TW202032622A - 極紫外線微影方法 - Google Patents

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TW202032622A
TW202032622A TW108139128A TW108139128A TW202032622A TW 202032622 A TW202032622 A TW 202032622A TW 108139128 A TW108139128 A TW 108139128A TW 108139128 A TW108139128 A TW 108139128A TW 202032622 A TW202032622 A TW 202032622A
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蘇彥碩
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葉展宏
鄭定亞
童宇軒
張俊霖
張漢龍
陳立銳
鄭博中
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

一種用於監控極紫外線光源中的衝擊波的方法包括在極紫外線微影工具的極紫外線光源設備中用離子化輻射照射液滴，以產生電漿及偵測由電漿產生的衝擊波。基於所偵測到的衝擊波來調節極紫外線光源的一或多個操作參數。

Description

極紫外線微影方法
本揭露係關於極紫外線微影(EUVL)方法。更特定而言，其係關於用於監控從液滴產生器行進到激發區域的金屬液滴(例如，錫液滴)的方法。
在半導體製造中用於微影的輻射波長已從紫外線減小到深紫外線(DUV)，並且最近減小到極紫外線(EUV)。部件大小的進一步減小需要微影解析度的進一步改進，此改進可使用極紫外線微影(EUVL)實現。EUVL採用具有約1-100nm的波長的輻射。一種用於產生EUV輻射的方法係雷射產生電漿(LPP)。在基於LPP的EUV源中，高功率雷射光束聚焦到小的金屬(諸如錫)的液滴靶上以形成發射EUV輻射(在13.5nm處具有峰值最大發射)的高度離子化的電漿。
由LPP產生的EUV輻射的強度取決於高功率雷射可以由液滴靶產生電漿的有效性。期望使高功率雷射的脈衝與液滴靶的產生及移動精確同步以改進基於LPP的EUV輻射源的效率。雷射產生電漿可在基於LPP的EUV源中產生衝擊波，並且由衝擊波攜帶的動量可轉移到下一液滴並且致使液滴位置偏差，使得下一雷射脈衝可能無法有效地撞擊 下一液滴或可能甚至錯過下一液滴。用於判斷何時產生衝擊波及衝擊波的範圍的監控系統以及用於最小化衝擊波的影響的控制方法係期望的。
根據本揭露的一些實施例，一種極紫外線微影方法包括在EUV微影工具的極紫外線(EUV)光源設備中用離子化輻射照射液滴以產生EUV輻射及電漿。方法亦包括偵測由電漿產生的衝擊波，並且基於所偵測的衝擊波來調節EUV光源設備的一或多個操作參數。
22‧‧‧方向
23‧‧‧電漿羽
24‧‧‧EUV光線
25‧‧‧碎屑液滴
26‧‧‧碎屑
27‧‧‧餅形錫
28‧‧‧衝擊波
29‧‧‧箭頭
30‧‧‧基板
35‧‧‧反射多層(ML)
37‧‧‧矽層
39‧‧‧鉬層
40‧‧‧覆蓋層
45‧‧‧吸收層
50‧‧‧孔
55‧‧‧圖案
60‧‧‧導電背側塗層
85‧‧‧液滴捕集器
100‧‧‧EUV輻射源
105‧‧‧腔室
110‧‧‧收集器反射鏡
115‧‧‧液滴產生器
117‧‧‧噴嘴
130‧‧‧第一緩衝氣體供應器
132‧‧‧氣流
135‧‧‧第二緩衝氣體供應器
140‧‧‧出氣口
142‧‧‧開口
146‧‧‧壁
148‧‧‧開口
150‧‧‧碎屑收集機構
152‧‧‧環形區域
158‧‧‧洩水孔
200‧‧‧曝光裝置
205a‧‧‧光學器件
205b‧‧‧光學器件
205c‧‧‧反射光罩
205d‧‧‧縮小投影光學器件
205e‧‧‧縮小投影光學器件
210‧‧‧靶半導體基板
300‧‧‧激發雷射源
310‧‧‧雷射產生器
320‧‧‧雷射導引光學器件
330‧‧‧聚焦設備
700‧‧‧平面圖
710‧‧‧液滴照明模組
710A‧‧‧液滴照明模組
710B‧‧‧裝置
710C‧‧‧裝置
710D‧‧‧衝擊波照明模組
712‧‧‧方向
720‧‧‧液滴偵測模組
720A‧‧‧液滴偵測模組
720B‧‧‧裝置
720C‧‧‧裝置
720D‧‧‧衝擊波偵測模組
722‧‧‧光
730‧‧‧同步器
732‧‧‧壓縮控制器裝置
740‧‧‧光束
750‧‧‧控制器
790‧‧‧裝置
800‧‧‧處理器
805‧‧‧照明系統
810‧‧‧衝擊波照明模組
820‧‧‧衝擊波偵測模組
850‧‧‧控制器
853‧‧‧傾斜控制機構(自動傾斜)
854‧‧‧不透明阻障層
854a‧‧‧狹縫
854b‧‧‧狹縫
854c‧‧‧狹縫
855‧‧‧輻射源
857‧‧‧狹縫控制器機構(自動狹縫)
902‧‧‧光源
904‧‧‧透鏡
910‧‧‧衝擊波照明模組
912‧‧‧第一透鏡
914‧‧‧孔
916‧‧‧第二透鏡
918‧‧‧偵測器
920‧‧‧衝擊波偵測模組
924‧‧‧點
926‧‧‧光線
928‧‧‧光線
932‧‧‧阻障層
934‧‧‧阻障層
1000‧‧‧系統
1020‧‧‧分析儀
1040‧‧‧控制器
1050‧‧‧訊號
1100‧‧‧流程圖
S1110‧‧‧操作
S1120‧‧‧操作
S1130‧‧‧操作
1200‧‧‧設備
1201‧‧‧電腦
1202‧‧‧鍵盤
1203‧‧‧滑鼠
1204‧‧‧監控器
1205‧‧‧光碟驅動
1206‧‧‧磁碟驅動
1211‧‧‧MPU
1212‧‧‧ROM
1213‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
1214‧‧‧硬碟
1215‧‧‧匯流排
1221‧‧‧光碟
1222‧‧‧磁碟
BF‧‧‧基板
DP‧‧‧液滴(靶液滴)
DP1‧‧‧阻尼器
DP2‧‧‧阻尼器
LL‧‧‧光束
LR0‧‧‧雷射光束
LR1‧‧‧雷射光束
LR2‧‧‧雷射光束
MF‧‧‧主板
PP1‧‧‧基座板
PP2‧‧‧基座板
TT‧‧‧光束
ZE‧‧‧激發區域
當結合隨附圖式閱讀時，自以下詳細描述將很好地理解本揭露。應注意，根據工業中的標準實務，各個特徵並非按比例繪製，並且僅出於說明目的而使用。事實上，出於論述清晰的目的，可任意增加或減小各個特徵的尺寸。
第1圖顯示根據本揭露的一些實施例的具有雷射產生電漿(LPP)EUV輻射源的EUV微影系統的示意圖。
第2圖顯示根據本揭露的一些實施例的EUV微影曝光工具的示意圖。
第3圖顯示根據本揭露的一些實施例的反射遮罩的橫截面圖。
第4A圖及第4B圖顯示根據本揭露的一些實施例的在操作情況下的EUV輻射源的橫截面圖。
第5A圖及第5B圖顯示根據本揭露的一些實施例的經由在雷射光束與金屬液滴之間的雷射-金屬相互作用的電漿及衝擊波形成製程的示意圖。
第6圖顯示根據本揭露的一些實施例的EUV輻射源的收集器反射鏡及有關部分的示意圖。
第7A圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的錫液滴及衝擊波的裝置。
第7B圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的錫液滴的裝置。
