行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
參看圖1，照明器IL自一輻射源SO接收輻射波束。照明器IL可包含一用於調整輻射波束之角強度分布的調整器。一般而言，可調整照 明器之光瞳面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別稱作σ-外(σ-outer)及σ-內(σ-inner))。此外，照明器IL可包含各種其他組件(諸如，積光器及聚光器)。照明器可用以調節輻射波束，以在其橫截面中具有所要之均一性及強度分布。
輻射波束B入射於固持於支撐結構(例如，光罩台MT)上之圖案化器件(例如，光罩MA)上且由圖案化器件圖案化。在橫穿光罩MA後，輻射波束B穿過投影系統PS，該投影系統PS將波束聚焦於基板W之目標部分C上。借助於第二定位器PW及位置感測器IF2(例如，干涉量測器件、線性編碼器，或電容式感測器)，基板台WT可精確地移動，(例如)以在輻射波束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，(例如)在自光罩庫機械擷取後或在掃描期間，第一定位器PM及另一位置感測器IF1可用以相對於輻射波束B之路徑來精確定位光罩MA。一般而言，可借助於形成第一定位器PM之部分的長衝程模組(粗定位)及短衝程模組(精定位)來實現光罩台MT之移動。類似地，可使用形成第二定位器PW之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)之情形中，光罩台MT可僅連接至短衝程致動器或可為固定的。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準光罩MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記佔用專用目標部分，但其可位於目標部分間的空間(此等已知為劃道對準標記)中。類似地，在一個以上晶粒提供於光罩MA上之情形中，光罩對準標記可位於該等晶粒間。
所描繪之裝置可用於以下模式中之至少一者中：
1.在步進模式中，當將一被賦予至輻射波束之整個圖案一次性投影至一目標部分C上時，使光罩台MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著使基板台WT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了在單 次靜態曝光中所成像之目標部分C的尺寸。
2.在掃描模式中，當將一被賦予至輻射波束之圖案投影至一目標部分C上時，同步掃描光罩台MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。 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相對於光罩台MT的速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制了在單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度決定了目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，當將一被賦予至輻射波束之圖案投影至一目標部分C上時，使光罩台MT基本上保持靜止以固持一可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，一般使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每次移動後或在掃描期間的連續輻射脈衝間視需要更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，為以上所提及之類型之可程式化鏡面陣列)的無光罩微影術。
亦可使用以上所描述之使用模式之組合及/或變體或完全不同的使用模式。
圖2展示一輻射源總成，該輻射源總成包含一電漿源20、一柵格22、一箔捕集器24，及一收集器鏡面26，此等組件以該次序經配置以允許電磁輻射(本文簡稱為輻射，較佳地為EUV輻射)在壁27間自電漿源20傳遞至收集器鏡面26。此外，該輻射源包含一耦接於柵格22與電漿源20間之電壓源28。箔捕集器24可包括大體上平行於自電漿源20至收集器鏡面26之輻射之該方向或該等方向延伸的薄箔。在所說明之實施例中，箔捕集器24包括各自沿自電漿源20之輻射之方向延伸的箔25，其中每一箔在橫向於該輻射之方向之平面中具有一橫截面，其中該橫截面顯著小於沿輻射之方向之箔的範圍，例如，小於該範圍之十分之一或小於該範圍之百分之一。在該等箔25間，自電漿源20之輻射 可傳播至收集器鏡面。箔25用以捕捉帶電粒子，該等帶電粒子之行進方向自EUV輻射的傳播方向偏轉。可自EP 1391785獲得相關於箔捕集器之更多資訊。柵格22及箔捕集器24置放於距離彼此預定距離處。該距離經選擇為足夠大以允許離子之淨空間電荷形成於柵格22與箔捕集器24間，其中淨空間電荷足夠大以產生一電場，該電場以一足以將快速離子自其筆直路徑偏轉且將該等離子捕捉至箔捕集器24之箔上的角度來偏轉該等離子。在一實施例中，該預定距離在約十毫米與約四十毫米間。柵格22較佳地為一扁平平坦柵格，但或者可使用一彎曲柵格。 柵格22之至少部分具有一橫向於自電漿源20至箔捕集器24之虛擬線(亦即，正交於此線或處於與此線成不同於九十度之非零角度)的切面。在一實施例中，使用具有一與該虛擬線成不同於九十度之角度之平面的至少部分平坦柵格。此具有避免旋轉對稱軸線之結果。不存在軸線對稱及不存在沿具有零偏轉電場之EUV波束的方向可適用於偏轉快速離子。
應注意展示了一相對簡單之配置，其僅覆蓋一小的立體角(如已熟知立體角為在三維中之方向的連續收集)。實際上，可使用在較寬立體角範圍內之自電漿源20之輻射。在此情形中，可使用在該較大立體角範圍內延伸之柵格22，該柵格具有一經成形為球形表面之部分(例如，自一極至某一緯度)的表面。或者，可使用由複數個筆直平坦柵格片段所組成之柵格，其中該等片段提供於相對彼此成非零角度處，使得片段之集合近似一球形部分。箔捕集器24類似地可以一本身已知的方式在一較大立體角範圍內延伸。
電壓源28充當一將電位施加至柵格22之電位施加電路。柵格22具有開口，該等開口具有一使柵格22充當在由電壓源28所施加之電位下自電漿源20到達柵格22之電子之障壁的尺寸。電壓源28具有一耦接至柵格22之第一端子及一耦接至接地之第二端子。電漿源20之電極及箔 捕集器24亦耦接至接地。電壓源28經設計以使第一端子(及藉此柵格)的電位低於面向柵格22之電漿源20之一表面的電位。此表面之電位可隨時間而變化。在此情形中，在來自電漿源20之膨脹電漿到達柵格22時的時間，使第一端子(及藉此柵格)之電位低於電漿源20之一表面的電位。此時，電漿源之陽極及陰極兩者通常在相同電位下。作為一替代實施例，電漿源20及箔捕集器24可在漂移電位下。
如所提及地，在當膨脹電漿到達柵格22時之時間，電漿源20之陽極-陰極系統的兩個電極可具有相同電位。此時將完成在電漿源中產生放電之主要EUV。應理解電漿源20之此電位(其將稱作"電漿源電位")未必為接地電位或周圍壁27之電位。實情為，其為柵格22與面向柵格22之電漿源20之該表面間的電位差。應瞭解電壓源28之第二端子、電漿源20及箔捕集器24之接地僅為用以控制此電位差之可能電組態的一實例。
在操作中，柵格22置放於一電位下，其導致柵格22產生將力施予自電漿源20引導至柵格22之正電荷上之電場，以自柵格排斥電子及吸引(帶正電荷的)離子。形成之場防止由電漿源20所發射之該等電子的至少部分穿過柵格22。該電位導致柵格22自電漿源20傳遞(及甚至加速)正離子。因此，淨的正空間電荷建置於柵格22與箔捕集器24間之空間中，至少在自電漿源20之平均淨電漿電流為零的情況下如此。
建置於柵格22與箔捕集器24間之空間中之淨的正空間電荷形成一朝向箔捕集器24使行進自電漿源20之離子偏轉的電場。因此，相較於無柵格之情況更多離子應被箔捕集器24捕獲。已發現此效應亦有效截獲快速離子，該等快速離子可能並不能有效地被無前述柵格22之習知箔捕集器所攔截。舉例而言，當使用z自束電漿源時，快速離子可為一特殊問題。為了實現偏轉效應，期望某一最小量之空間在柵格22與箔捕集器24間以提供用於空間電荷之空間。當箔捕集器之立體角較小 時，柵格22與箔捕集器24間之距離較佳地為至少與箔捕集器24之直徑相同的量級，例如，為橫向於在電漿源20與箔捕集器24間之虛擬線之箔捕集器24之橫截面的半徑之至少四分之一，及更佳為其至少二分之一。在一典型實例中，使用至少十毫米的距離。當在較大立體角範圍內聚集輻射時，可使用類似距離，但該距離應至少等於箔捕集器之連續箔之間之距離的複數倍(例如，十倍)。一般而言，係由可用空間而非由對偏轉效力之考量來判定柵格22與箔捕集器24之間之距離的上限。在一典型實例中，可使用高達四十毫米之距離，但若空間可用則可接受更大距離。在一實施例中，電壓源28經組態以將在零與五百伏特之間相對於接地之負電位施加至柵格22，或若電漿源20之外部不在接地電位則係相對於電漿源。