第8A圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的衝擊波的裝置。
第8B圖係根據本揭露的一實施例的在第8A圖的設備中使用的狹縫控制器機構的詳細視圖。
第9A圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的衝擊波的光學系統。
第9B圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於成像EUV輻射源中的衝擊波的光學系統的孔。
第10圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於量測衝擊波的強度及方向、量測液滴的速度及方向、及控制EUV輻射源的系統。
第11圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於偵測EUV輻射源中的衝擊波的示例性製程的流程圖。
第12A圖及第12B圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於控制及監控EUV微影系統的設備。
以下揭示內容提供許多不同實施例或實例，以便實施所提供標的之不同特徵。下文描述部件及佈置的具體實例以簡化本揭露。當然，此等僅為實例且並不意欲為限制性。例如，以下描述中在第二特徵上方或第二特徵上形成第一特徵可包括以直接接觸形成第一特徵及第二特徵的實施例，且亦可包括在第一特徵與第二特徵之間形成額外特徵以使得第一特徵及第二特徵可不處於直接接觸的實施例。此外，本揭露可在各個實例中重複元件符號及/或字母。此重複係出於簡便性及清晰的目的且本身並不指示所論述的各個實施例及/或構造之間的關係。
另外，為了便於描述，本文可使用空間相對性術語(諸如「之下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」及類似者)來描述諸圖中所圖示的一個元件或特徵與另一元件(或多個元件)或特徵(或多個特徵)的關係。除了諸圖所描繪的定向外，空間相對性術語意欲包含使用或操作中裝置的不同定向。設備可經其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且由此可同樣地解讀本文所使用的空間相對性描述詞。此外，術語「由…製成(made of)」可意謂「包含(comprising)」或「由…組成(consisting of)」。在本揭露中，片語「A、B及C之一者」意謂「A、B及/或C」(A、B、C，A及B，A及C，B及C，或A、B及C)，並且不意謂來自A的一個元素、來自B的一個元素及來自C的一個元素，除非另外描述。
本揭露通常係關於極紫外線微影(EUVL)系統及方法。更特定而言，其係關於用於監控從液滴產生器行進到激發區域的金屬液滴(例如，錫液滴)的設備及方法，其中在激發區域處，激發雷射撞擊液滴、與LPP腔室中的錫液滴相互作用(加熱錫液滴)以將液滴離子化為發射EUV輻射的電漿。在一些實施例中，激發雷射與錫液滴的相互作用產生衝擊波。在一些實施例中，衝擊波擴張並且影響由液滴產生而產生的下一錫液滴，使得下一液滴的行進方向及/或速度改變，從而使得在射出激發雷射時下一液滴不經過激發區域。
液滴照明模組(droplet illumination module,DIM)用於照明EUV輻射源內部，並且液滴偵測模組(droplet detection module,DDM)用於量測對應於錫液滴的參數。液滴照明模組將非離子化的光(例如，雷射光)導引至靶液滴並且藉由液滴偵測模組偵測所反射及/或所散射的光。來自液滴照明模組的光係「非離子化」的並且來自液滴照明模組的光用於照明EUVL系統內部的金屬液滴，使得諸如照相機的偵測器可以拍攝錫液滴的影像。本揭露的實施例涉及控制液滴照明及偵測用於準確地量測關於金屬液滴的參數，此等參數包括在EUVL系統內部的液滴的行進方向及速度。
如所提及，激發雷射與錫液滴的相互作用可產生衝擊波。衝擊波照明模組(shock wave illumination module，SWIM)用於照明EUV輻射源內部的激發區域，並 且衝擊波偵測模組(shock wave detection module，SWDM)用於成像激發區域並且判斷是否產生衝擊波、以及衝擊波是否可影響液滴的行進方向。在一些實施例中，若判斷產生衝擊波並且判斷衝擊波影響下一液滴的行進方向及/或速度，則控制器命令液滴產生器以延遲下一液滴的產生，直至衝擊波清除下一液滴的路徑。再者，控制器命令雷射產生器延遲激發雷射的下一脈衝。
第1圖顯示根據本揭露的一些實施例的具有雷射產生電漿(LPP)EUV輻射源的EUV微影系統的示意圖。EUV微影系統包括用於產生EUV輻射的EUV輻射源100(EUV光源)、曝光裝置200(諸如掃描器)、及激發雷射源300。如第1圖所示，在一些實施例中，EUV輻射源100及曝光裝置200安裝在清潔室的主板MF上，而激發雷射源300安裝在位於主板下方的基板BF中。分別經由阻尼器DP1及DP2將EUV輻射源100及曝光裝置200中的每一者放置在基座板PP1及PP2上方。EUV輻射源100及曝光裝置200藉由耦接機構(其可包括聚焦單元)彼此耦接。
微影系統係經設計為由EUV光(在本文中亦可互換地稱為EUV輻射)曝光光阻層的EUV微影系統。光阻層係對EUV光敏感的材料。EUV微影系統採用EUV輻射源100來產生EUV光，諸如具有在約1nm與約100nm之間變化的波長的EUV光。在一個特定實例中，EUV輻射源100產生具有集中於約13.5nm的波長的EUV光。在本實施例 中，EUV輻射源100利用雷射產生電漿(LPP)的機構來產生EUV輻射。
曝光裝置200包括各種反射光學部件(諸如凸透鏡/凹透鏡/平面鏡)、遮罩固持機構(包括遮罩平台)、及晶圓固持機構。由EUV輻射源100產生的EUV輻射由反射光學部件導引至在遮罩載物平台上固定的遮罩上。在一些實施例中，遮罩平台包括用於固定遮罩的靜電夾盤(e夾盤)。因為氣體分子吸收EUV光，將用於EUV微影圖案化的微影系統維持在真空或低壓環境中以避免EUV強度損失。關於第2圖更詳細描述曝光裝置200。
在本揭露中，術語遮罩、光罩、及主光罩可互換使用。在一些實施例中，遮罩係反射遮罩。在一些實施例中，遮罩包括具有適宜材料的基板，諸如低熱膨脹材料或熔融石英。在各個實例中，材料包括TiO2摻雜的SiO2、或具有低熱膨脹的其他適宜材料。遮罩包括在基板上沉積的多個反射層(ML)。ML包括複數個膜對，諸如鉬-矽(Mo/Si)膜對(例如，在每個膜對中，鉬層在矽層之上或之下)。或者，ML層可包括鉬-鈹(Mo/Be)膜對、或可配置為高度反射EUV光的其他適宜材料。遮罩可進一步包括在ML上設置而用於保護的覆蓋層，諸如釕(Ru)。遮罩進一步包括在ML上方沉積的吸收層，諸如氮化鉭硼(TaBN)層。吸收層經圖案化以定義積體電路(IC)的層。或者，另一反射層可在ML上方沉積並且經圖案化以定義積體電路的層，由此形成EUV相移遮罩。
曝光裝置200包括用於將遮罩圖案成像到半導體基板(其上塗佈有光阻劑)上的投影光學模組，此半導體基板固定在曝光裝置200的基板平台上。投影光學模組通常包括反射光學器件。承載在遮罩上定義的圖案影像的從遮罩導引的EUV輻射(EUV光)由投影光學模組收集，由此在光阻劑上形成影像。
在本揭露的各個實施例中，半導體基板係半導體晶圓，諸如矽晶圓或待圖案化的其他類型的晶圓。在本文揭示的實施例中，半導體基板用對EUV光敏感的光阻層塗覆。包括上文描述的彼等的各個部件整合在一起並且可操作以執行微影曝光製程。微影系統可進一步包括其他模組或與其他模組整合(或耦接)。
如第1圖所示，EUV輻射源100包括由腔室105封閉的液滴產生器115及LPP收集器反射鏡110。不相互作用的液滴DP前進到液滴捕集器85。液滴產生器115產生複數個靶液滴DP，將此等靶液滴經由噴嘴117供應到腔室105中。在一些實施例中，靶液滴DP係錫(Sn)、鋰(Li)、或Sn及Li的合金。在一些實施例中，靶液滴DP各者具有在從約10微米(μm)至約100μm的範圍中的直徑。例如，在一實施例中，靶液滴DP係錫液滴，各個錫液滴具有約10μm、約25μm、約50μm的直徑、或在此等值之間的任何直徑。在一些實施例中，以從約50液滴每秒(亦即，約50Hz的噴射頻率)至約50,000液滴每秒(亦即，約50kHz的噴射頻率)的範圍中的速率，經由噴嘴117供應靶液滴DP。例如，在 一實施例中，靶液滴DP在約50Hz、約100Hz、約500Hz、約1kHz、約10kHz、約25kHz、約50kHz的噴射頻率、或在此等頻率之間的任何噴射頻率下供應。在各個實施例中，靶液滴DP以約10米每秒(m/s)至約100m/s的範圍中的速度經由噴嘴117噴射並且噴射到激發區ZE(例如，靶液滴位置)中。例如，在一實施例中，靶液滴DP具有約10m/s、約25m/s、約50m/s、約75m/s、約100m/s的速度、或在此等速度之間的任何速度下。
由激發雷射源300產生的激發雷射光束LR2係脈衝光束。脈衝光束LR2的脈衝雷射由激發雷射源300產生。激發雷射源300可包括雷射產生器310、雷射導引光學器件320及聚焦設備330。在一些實施例中，雷射產生器310包括二氧化碳(CO2)或釹摻雜的釔鋁石榴石(Nd：YAG)雷射源，此雷射源具有在電磁光譜的紅外區域中的波長。例如，在一實施例中，雷射產生器310具有9.4μm或10.6μm的波長。由激發雷射源300產生的雷射光束LR0由雷射導引光學器件320導引並且由聚焦設備330聚焦到激發雷射光束LR2中，將此激發雷射光束引入EUV輻射源100中。在一些實施例中，除了CO2及Nd：YAG雷射之外，雷射光束LR2藉由氣體雷射產生，包括受激分子氣體放電雷射、氦氖雷射、氮雷射、橫向激發大氣(TEA)雷射、氬離子雷射、銅蒸氣雷射、KrF雷射或ArF雷射；或固態雷射，包括Nd：玻璃雷射、鐿摻雜的玻璃或陶瓷雷射、或紅寶石雷射。在一些實 施例中，非離子化雷射光束LR1亦由激發雷射源300產生，並且雷射光束LR1亦由聚焦設備330聚焦。
在一些實施例中，激發雷射光束LR2包括預熱雷射脈衝及主雷射脈衝。在此種實施例中，預熱雷射脈衝(在本文中可互換地稱為「預脈衝」)用於加熱(或預熱)給定靶液滴以產生隨後由來自主雷射的脈衝(主脈衝)加熱(或再加熱)的具有多個較小液滴的低密度靶羽，從而產生與當不使用預熱雷射脈衝時相比增加的EUV光發射。
在各個實施例中，預熱雷射脈衝具有約100μm或更小的斑點大小，並且主雷射脈衝具有在約150μm至300μm的範圍中的斑點大小。在一些實施例中，預熱雷射及主雷射脈衝具有在從約10ns至約50ns的範圍中的脈衝持續時間、及在從約1kHz至約100kHz的範圍中的脈衝頻率。在各個實施例中，預熱雷射及主雷射具有在從約1千瓦(kW)至約50kW的範圍中的平均功率。在一實施例中，激發雷射光束LR2的脈衝頻率與靶液滴DP的噴射頻率匹配。
雷射光束LR2穿過窗(或透鏡)導引到激發區域ZE中。窗採用實質上對雷射光束透明的適宜材料。雷射脈衝的產生與靶液滴DP經由噴嘴117的噴射同步。由於靶液滴穿過激發區域移動，預脈衝加熱靶液滴，並且將其等轉換為低密度靶羽。控制在預脈衝與主脈衝之間的延遲以允許靶羽形成並且膨脹到最佳大小及幾何形狀。在各個實施例中，預脈衝及主脈衝具有相同脈衝持續時間及峰值功率。當主脈衝加熱靶羽時，產生高溫電漿。電漿發射EUV輻射， 此EUV輻射由收集器反射鏡110收集。收集器反射鏡110(EUV收集器反射鏡)進一步反射及聚焦EUV輻射用於微影曝光製程，此等微影曝光製程經由曝光裝置200執行。
一種同步由激發雷射產生脈衝(預脈衝及主脈衝的任一者或二者)與靶液滴到達激發區域中的方法係偵測靶液滴經過給定位置並且使用此靶液滴作為用於觸發激發脈衝(或預脈衝)的訊號。在此方法中，例如，若靶液滴的經過時間藉由t o 指示，產生(及偵測)EUV輻射的時間藉由t rad 指示，並且在偵測到靶液滴經過的位置與激發區域的中心之間的距離係d，則將靶液滴的速度v dp 計算為
v dp =d/(t rad -t o )-等式(1)
因為期望液滴產生器115以固定速度可再現地供應液滴，一旦計算v dp ，在偵測到靶液滴經過給定位置之後觸發具有時間延遲d/v dp 的激發脈衝，以確保激發脈衝與靶液滴到達激發區域中心同時到達。在一些實施例中，因為靶液滴的經過用於觸發預脈衝，在預脈衝之後的固定延遲之後觸發主脈衝。在一些實施例中，靶液滴速度的值v dp 藉由週期性量測t rad 週期地再次計算(若需要)，並且再次同步脈衝產生與靶液滴到達。
在EUV輻射源100中，由雷射施加導致的電漿產生碎屑(諸如液滴的離子、氣體及原子)、以及期望的EUV輻射。必須防止材料(例如，碎屑)在收集器反射鏡110上累積並且亦必須防止碎屑離開腔室105且進入曝光裝置200。
如第1圖所示，將緩衝氣體從第一緩衝氣體供應器130穿過收集器反射鏡110中的孔供應，藉此將脈衝雷射遞送到錫液滴。在一些實施例中，緩衝氣體係H2、He、Ar、N或另一惰性氣體。在某些實施例中，H2用作由緩衝氣體的離子化產生的H自由基，並且可以出於清潔目的使用。緩衝氣體亦可以穿過一或多個第二緩衝氣體供應器135朝向收集器反射鏡110及/或在收集器反射鏡110的邊緣周圍提供。另外，腔室105包括一或多個出氣口140，使得將緩衝氣體排出腔室105外部。氫氣具有對EUV輻射的低吸收。到達收集器反射鏡110的塗佈表面的氫氣與形成氫化物(例如，金屬氫化物)的液滴的金屬進行化學反應。當錫(Sn)用作液滴時，形成錫烷(SnH4)，其係EUV產生製程的氣體副產物。氣體SnH4隨後穿過出氣口140泵送出。然而，難以從腔室排出所有氣體SnH4，並且防止SnH4進入曝光裝置200。由此，監控及/或控制EUV輻射源100中的碎屑有益於EUVL系統的效能。
第2圖顯示根據本揭露的一些實施例的EUV微影曝光工具的示意圖。第2圖的EUVL曝光工具包括曝光裝置200，此曝光裝置圖示用圖案化的EUV光束曝光光阻劑塗佈的基板(靶半導體基板210)。曝光裝置200係具備一或多個光學器件205a、205b及一或多個縮小投影光學器件205d、205e的積體電路微影工具，諸如步進器、掃描器、步進及掃描系統、直接寫入系統、使用接觸及/或接近遮罩的裝置等，例如，光學器件205a、205b用於以EUV光束照 明圖案化光學器件(諸如光罩，例如反射光罩205c)以產生圖案化的光束，縮小投影光學器件205d、205e用於將圖案化的光束投影到靶半導體基板210上。可提供機械組件(未圖示)用於在靶半導體基板210與圖案化光學器件(例如，反射光罩205c)之間產生可控相對移動。如進一步圖示，第2圖的EUVL曝光工具進一步包括EUV輻射源100，此EUV輻射源包括在腔室105中發射EUV光的激發區域ZE處的電漿羽(plasma plume)23，此電漿羽藉由收集器反射鏡110收集並且反射到曝光裝置200中以照射靶半導體基板210。