偏轉電場係歸因於跨越柵格22之正電荷梯度。為了增加此梯度，裝置可包括鄰近於在電漿源20與柵格22間之空間的壁27。在一實施例中，導電壁經使用且經維持在與柵格22相同之電位。離子之淨空間電荷將趨向接近壁27而形成，藉此在該處形成一較小正電荷，其中偏轉效應作用於其他離子上。當在較大立體角範圍內收集EUV輻射時，壁27的使用甚至更為有利。
當箔捕集器24具有一漂移電位時，箔捕集器24同樣將變為帶正電荷，此增加了系統之效力，儘管在此情形中存在可能引入額外類型之碎片粒子的寄生崩潰之風險。
在另一實施例中，柵格22可置放於接地電位(或更一般地置放於與電漿源20之對向表面(facing surface)相同的電位下)。在此情形中，電壓源28可為一簡單至接地的連接。此實施例起作用係因為電漿趨向相對於周圍結構(諸如，電漿源20之對向表面)形成一淨正電位，因為電子相較於帶正電荷之離子更迅速地被周圍結構所吸收。因此，柵格22將具有對電子之排斥效應(及對離子的吸引效應)，即使柵格22在與電 漿源20之該表面相同之電位(例如，接地電位)下亦為如此。所關心的是柵格22對電漿中之電子之排斥效應(及對應地其對離子的吸引效應)。然而，相對於周圍結構在柵格22處使用負電位可使空間電荷之產生更為有效且可允許使用具有更大網格間距之柵格22。
在一實施例中，柵格22由平行導電元件之至少兩個陣列所組成，不同陣列之元件彼此相交。該等導電元件可為柵格之整體部分或為編織元件。或者，可使用一將切削孔蝕刻至其中之柵格。從而，柵格具有開口。作為另一替代方案，在柵格22中可使用僅平行導電元件之陣列。柵格22之任何結構均為可能的，倘若其提供較大光學透明度及用以阻隔電子之有限尺寸之電開口。
在一實施例中，開口的尺寸(在此界定為自柵格之筆直或彎曲平面中的任一點至柵格22之導電元件上之最接近點的最大距離)較佳地為小到使得電子在各處均被柵格22所排斥。此可藉由使尺寸小於或等於柵格22之電漿源側上之電漿的德拜(Debye)長度之量級的長度來達成。如熟知地，德拜長度為電漿之固有性質。電漿在距離電荷之漸增距離處愈加地遮蔽帶電區域(諸如，柵格22之元件)的效應。視電漿中之電子之擴散係數及遷移率而定的德拜長度指示使此遮蔽開始變得突出之特徵距離。
藉由將一更負的電位施加至柵格22，使得可能使用具有一更大尺寸之開口且仍排斥電子。更大尺寸之開口具有穿過更多EUV輻射的優點。負電位有助於增大開口中心中之電子的障壁。最大尺寸L較佳地小於或等於(及更佳地大體上等於)：L=Rd * sqrt(1-Vg/Vp)，其中"Rd"為電漿之德拜長度、"sqrt"為平方根函數、Vg為柵格電位，且Vp為電漿電位(電漿電位與電漿源20之外部或接地(在電漿源在相關時間點在接地電位下之實施例中)之電位間的差)。從而，對於零 柵格電壓及負柵格電壓，最大柵格開口較佳地為至少等於電漿之德拜長度(Rd)。當柵格22之電位更負時，可使用更大開口，其允許更多輻射穿過。在一典型實例中，在約0.05毫米至約1毫米的範圍內選擇L。 此提供用以大體上阻塞電子之足夠小之開口及足夠大的光學透明度。
在使用中，由快速離子進行之柵格22之蝕刻可為一必需週期性替換柵格22的問題。可藉由使用具有較大厚度(例如，具有一約100μm及在經由柵格行進之方向上之長度約1mm的尺寸)的柵格22來延長替換週期。
圖3a展示額外分離件30(展示一者)包括於柵格22與箔捕集器24間之空間中之實施例。較佳地，分離件30為導電的，且較佳地，其電位維持於與柵格22相同之電位下。圖3b以橫截面展示分離件30。在一實施例中，可藉由將箔捕集器24之箔之部分延伸至在完整箔捕集器24與柵格22間的空間中來實現分離件30。分離件30將柵格22與箔捕集器24間之空間中之空間電荷分離成獨立空間電荷。已發現接近空間電荷之邊緣的邊緣區域在偏轉離子中最為有效。當使用較大面積之空間電荷時，空間電荷之直徑大於此邊緣區域，使得空間電荷區域的部分並不最佳地促進偏轉。柵格22與箔捕集器24間之空間中之分離件30具有形成較小空間電荷區域的效應，其中具有最佳偏轉性質之邊緣區域形成一較大部分。從而，實現更有效之偏轉。較佳地，分離件30將柵格22與箔捕集器24間的空間劃分成約等長(在自柵格22至箔捕集器24之方向上)等寬(橫向於該方向)的隔室。已發現此提供最佳結果。在一實例中，可在分離件30間(當徑向提供分離件時在分離件之徑向尖端間)使用約十毫米至約四十毫米之距離。在一實施例中，隔室的直徑(在正交於自柵格22至箔捕集器24之虛擬線之平面中的鄰近分離件30間之最長虛擬線的長度)處於在柵格22與箔捕集器24間之距離的二分之一與兩倍間。