第3圖顯示根據本揭露的一些實施例的反射遮罩的橫截面圖。術語遮罩、光罩、及主光罩可互換地使用。在一些實施例中，遮罩係反射遮罩，如由第2圖中的遮罩205c圖示。第2圖的反射光罩205c在第3圖中圖示並且包括基板30、在基板30上沉積的多個反射多層(ML)35、導電背側塗層60、覆蓋層40、及吸收層45。在一些實施例中，基板30的材料包括TiO2摻雜的SiO2、或具有低熱膨脹的其他適宜材料。在一些實施例中，ML 35包括複數個膜對，諸如鉬-矽(Mo/Si)膜對(例如，在每個膜對中，鉬層39在矽層37之上或之下)。或者，ML 35可包括鉬-鈹(Mo/Be)膜對、或用以高度反射EUV光的其他適宜材料。覆蓋層40可包括釕(Ru)並且可在ML 35上設置來用於保護。在一些實施例中，包括氮化鉭硼(TaBN)層的吸收層45在ML 35及覆蓋層40上方沉積。在一些實施例中，用圖案55圖案化吸收 層45以定義積體電路(IC)的層。在一些實施例中，反射光罩205c包括導電背側塗層60。在一些實施例中，另一反射層可在ML 35上方沉積並且經圖案化以定義積體電路的層，由此形成EUV相轉移光罩。
第4A圖及第4B圖顯示根據本揭露的一些實施例的在操作情況下的EUV輻射源的橫截面圖。在第4A圖中，EUV輻射源100包括聚焦設備330、收集器反射鏡110、液滴產生器115、孔50、及排洩口，諸如液滴捕集器85，例如，錫捕集器，用於接收未反應的錫液滴，例如，碎屑液滴25。在一些實施例中，孔50用於聚焦設備330的雷射光束LR2及氣流132以進入EUV輻射源100中。壁146用於產生錐形，使得沿著錐形內部的箭頭29的EUV輻射穿過開口148離開，並且不沿著箭頭29的任何其他輻射不離開錐形且因此不離開EUV輻射源100。在一些實施例中，氣流132的至少一部分穿過錐形的壁中的開口142離開。穿過開口142離開的氣流可在EUV輻射源100中流動並且穿過出氣口140離開EUV輻射源100。在一些實施例中，收集器反射鏡110係由多層反射鏡製成，包括具有覆蓋層的Mo/Si、La/B、La/B4C、Ru/B4C、Mo/B4C、Al2O3/B4C、W/C、Cr/C、及Cr/Sc，此覆蓋層包括SiO2、Ru、TiO2、及ZrO2。取決於EUV輻射源100的腔室大小，收集器反射鏡110的直徑可以係約330mm至約750mm。在一些實施例中，收集器反射鏡110的橫截面形狀可以係橢圓形或拋物線。
在一些實施例中，在雷射光束LR2與產生電漿羽23(包括活性及高度帶電粒子或離子，諸如錫(Sn)離子)的液滴DP之間的相互作用亦產生衝擊波。關於第5A圖及第5B圖描述的衝擊波可推動下一液滴DP離開並且致使在錫液滴DP與雷射光束LR2在激發區域ZE處的聚焦位置之間的空間位置錯誤/容差。再者，在一些實施例中，在雷射光束LR2的脈衝頻率與噴射的錫液滴DP的速度之間的同步中存在誤差，使得當導引至激發區域ZE的脈衝雷射射出時，此脈衝雷射錯過一些液滴以及尚未到達或已經經過激發區域ZE的液滴，並且因此，變成碎屑液滴25。碎屑液滴25可在收集器反射鏡110的反射表面的下半部分上沉積。在收集器反射鏡110上沉積的碎屑可劣化收集器反射鏡110的反射性質，由此降低用於第2圖的靶半導體基板210的EUV光微影的EUV輻射源100的功率，並且降低在靶半導體基板210上的光敏塗層(未圖示)上形成的圖案的品質(諸如關鍵尺寸CD及線緣粗糙度LER)。
在第4B圖中，EUV輻射源100包括第4A圖的EUV輻射源100的相同部件，其中具有至少一差異：聚焦設備330聚焦兩個雷射光束。聚焦設備330將雷射光束LR2聚焦在激發區域ZE處並且亦將非離子化的雷射光束LR1聚焦在一位置處，此位置略微在激發區域ZE之前。因此，孔50允許離子化的雷射光束LR2及非離子化的雷射光束LR1進入EUV輻射源100。在一些實施例中，非離子化的雷射光束LR1預熱錫液滴DP並且由液滴DP產生餅形錫27，使得餅形 錫27較佳地在激發區域處與雷射光束LR2相互作用，並且產生與在第4A圖中產生的電漿羽23及衝擊波相比較大的電漿羽23及較強的衝擊波。在一些實施例中，衝擊波致使雷射光束LR1及LR2錯過下一液滴DP，由此產生碎屑液滴25。在一些實施例中，雷射光束LR1聚焦在下一液滴DP上並且產生餅形錫27，然而，衝擊波致使雷射光束LR2錯過餅形錫27，並且錯過的餅形錫27變成碎屑液滴25。
第5A圖及第5B圖顯示根據本揭露的一些實施例的經由在雷射光束與金屬液滴之間的雷射-金屬相互作用的電漿及衝擊波形成製程的示意圖。在第5A圖中，從液滴產生器115噴射的所噴射金屬液滴(例如，錫液滴DP)到達激發區域ZE，在激發區域處此金屬液滴與雷射光束LR2相互作用以形成電漿羽23及衝擊波28。激發區域ZE係處於高功率及高脈衝重複率脈衝的雷射光束LR2的聚焦處。雷射光束LR2在收集器反射鏡110與EUV輻射源100的壁146之間的空間中在激發區域ZE處與所噴射錫液滴DP相互作用，以形成在所有方向上發射EUV光線24的電漿羽23。在此雷射-金屬相互作用期間，錫液滴DP可以由雷射光束LR2錯過或不與雷射光束LR2充分相互作用，由此經過在第5A圖中的激發區域ZE之下的位置，從而形成碎屑液滴25。再者，從電漿形成製程餘留的一些錫可以變成碎屑26。碎屑液滴25及碎屑26可以在EUV收集器反射鏡(例如，第1圖的收集器反射鏡110)的表面上積累，從而劣化EUV收集器反射鏡110的反射品質。
在第5B圖中，在由預熱雷射光束LR1加熱並且變成餅形錫27之後的所噴射金屬液滴(例如，所噴射錫液滴DP)到達激發區域ZE，其中餅形錫27與雷射光束LR2相互作用以形成電漿羽23及衝擊波28。激發區域ZE係處於高功率及高脈衝重複率脈衝的雷射光束LR2的聚焦處。雷射光束LR2在EUVL系統的腔室的空間中在激發區域ZE處與餅形錫27相互作用，以形成在所有方向上發射EUV光線24的電漿羽23。在此雷射-金屬相互作用期間，餅形錫27會自雷射光束LR2錯過或不與雷射光束LR2充分相互作用，由此經過在第5B圖中的激發區域ZE之下的一位置，從而形成碎屑液滴25。再者，從電漿形成製程餘留的一些錫可以變成碎屑26。在一些實施例中，如第5B圖所示，預熱液滴DP以產生餅形錫27致使雷射光束LR2的較強相互作用，並且因此產生較大電漿羽23、較強衝擊波28、並且亦產生較小碎屑26。如第5A圖及第5B圖所示，液滴DP在方向22上從液滴產生器115行進到激發區域ZE。在一些實施例中，衝擊波28對下一液滴DP產生影響並且移動下一液滴DP遠離方向22，使得下一液滴DP不經過激發區域ZE。
第6圖顯示根據本揭露的一些實施例的EUV輻射源的收集器反射鏡及有關部分的示意圖。第6圖顯示EUV輻射源100的示意圖，此EUV輻射源包括碎屑收集機構150、包括孔50的收集器反射鏡110、液滴產生器115、及液滴捕集器85。在第6圖中的環形區域152圖示了洩水孔158。在一些實施例中，經由洩水孔158收集經過碎屑收集 機構150的過量錫及熔融碎屑。在一些實施例中，碎屑收集機構150與第4A圖及第4B圖的壁146一致或包括此等壁。