箔捕集器24之連續箔25間的距離通常顯著小於分離件30間之距離，使得不可形成在箔捕集器24內具有一相關偏轉效應之空間電荷。在一實例中，連續箔(在徑向尖端處)間的距離為約一毫米或兩毫米。相反，在分離件30間應使用足夠空間，以允許形成空間電荷。因此，當由箔捕集器24之箔之延伸部分形成分離件30時，應僅延伸箔捕集器24之箔25中之一些(例如，五至三十個箔中之一者)來形成分離件30。作為一替代方案，可使用並非箔捕集器24之延伸部分的分離件30。然而，使用為箔捕集器24之延伸部分的分離件30可簡化構造。
柵格22可為一大體上扁平柵格(其中開口之尺寸大於柵格之厚度)。在另一實施例中，開口的尺寸小於柵格之厚度。從而，開口之壁在自柵格22至箔捕集器24之方向上在一大於其橫向於該方向之尺寸的距離內延伸。此可具有改良柵格22之冷卻的優點。然而，較佳地限制在自柵格22至箔捕集器24之方向上之柵格元件的範圍以防止柵格22擔當截獲離子之強健箔捕集器。當使用柵格22由自電漿源20行進至柵格22之離子來形成在柵格22與箔捕集器24間之空間中的空間電荷時，不期望柵格22截獲過多離子。較佳地，使用柵格22中之開口之開口直徑之至多十倍的範圍。
儘管展示了具有一柵格及箔捕集器之單一結構，但應理解在一實施例中可使用複數個此種類之連接結構，其彼此鄰接地定位以覆蓋EUV源之較大立體角。圖5a及圖5b說明一具有複數個分離件30之實施例，該複數個分離件30經配置而以規定間隔覆蓋自電漿源(未圖示)至箔捕集器(未圖示)之輻射的橫截面，例如圖5b中所示之分離件30之蜂房型結構。可使用其他配置來將柵格22與箔捕集器間之空間分離成兩維隔室。如所展示地，柵格22可具有球體片段之形狀(其覆蓋較大立體角)，或其可由扁平平坦片段所組成。分離件30可為平行於自電漿源至分離件30之位置之波束而引導之複數個扁平表面的集合。從而，代替 所有分離件延伸所出自之單一中心線，如圖3b中所展示地，存在複數個中心線，每一中心線對應於自彼中心線所延伸之分離件的一群組。 該等中心線為(例如)在二維方向柵格中自電漿源20輻射之虛擬線。在圖5b之實例中，分離件間之相交形成該等線。
在一實施例中，將氣體流引入箔捕集器24中以自柵格22及箔捕集器24移除二次濺射之碎片。在此或另一實施例中，可在電漿源20與柵格22間添加一額外箔捕集器(未圖示)，例如，一旋轉箔捕集器。此進一步減少離子之數目及對柵格之污染。
圖4展示在電漿源20與柵格22間已添加一額外柵格40之實施例。 額外柵格40已經由一額外電壓源42耦接至接地。額外柵格40用以減少由柵格22所吸收之電子的數目。額外柵格40形成一比電漿源20及壁更接近於柵格22之電漿電子之槽。此增加了在柵格22後之體積空間電荷，其繼而增大了偏轉電場。額外柵格40導致更有效的電子截獲。在無額外柵格40之情況下，將僅在距離柵格22之較大距離處在電漿源或壁處截獲電漿電子。對此等結構之電阻將較大，其降低了所截獲之電子之數目及空間電荷。較佳地，額外柵格40具有一比柵格22大之空間範圍(例如，在朝向電漿源20之方向上，提供了與電漿之較好接觸)，且其可具有一比柵格22大之開口尺寸。
儘管在此本文中可特定參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，積體光學系統之製造、用於磁疇記憶體的引導及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。熟習此項技術者將瞭解，在該等替代應用之情境中，可認為本文中對術語"晶圓"或"晶粒"之任何使用分別與更通用的術語"基板"或"目標部分"同義。可在曝光前或後，在(例如)一軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影所曝光之抗蝕劑之工具)、一度量工具及/或一檢驗工具中處理本文中所提及的基板。適用時，可將本文 中之揭示內容應用於該等及其他基板處理工具。另外，可對基板進行一次以上的處理，(例如)以形成多層IC，使得本文中所使用之術語基板亦可指代已含有多個經處理層之基板。