第7A圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的錫液滴及衝擊波的裝置。第7A圖的平面圖700係第1圖的EUV輻射源100的切面。平面圖700包括液滴照明模組710A、液滴偵測模組720A、收集器反射鏡110、及從液滴產生器115移動到激發區域ZE的錫液滴DP。液滴照明模組710A提供光束740(例如：非離子化光)以在激發區域ZE處並且在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑中照明液滴DP。在一些實施例中，液滴照明模組710A包括一或多個光源，包括用於照明激發區域ZE及在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑的一或多個雷射源。在一些實施例中，液滴照明模組710A包括準直光學器件，包括用於照明(例如，均勻地照明)激發區域ZE及在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑的一或多個透鏡。在一些實施例中，液滴偵測模組720A包括一或多個影像感測器，包括照相機，例如，數位照相機。在一些實施例中，液滴偵測模組720A包括聚光光學器件及/或成像光學器件，包括用於捕獲從液滴DP反射的光並且產生液滴DP的一或多個影像的一或多個透鏡。
平面圖700亦包括衝擊波照明模組710D及衝擊波偵測模組720D。在一些實施例中，衝擊波照明模組710D用於將非離子化的光照明衝擊波，例如，第5A圖或第5B圖的衝擊波28，當雷射光束LR2在激發區域ZE處撞擊液 滴DP時，此衝擊波在激發區域ZE周圍產生。在一些實施例中，衝擊波照明模組710D包括準直光學器件，包括用於在激發區域ZE處及周圍照明(例如，均勻照明)的一或多個透鏡。在一些實施例中，衝擊波偵測模組720D包括一或多個影像感測器(影像偵測器)，包括照相機，例如，數位照相機。在一些實施例中，衝擊波偵測模組720D包括聚光光學器件及/或成像光學器件，包括用於捕獲經過衝擊波28的光並且產生衝擊波28的一或多個影像的一或多個透鏡。再者，如第7A圖所示，除了衝擊波偵測模組720D之外，裝置720B或720C的至少一個亦在EUV輻射源100周圍安裝，使得裝置720B或720C的照相機可從多個EUV輻射源100內部的觀察點拍攝衝擊波28的影像以判斷衝擊波28的平面。關於第8A圖、第8B圖、第9A圖、及第9B圖更詳細描述成像衝擊波28。
在一些實施例中，複數個液滴照明模組在EUV輻射源100周圍安裝。如第7A圖所示，除了液滴照明模組710A之外，裝置710B及710C亦在EUV輻射源100周圍安裝，使得裝置710B及710C的光源照明激發區域ZE的不同視圖及在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑。再者，如第7A圖所示，除了液滴偵測模組720A之外，裝置720B或720C的至少一個亦在EUV輻射源100周圍安裝，使得裝置720B或720C的照相機可從EUV輻射源100內部的多個觀察點拍攝液滴DP的影像。
在一些實施例中，液滴偵測模組720A的照相機拍攝激發區域ZE及/或在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑的至少兩個影像。由此，由液滴偵測模組720A的照相機拍攝的兩個或多個影像可顯示液滴DP在從液滴產生器115釋放之後並且在到達激發區域ZE之前的不同位置。在一些實施例中，成功地拍攝兩個影像，在其間具有輕微時間差，並且因此影像顯示液滴DP如何在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑中從一個影像移動到下一影像。在一些實施例中，基於成功的影像判斷液滴DP的速度及位置。
第7B圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的錫液滴的裝置。裝置790顯示與第7A圖的液滴照明模組710A一致的液滴照明模組710以及與第7A圖的液滴偵測模組720A一致的液滴偵測模組720。液滴照明模組710的光束740照明EUV輻射源100中的錫液滴DP。裝置790進一步經由液滴偵測模組720捕獲在EUV輻射源100中錫液滴DP的影像。
在一些實施例中，液滴照明模組710的光源用於藉由光束740照明激發區域ZE及在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑。由液滴產生器115的噴嘴117噴射的液滴DP在液滴產生器115與激發區域ZE之間的方向712上移動。從一或多個液滴DP反射或散射的光722藉由液滴偵測模組720中的影像感測器(例如，照相機)捕獲。在一些實施例中，並且與第7A圖一致，具有對應光源的一或多個其他液滴照明模組(未在第7B圖中圖示)包括在裝置790 中，並且其他液滴照明模組用於照明EUV輻射源100的其他部分及/或其他視圖。再者，與第7A圖一致，具有對應影像感測器(例如，照相機)的一或多個其他液滴偵測模組(未圖示)包括在裝置790中，並且其他照相機用於捕獲從一或多個液滴DP的其他視圖反射或散射的光。使用其他液滴照明模組的光源的額外光束740及使用其他液滴偵測模組的照相機允許從EUV輻射源100內部的多個觀察點捕獲影像。如上文提及，液滴偵測模組720的照相機及其他液滴偵測模組的照相機拍攝兩個或多個連續影像，在連續影像之間具有輕微時間差。因此，在一些實施例中，裝置790的控制器750用於判斷液滴DP的位置及速度。速度藉由分析在一或多個觀察點處捕獲的連續影像並且判斷相同液滴DP已經在連續影像之間行進的距離來判斷。
在一些實施例中，當雷射光束LR2(激發雷射光束)撞擊激發區域ZE內的靶液滴DP時，電漿羽23由於離子化靶液滴DP而形成，此致使靶液滴DP快速擴張到電漿容積中。電漿羽23的容積取決於靶液滴DP的大小及由雷射光束LR2提供的能量。在一些實施例中，電漿從激發區域ZE擴張數百微米並且產生衝擊波28。如本文所使用，術語「擴張容積」指在用激發雷射光束LR2加熱靶液滴之後電漿羽23擴張的容積。
在一些實施例中，液滴照明模組710包括連續波雷射。在其他實施例中，液滴照明模組710包括脈衝雷射。不特別限制液滴照明模組710的雷射波長。在一些實施 例中，液滴照明模組710的雷射具有在電磁光譜的可見區域中的波長。在一些實施例中，液滴照明模組710具有約1070nm的波長。在一些實施例中，液滴照明模組710的雷射具有在從約1W至約50W的範圍中的平均功率。例如，在一些實施例中，液滴照明模組710的雷射具有約1W、約5W、約10W、約25W、約40W、約50W的平均功率、或在此等值之間的任何平均功率。在一些實施例中，液滴照明模組710產生具有均勻照明輪廓的光束。例如，在一些實施例中，液滴照明模組710產生跨其輪廓具有實質上相同強度的扇形光幕或薄光面，其照明在液滴產生器115與激發區域ZW之間的路徑。在一些實施例中，液滴照明模組710產生跨容積具有實質上均勻強度的光束，其照明在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑。