本文中所使用之術語"輻射"及"波束"涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線(UV)輻射(例如，具有約365nm、約355nm、約248nm、約193nm、約157nm或約126nm之波長)及遠紫外線(EUV)輻射(例如，具有在5-20nm之範圍內的波長)，以及粒子束(諸如，離子束或電子束)。
術語"透鏡"在情境允許時可指代各種類型之光學組件之任一者或組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
儘管以上描述了本發明之特定實施例，但將瞭解可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。舉例而言，本發明可採用如下形式：電腦程式，其含有描述如以上所揭示之方法之機器可讀指令的一或多個序列；或資料儲存媒體(例如，半導體記憶體、磁碟或光碟)，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制性的。從而，熟習此項技術者將明白可在不脫離以下所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對如所描述之本發明進行修改。
20‧‧‧電漿源
22‧‧‧柵格
24‧‧‧箔捕集器
25‧‧‧箔
26‧‧‧收集器鏡面
27‧‧‧壁
28‧‧‧電壓源

Claims (25)

  1. 一種用於形成一電磁輻射波束之裝置，該裝置包含：一電漿輻射源；一箔捕集器，該箔捕集器具備實質上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸的複數個薄箔；一柵格，該柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器間，其中一空間位於該柵格與該箔捕集器間；一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥(repel)由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器之間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器，其中該柵格之柵格開口具有一尺寸，該尺寸小於或等於由該電漿源於該柵格之一電漿源側上在操作期間產生之一電漿的一德拜長度乘以一減去一比值之平方根，該比值為：該柵格之一電位除以該柵格之一電漿源側上之該電漿與該電漿源之該電位之間之一電位差。
  2. 如請求項1之裝置，其中該電位施加電路包含一電壓源，該電壓源經組態以在該柵格與以一極性面向該柵格之該電漿輻射源的至少一表面之間施加一電壓差，使得該柵格相對於該電漿輻射源之該表面處的一電位處於一負電位。
  3. 如請求項1之裝置，其中該電位施加電路經組態以將相同電位施加至該柵格及面向該柵格之該電漿輻射源之一表面。
  4. 如請求項1之裝置，其中該柵格具有一彎曲形狀，該彎曲形狀符合：一球體之一區段；或複數個平面區段，該複數個平面區段處於相對於彼此根據一虛擬球體區段而分布之角度下。
  5. 如請求項1之裝置，其進一步包含將該柵格與該箔捕集器之間之該空間劃分成隔室的至少一個分離件，每一隔室具有一大於該箔捕集器之箔之間之一空間的尺寸，該等隔室自該柵格朝向該箔捕集器延伸。
  6. 如請求項5之裝置，其中該至少一個分離件為該箔捕集器之該等箔中之一者的一延伸。
  7. 如請求項5之裝置，其中該等隔室具有一在該柵格與該箔捕集器之間之距離的約二分之一與兩倍之間的直徑。
  8. 如請求項5之裝置，其中該至少一個分離件包含複數個分離件，該複數個分離件自該電漿輻射源輻射出之複數條線以共通角度(mutual angle)延伸。
  9. 如請求項1之裝置，其中該柵格包含在一自該電漿源至該箔捕集器之第一方向上比在一橫向於該第一方向之第二方向上延伸得更遠的狹長柵格元件。
  10. 如請求項1之裝置，其進一步包含一第二柵格，該第二柵格係在該柵格與該電漿源之間；及一第二電位施加電路，該第二電位施加電路經組態以將一另一電位施加至該第二柵格，該另一電位係高於由該電位施加電路施加至該柵格的一電位。
  11. 一種用於形成一電磁輻射波束之裝置，該裝置包含；一電漿輻射源；一箔捕集器，該箔捕集器具備實質上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸的複數個薄箔；一柵格，該柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器間，其中一空間位於該柵格與該箔捕集器間；一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且 在該柵格與該箔捕集器之間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器，其中該柵格與該箔捕集器之間之一距離為至少等於該箔捕集器之一半徑的二分之一。
  12. 一種用於形成一電磁輻射波束之裝置，該裝置包含：一電漿輻射源；一箔捕集器，該箔捕集器具備實質上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸的複數個薄箔；一柵格，該柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器間，其中一空間位於該柵格與該箔捕集器間；一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器之間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器，其中該空間經選擇為足夠大以允許該正空間電荷為足夠大以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器之箔上。
  13. 一種形成一輻射波束之方法，該方法包含：自一電漿輻射源產生輻射之一步驟；經由一箔捕集器傳輸該輻射之一步驟；及藉由將一電位施加至位於該電漿源與一在該箔捕集器與該電漿源之間的空間之間的一柵格來在該空間中產生帶正電荷之離子的一淨空間電荷之一步驟，該電位之一位準使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子，其中該柵格之柵格開口具有一尺寸，該尺寸小於或等於由該電漿源於該柵格之一電漿源側上在操作期間產生之一電漿的一德拜長度乘以一減去一比值之平方根，該比值為：該柵格之一電位除以該柵格之一電漿源側上之該電漿與 該電漿源之該電位之間之一電位差。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含相對於面向該柵格之該電漿源之一表面的一電位來將一負電位施加至該柵格。
  15. 如請求項13之方法，其進一步包含將相同電位施加至該柵格及面向該柵格之該電漿源的一表面。
  16. 如請求項13之方法，其進一步包含將該柵格與該箔捕集器之間之空間電荷分離成複數個分離隔室中之分離的空間電荷。
  17. 如請求項13之方法，其進一步包含藉由該柵格與該電漿源之間之一第二柵格來收集電子。
  18. 一種形成一輻射波束之方法，該方法包含：自一電漿輻射源產生輻射之一步驟；經由一箔捕集器傳輸該輻射之一步驟；及藉由將一電位施加至位於該電漿源與一在該箔捕集器與該電漿源之間的空間之間的一柵格來在該空間中產生帶正電荷之離子的一淨空間電荷之一步驟，該電位之一位準使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子，其中該柵格與該箔捕集器之間之一距離為至少等於該箔捕集器之一半徑的二分之一。
  19. 一種形成一輻射波束之方法，該方法包含：自一電漿輻射源產生輻射之一步驟；經由一箔捕集器傳輸該輻射之一步驟；及藉由將一電位施加至位於該電漿源與一在該箔捕集器與該電漿源之間的空間之間的一柵格來在該空間中產生帶正電荷之離子的一淨空間電荷之一步驟，該電位之一位準使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子，其中該空間經選擇為足夠大以允許該正空間電荷為足夠大以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器之箔上。
  20. 一種微影裝置，其包含：一波束形成裝置，該波束形成裝置經建構及經配置以用於形成一電磁輻射波束，一圖案化器件，該圖案化器件經建構及經配置以圖案化該電磁輻射波束；及一投影系統，該投影系統經建構及經配置以將該經圖案化之電磁輻射波束投影至一基板上，該波束形成裝置包含一電漿輻射源，一箔捕集器，該箔捕集器具備實質上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸的複數個薄箔，及一柵格，該柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器之間，其中一空間位於該柵格與該箔捕集器之間，及一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器之間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器其中該柵格之柵格開口具有一尺寸，該尺寸小於或等於由該電漿源於該柵格之一電漿源側上在操作期間產生之一電漿的一德拜長度乘以一減去一比值之平方根，該比值為：該柵格之一電位除以該柵格之一電漿源側上之該電漿與該電漿源之該電位之間之一電位差。