由於靶液滴DP經過由液滴照明模組710產生的光束，靶液滴DP反射及/或散射光束中的光子。在一實施例中，靶液滴DP產生所散射光子的實質上高斯(Gaussian)強度輪廓。由液滴偵測模組720偵測由靶液滴DP散射的光子。在一些實施例中，由液滴偵測模組720偵測的強度輪廓的峰值對應於靶液滴DP的中心。在一些實施例中，液滴偵測模組720包括光二極體並且在偵測到由靶液滴DP反射及/或散射的光子之後產生兩個或多個連續電訊號。在一些實施例中，液滴偵測模組720包括照相機並且產生由靶液滴DP反射及/或散射的光子的兩個或多個連續影像。
在一實施例中，同步器730同步由液滴照明模組710產生的照明光束740與記錄從粒子反射或由粒子散射到液滴偵測模組720的照明光。在一些實施例中，控制器750控制並且同步同步器730，從而觸發液滴照明模組710及液滴偵測模組720、以及由液滴產生器115釋放錫液滴DP。此外，控制器750將觸發訊號提供到第1圖的激發雷射源300，此激發雷射源產生雷射光束LR2，使得產生雷射光束LR2的雷射脈衝與釋放錫液滴DP、液滴照明模組710、及液滴偵測模組720同步。在一些實施例中，控制器750經由同步器730控制液滴照明模組710及液滴偵測模組720。在一些實施例中，同步器730不存在，並且控制器750直接控制且同步液滴照明模組710、液滴偵測模組720、激發雷射源300、及液滴產生器115。在一些實施例中，壓縮控制器裝置732附接到液滴產生器115的噴嘴117。在一些實施例中，壓縮控制器裝置732由壓電材料(諸如PZT)製成，並且藉由在噴嘴117的一端處施加表面張力判斷了何時釋放液滴DP。因此，控制器750可耦接到壓縮控制器裝置732並且控制何時釋放液滴DP，並且亦藉由修改壓縮控制器裝置732的電壓可改變液滴DP在釋放時的速度。
在一些實施例中，液滴偵測模組720的數位照相機使用CCD或CMOS影像感測器，並且可以高速度捕獲兩個訊框，其中在訊框之間具有數百奈秒的差異。
在一些實施例中，雷射用作液滴照明模組710的光源，此是歸因於雷射產生具有短脈衝持續時間的高功率 光束的能力。此舉產生針對每個訊框的短暴露時間。在一些實施例中，使用Nd：YAG雷射。Nd：YAG雷射主要在約1064nm的波長及其諧波(532、266等)處發送。出於安全原因，通常帶通過濾雷射發送以隔離532nm諧波(此係綠色光，能夠由肉眼看到的唯一諧波)。
在一些實施例中，液滴照明模組710包括用於照明在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑的光學器件。在一些實施例中，光學器件包括一或多個球面透鏡及/或柱面透鏡組合。柱面透鏡將雷射擴張到平面中，而球面透鏡將平面壓縮為薄片。在一些實施例中，平面的厚度係在雷射光的波長的數量級上，並且在距離光學器件設置(球面透鏡的焦點)有限距離處發生。在一些實施例中，用於液滴偵測模組720的照相機的透鏡經佈置為適當地聚焦在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑中的液滴上並且可視化此等液滴。
在一些實施例中，同步器730用作液滴偵測模組720及液滴照明模組710二者的外部觸發器。控制器750經佈置為控制同步器730、液滴照明模組710、及液滴偵測模組720。在一些實施例中，在1ns的精確度內，同步器730與液滴照明模組710的照明光源的射出結合地設定液滴偵測模組720序列的每個訊框的時序。因此，可以準確地控制參考照相機的時序的在雷射的每個脈衝與雷射射出的位置之間的時間以判斷液滴的速度。獨立式電子同步器(稱為數位延遲產生器)提供從低至250ps至高達若干毫秒的可變 解析度時序，此可變解析度時序可以控制液滴照明模組710的光源及液滴偵測模組720的偵測器(例如，照相機)並且可提供多次照相機曝光。
第8A圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的衝擊波的裝置，並且第8B圖係根據本揭露的一實施例的在第8A圖的設備中使用的狹縫控制器機構的詳細視圖。
在一些實施例中，第8A圖的裝置包括衝擊波照明模組810、衝擊波偵測模組820、控制器850及處理器800。在一些實施例中，衝擊波照明模組810包括輻射源855、傾斜控制機構853、狹縫控制器機構857、及照明系統805。傾斜控制機構853(本文亦稱為「自動傾斜」)控制輻射源855的傾斜，此與第1圖的EUV輻射源100一致。在一些實施例中，自動傾斜853係耦接到衝擊波照明模組810的輻射源855(例如，雷射源)的步進電動機，並且移動輻射源855以改變輻射角，光束L(例如，輻射)於此輻射角入射在電漿羽23及衝擊波28處(並且實際上改變經過電漿羽23及衝擊波28並且進入衝擊波偵測模組820中的光T的量)。在一些實施例中，自動傾斜853包括壓電致動器。在一些實施例中，照明系統805從輻射源855接收光束L0(例如，雷射光束)並且將光束L0轉換為光束L，其係如第9A圖所示的經準直光束。
狹縫控制器機構857(本文亦稱為「自動狹縫」)控制光量並且照明包括衝擊波28的激發區域ZE。在一些實 施例中，照明系統805在輻射源855與激發區域ZE之間放置。衝擊波照明模組810的狹縫控制器機構857控制照射電漿羽23及衝擊波28的光量。在一些實施例中，照明系統805包括可移動的不透明阻障層854，如在第8B圖中描繪，此不透明阻障層具有若干狹縫854a、854b、854c，或不同大小的開口，並且狹縫控制器機構857判斷光束經過哪個狹縫。例如，當控制器850例如經由從衝擊波偵測模組820接收的訊號判斷在衝擊波偵測模組820處偵測的光強度低於可接受範圍時，控制器850命令狹縫控制器機構857移動狹縫，使得在照明系統805中的光路徑中提供較寬狹縫854a，從而允許更多光照射激發區域ZE，並且增加所偵測強度。另一方面，若判斷在衝擊波偵測模組820處偵測的光強度高於可接受範圍，則控制器850命令狹縫控制器機構857移動狹縫，使得在照明系統805中的光路徑中提供較窄狹縫854c，由此降低所偵測強度。在一些實施例中，由控制器850調節的衝擊波照明模組810的另一參數係不透明阻障層854中的狹縫在光束L離開照明系統805的路徑中的寬度。
儘管在第8A圖中將自動傾斜853及自動狹縫857描繪為與輻射源855分離，在一些實施例中，自動傾斜853及自動狹縫857可以與輻射源855整合以形成衝擊波照明模組810的單個裝置。在此種實施例中，在控制器850與衝擊波照明模組810之間的耦接可以適宜地修改以提供如本文揭示的相同結果。因此，控制器850設定在衝擊波偵測 模組820處偵測的光強度以實現衝擊波在時間週期上的穩定偵測。
第9A圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於照明及成像EUV輻射源中的衝擊波的光學系統。第9A圖包括與第8A圖的衝擊波照明模組810一致的衝擊波照明模組910，包括光源902(例如，點源)及透鏡904，並且產生與第8A圖的光束L一致的光束L1。第9A圖亦包括與第8A圖的衝擊波偵測模組820一致的衝擊波偵測模組920，衝擊波偵測模組920包括第一透鏡912、孔914、第二透鏡916、及偵測器918。衝擊波偵測模組920接收與第8A圖的光束T一致的光束TT，並且在偵測器918處產生影像。在一些實施例中，如第9A圖所示，光束LL係準直光束，此光束進入激發區域ZE並且光束TT發射出激發區域ZE。在一些實施例中，激發區域ZE包括電漿羽23、餅形錫27、及衝擊波28的元件的一或多個。在一些實施例中，進入的光束LL在衝擊波28的點924處與衝擊波28相互作用，並且產生光線926及928(為光束TT的部分)，此等光線從激發區域ZE發射出。在一些實施例中，第9A圖的光學系統係史特林(Schlieren)照相系統。