  21. 一種微影裝置，其包含：一波束形成裝置，該波束形成裝置經建構及經配置以用於形成一電磁輻射波束，一圖案化器件，該圖案化器件經建構及經配置以圖案化該電磁 輻射波束；及一投影系統，該投影系統經建構及經配置以將該經圖案化之電磁輻射波束投影至一基板上，該波束形成裝置包含一電漿輻射源，一箔捕集器，該箔捕集器具備實質上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸的複數個薄箔，及一柵格，該柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器之間，其中一空間位於該柵格與該箔捕集器之間，及一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器之間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器其中該柵格與該箔捕集器之間之一距離為至少等於該箔捕集器之一半徑的二分之一。
  22. 一種微影裝置，其包含：一波束形成裝置，該波束形成裝置經建構及經配置以用於形成一電磁輻射波束，一圖案化器件，該圖案化器件經建構及經配置以圖案化該電磁輻射波束；及一投影系統，該投影系統經建構及經配置以將該經圖案化之電磁輻射波束投影至一基板上，該波束形成裝置包含一電漿輻射源，一箔捕集器，該箔捕集器具備實質上平行於自該電漿源之輻射之方向延伸的複數個薄箔，及 一柵格，該柵格安置於該電漿輻射源與該箔捕集器之間，其中一空間位於該柵格與該箔捕集器之間，及一電位施加電路，該電位施加電路經建構及經配置以將一電位施加至該柵格，使得該柵格排斥由該電漿輻射源所發射之電子且在該柵格與該箔捕集器之間形成一正空間電荷，以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器其中該空間經選擇為足夠大以允許該正空間電荷為足夠大以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器之箔上。
  23. 一種形成一輻射波束之方法，該方法包含：自一電漿輻射源產生輻射之一步驟；經由一箔捕集器傳輸該輻射之一步驟；及將一電位施加至一位於該電漿輻射源與該箔捕集器之間之柵格之一步驟，該電位之一位準使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子，其中帶正電荷之離子之一空間電荷形成於一在該箔捕集器與該電漿源之間的空間中，其中該柵格之柵格開口具有一尺寸，該尺寸小於或等於由該電漿源於該柵格之一電漿源側上在操作期間產生之一電漿的一德拜長度乘以一減去一比值之平方根，該比值為：該柵格之一電位除以該柵格之一電漿源側上之該電漿與該電漿源之該電位之間之一電位差。
  24. 一種形成一輻射波束之方法，該方法包含：自一電漿輻射源產生輻射之一步驟；經由一箔捕集器傳輸該輻射之一步驟；及將一電位施加至一位於該電漿輻射源與該箔捕集器之間之柵格之一步驟，該電位之一位準使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子，其中帶正電荷之離子之一空間電荷形成於一在該箔捕 集器與該電漿源之間的空間中，其中該柵格與該箔捕集器之間之一距離為至少等於該箔捕集器之一半徑的二分之一。
  25. 一種形成一輻射波束之方法，該方法包含：自一電漿輻射源產生輻射之一步驟；經由一箔捕集器傳輸該輻射之一步驟；及將一電位施加至一位於該電漿輻射源與該箔捕集器之間之柵格之一步驟，該電位之一位準使得柵格排斥由該電漿輻射源所發射的電子，其中帶正電荷之離子之一空間電荷形成於一在該箔捕集器與該電漿源之間的空間中，其中該空間經選擇為足夠大以允許該正空間電荷為足夠大以將由該電漿輻射源所發射的離子偏轉至該箔捕集器之箔上。
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