第9B圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於成像EUV輻射源中的衝擊波的第9A圖的光學系統的孔914。孔914在第9B圖中更詳細圖示並且包括用於限制孔914的開口的兩個阻障層934及932。在一些實施例中，阻障層934及932使開口不對稱，使得光線926經過孔914並且 光線928由孔914阻擋。在一些實施例中，不對稱孔914增加在偵測器918上成像的顯示波的對比。在一些實施例中，將孔914設計為增加對比。在一些實施例中，偵測器918係照相機，例如，數位照相機。
第10圖顯示根據本揭露的一些實施例用於量測衝擊波的強度及方向、量測液滴的速度及方向、及控制EUV輻射源的系統1000。系統1000包括與第8圖的控制器850一致的控制器1040。系統1000亦包括分析儀1020。在一些實施例中，分析儀1020藉由第8A圖的處理器800、第8A圖的控制器850、及第7B圖的控制器750的一或多個實施。如第10圖所示，分析儀1020與第9A圖的衝擊波偵測模組920及/或第8A圖的衝擊波偵測模組820通訊並且從第9A圖的偵測器918接收激發區域的影像。再者，分析儀1020與第7B圖的液滴偵測模組720通訊並且從液滴偵測模組720的偵測器(例如，照相機)接收在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑的影像。在一些實施例中，分析儀1020亦接收在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑中由液滴DP反射及/或散射的光子的兩個或多個連續影像。
在一些實施例中，分析儀1020判斷激發區域ZE中的衝擊波(例如，衝擊波28)並且亦判斷衝擊波28的平面、衝擊波28的量值、及衝擊波28的擴張速度(速度(speed)及方向)。在一些實施例中，分析儀1020亦判斷在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑中的液滴DP的位置及速度。在一些實施例中，分析儀1020判斷衝擊波28在 一方向上擴張以影響下一液滴DP並且更改下一液滴DP的方向。在一些實施例中，分析儀1020判斷衝擊波28的影響並且更改下一液滴DP的方向致使下一雷射光束LR2錯過脈衝雷射射出的下一液滴DP。在一些實施例中，衝擊波28的連續影像由衝擊波偵測模組820或衝擊波偵測模組920捕獲，並且分析儀1020基於所捕獲影像判斷衝擊波28的擴張速度。
在一些實施例中，基於判斷雷射光束LR2將錯過下一液滴DP的一個，分析儀1020將液滴錯過訊號1050發送到控制器1040。在從分析儀1020接收液滴錯過訊號之後，控制器1040將一或多個命令發送到雷射產生器310及/或液滴產生器115。在一些實施例中，控制器1040命令液滴產生器115以在釋放下一液滴DP時應用第一延遲及/或修改(例如，降低)下一液滴DP在釋放時的速度。在一些實施例中，控制器1040命令雷射產生器310在射出雷射光束LR2及/或LR1的下一脈衝時應用第二延遲。在一些實施例中，當分析儀1020判斷衝擊波28已清除在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑時，分析儀1020清除液滴錯過訊號1050並且作為回應，控制器1040命令雷射產生器310及液滴產生器115不應用延遲。在一些實施例中，第一及第二延遲由分析儀1020或控制器1040的任一者判斷，使得當下一液滴DP到達在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑的每個點時，清除在液滴產生器115與激發區域ZE之間的路徑的衝擊波28。如所提及，回應於命令液滴產生器115，液滴 產生器115可將第一延遲應用到當將電壓施加到液滴產生器115的壓縮控制器裝置732以釋放下一液滴DP時。再者，回應於命令液滴產生器115，液滴產生器115可修改施加到壓縮控制器裝置732的電壓以修改下一液滴DP在釋放時的速度。在一些實施例中，分析儀1020及控制器1040組合到單個裝置中，使得控制器1040包括分析儀1020。
第11圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於偵測EUV輻射源中的衝擊波的示例性製程的流程圖1100。在操作S1110中，在極紫外線微影工具的EUV輻射源100(光源)中用離子化輻射照射靶液滴(例如，第1圖的液滴DP)以產生電漿。如第1圖所示，雷射光束LR2照射液滴DP以產生電漿，例如，第2圖所示的電漿羽23。在操作S1120中，偵測到由電漿產生的衝擊波。在一些實施例中，第9A圖的光學系統用於偵測衝擊波。在一些實施例中，第9A圖的偵測器918(例如，照相機)捕獲激發區域ZE的影像並且第10圖的分析儀1020偵測所捕獲影像中的衝擊波28。接下來，基於所偵測的衝擊波來調節EUV光源100的一或多個操作參數。在一些實例中，偵測衝擊波改變產生液滴DP的頻率，使得由靶液滴產生的衝擊波可能不影響下一液滴DP的軌跡。
第12A圖及第12B圖顯示根據本揭露的一些實施例的用於控制及監控EUV微影系統的設備1200。在一些實施例中，設備1200用於監控在EUV微影系統中產生的衝擊波並且控制如上文描述的EUV微影系統，使得當液滴DP 在液滴產生器115與激發區域ZE之間行進時，衝擊波不干擾液滴DP。因此，在一些實施例中，設備1200執行控制器750及850、同步器730、及處理器800的功能。第12A圖係電腦系統的示意圖，此電腦系統執行監控EUV微影系統中的液滴及衝擊波，並且控制EUV微影系統的參數，包括產生液滴及產生離子化雷射脈衝。以上實施例的製程、方法及/或操作的全部或一部分可以使用電腦硬體及其上執行的電腦程式來實現。操作包括偵測衝擊波並且判斷衝擊波的參數。在第12A圖中，設備1200具備電腦1201，此電腦包括光碟(例如，CD-ROM或DVD-ROM)驅動1205及磁碟驅動1206、鍵盤1202、滑鼠1203、及監控器1204。
第12B圖係圖示設備1200的內部配置的圖。在第12B圖中，除了光碟驅動1205及磁碟驅動1206之外，電腦1201具備一或多個處理器(諸如微處理單元(Micro Processor Unit，MPU))、唯讀記憶體1212(Read-Only Memory，ROM)，其中儲存諸如啟動程式的程式)、隨機存取記憶體(random access memory，RAM)1213(其連接到MPU 1211並且其中暫時儲存應用程式的命令且提供暫時性儲存區域)、硬碟1214(其中儲存應用程式、電腦程式、及資料)、及匯流排1215(其連接MPU 1211、ROM 1212、及類似者)。注意到，電腦1201可包括網路卡(未圖示)，此網路卡用於提供到LAN的連接。
用於致使設備1200執行以上實施例中的用於監控液滴DP及監控衝擊波的設備的功能的程式可儲存在光 碟1221或磁碟1222中並且發送到硬碟1214，此光碟或磁碟插入光碟驅動1205或磁碟驅動1206中。或者，程式可經由網路(未圖示)發送到電腦1201並且儲存在硬碟1214中。在執行時，將程式載入RAM 1213中。程式可從光碟1221或磁碟1222載入、或者直接從網路載入。例如，程式並非必須包括作業系統(OS)或第三方程式，以致使電腦1201執行以上實施例中的光遮罩資料產生及合併設備的功能。程式僅可包括命令部分以可控方式調用適當功能(模組)並且獲得期望結果。
在一些實施例中，並且返回到第7B圖或第8A圖，液滴偵測模組720或衝擊波偵測模組820包括經設計為偵測光的光二極體，此光具有來自液滴照明模組710/衝擊波照明模組810的光的波長。在一些實施例中，液滴偵測模組720/衝擊波偵測模組820進一步包括用於過濾某些頻率的光的一或多個過濾器。例如，在一實施例中，液滴偵測模組720/衝擊波偵測模組820包括用於阻擋深紫外線(DUV)輻射的過濾器。在另一實施例中，液滴偵測模組720/衝擊波偵測模組820包括用於阻擋除了來自液滴照明模組710/衝擊波照明模組810的光的頻率之外的所有頻率的過濾器。
返回參見第7B圖，在一些實施例中，控制器750係邏輯電路，此邏輯電路經程式設計以從液滴偵測模組720接收訊號，並且取決於所接收的訊號，將控制訊號發送到EUV輻射源100的一或多個部件以自動地調節EUV輻射源100的一或多個操作參數。返回參見第8A圖，在一些實施例 中，控制器850係邏輯電路，此邏輯電路經程式設計以從衝擊波偵測模組820接收訊號，並且取決於所接收的訊號，將控制訊號發送到EUV輻射源100的一或多個部件，以自動地調節EUV輻射源100的一或多個操作參數。在一些實施例中，控制器750及控制器850組合為相同控制器。在一些實施例中，控制器750及控制器850組合為處理器800。
如上文論述，由衝擊波28攜帶的動量可以轉移到下一液滴DP或餅形錫27，並且致使位置偏差，使得下一雷射脈衝可能不有效地撞擊下一液滴DP或下一餅形錫27，並且可能甚至錯過下一液滴DP或下一餅形錫27。不有效地撞擊及錯過下一液滴DP或下一餅形錫27可產生更多碎屑，此碎屑可沉積在收集器反射鏡110的反射表面上，由此污染收集器反射鏡110的反射表面並且降低所反射的EUV光線的品質。由此，藉由控制液滴DP的產生及雷射光束LR2的雷射脈衝，可最小化衝擊波28的影響，較少碎屑可在收集器反射鏡110的表面上沉積，並且不劣化所反射的EUV光線的品質。
根據本揭露的一些實施例中，一種極紫外線微影方法包括在EUV微影工具的極紫外線(EUV)光源設備中用離子化輻射照射靶液滴以產生EUV輻射及電漿。方法亦包括偵測由電漿產生的衝擊波，並且基於所偵測的衝擊波來調節EUV光源設備的一或多個操作參數。在一實施例中，方法進一步包括用來自衝擊波照明模組的非離子化光照射衝擊波，並且藉由衝擊波偵測模組捕獲衝擊波的一或多個影 像。在一實施例中，方法進一步包括捕獲衝擊波的連續影像、基於所捕獲的衝擊波的影像來偵測衝擊波參數、以及基於衝擊波參數來調節EUV光源設備的一或多個操作參數。在一實施例中，衝擊波參數包括衝擊波的擴張方向及擴張速度。在一實施例中，EUV光源設備的一或多個操作參數包括液滴產生器及離子化輻射源的一或多個參數。在一實施例中，EUV光源設備的一或多個操作參數包括在離子化輻射源的離子化輻射脈衝之間的第一時間延遲以及在由液滴產生器產生的液滴之間的第二時間延遲。在一實施例中，藉由調節第一時間延遲及第二時間延遲的一者或兩者，與靶液滴相關聯的衝擊波避免影響下一液滴。在一實施例中，方法進一步包括用來自液滴照明模組的非離子化光照射在液滴產生器與激發區域之間的路徑。激發區域係由離子化輻射照射靶液滴處。方法亦包括偵測在路徑中由液滴反射及/或散射的光以藉由液滴偵測模組捕獲路徑的一或多個影像。在一實施例中，方法進一步包括藉由液滴偵測模組捕獲路徑的連續影像、基於所捕獲的影像來判斷至少一個液滴的液滴參數、以及基於液滴參數來調節EUV光源設備的一或多個操作參數。在一實施例中，離子化輻射源係脈衝雷射。在一實施例中，液滴照明模組的非離子化光源係第一雷射，並且衝擊波照明模組的非離子化光源係第二雷射。
根據本揭露的一些實施例中，一種極紫外線微影方法包括照射EUV光源的激發區域。液滴在激發區域處與離子化輻射相互作用，並且產生電漿。方法包括判斷是否 由電漿產生衝擊波並且基於判斷來調節EUV光源的一或多個操作參數。在一實施例中，方法進一步包括照射在液滴產生器與激發區域之間的路徑並且偵測在路徑中由液滴反射及/或散射的光以藉由液滴偵測模組捕獲路徑的一或多個影像。在一實施例中，方法進一步包括藉由衝擊波偵測模組捕獲衝擊波的連續影像、基於所捕獲的衝擊波的影像來偵測衝擊波參數、以及基於衝擊波參數來調節EUV光源的一或多個操作參數。
根據本揭露的一些實施例，一種用於監控極紫外線光源中的衝擊波的設備包括衝擊波照明模組，包括用於照明激發區域的輻射源。靶液滴在激發區域處與離子化輻射相互作用以產生極紫外線光及電漿。設備進一步包括衝擊波偵測模組以捕獲激發區域的一或多個影像。設備亦包括耦接到衝擊波照明模組及衝擊波偵測模組的控制器以基於所捕獲的激發區域的影像來判斷是否產生衝擊波、判斷衝擊波的衝擊波參數、以及基於衝擊波參數來調節極紫外線光源的一或多個操作參數。在一實施例中，設備進一步包括：液滴照明模組，包括用於照明在液滴產生器與激發區域之間的路徑的輻射源；以及液滴偵測模組，用於偵測在路徑中由液滴反射及/或散射的光以捕獲路徑的一或多個影像。控制器進一步基於所捕獲的路徑影像來判斷至少一個液滴的液滴參數，並且基於液滴參數來調節極紫外線光源的一或多個操作參數。在一實施例中，極紫外線光源的一或多個操作參數包括在離子化輻射源的離子化輻射脈衝之間的第一時間延遲 以及在由液滴產生器產生的液滴之間的第二時間延遲。在一實施例中，衝擊波照明模組的輻射源及液滴照明模組的輻射源係非離子化的。在一實施例中，衝擊波照明模組的輻射源及液滴照明模組的輻射源係非離子化雷射，並且非離子化雷射的至少一個具有約1064nm的波長。在一實施例中，設備進一步包括同步器，用於同步液滴照明模組與液滴偵測模組並且亦同步衝擊波照明模組與衝擊波偵測模組。
上文概述了若干實施例或實例的特徵，使得熟習此項技術者可更好地理解本揭露的態樣。熟習此項技術者應瞭解，可輕易使用本揭露作為設計或修改其他製程及結構的基礎，以便實施本文所介紹的實施例或實例的相同目的及/或實現相同優點。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效結構並未脫離本揭露的精神及範疇，且可在不脫離本揭露的精神及範疇的情況下產生本文的各種變化、替代及更改。
1100‧‧‧流程圖
S1110‧‧‧操作
S1120‧‧‧操作
S1130‧‧‧操作

Claims (1)

  1. 一種極紫外線微影方法，包含：
    在一極紫外線(EUV)微影工具的一EUV光源設備中用離子化輻射照射一液滴以產生EUV輻射及一電漿；
    偵測由該電漿產生的一衝擊波；以及
    基於所偵測的該衝擊波來調節該EUV光源設備的一或多個操作參數。
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