TWI468874B - 輻射源、微影裝置及元件製造方法 - Google Patents

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Description

輻射源、微影裝置及元件製造方法
本發明係關於一種微影裝置及一種用於產生極紫外線輻射之方法。
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。在該實例中，圖案化元件(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，矽晶圓)上之目標部分(例如，包括晶粒之一部分、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輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。一般而言，單一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)上經由輻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元件轉印至基板。
圖案列印限度之理論估計可藉由瑞立(Rayleigh)解析度準則而給出，如方程式(1)所示：
其中λ為所使用之輻射的波長，NAPS 為用以列印圖案之投影系統的數值孔徑，k1 為過程相依性調整因數(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(1)可見，可以三種方式來獲得特徵之最小可列印尺寸的減少：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔徑NAPS ，或藉由降低k1 之值。
為了縮短曝光波長且因此減少最小可列印尺寸，已提議使用極紫外線(EUV)輻射源。EUV輻射源經組態以輸出約13nm之輻射波長。因此，EUV輻射源可構成針對達成小特徵列印之重要步驟。該輻射被稱作極紫外線或軟x射線，且可能源包括(例如)雷射產生之電漿源、放電電漿源，或來自電子儲存環之同步加速器輻射。
EUV輻射源通常為電漿源，例如，雷射產生之電漿源或放電源。當使用電漿源時，污染物粒子係作為EUV輻射之副產物而形成。通常，該等污染物粒子係不當的，因為其可造成對微影裝置之若干部分(最顯著地為位於電漿源附近之鏡面)的損害。
需要減輕由污染物粒子所造成之損害。
在本發明之一態樣中，提供一種微影裝置，微影裝置包括經組態以產生極紫外線輻射之輻射源，輻射源包括：腔室，在腔室中產生電漿；集光器鏡面，集光器鏡面經組態以反射由電漿所發射之輻射；及碎片減輕系統，碎片減輕系統包括：氣體供應系統，氣體供應系統經組態以朝向電漿供應第一氣流，第一氣流經選擇以熱化由電漿所產生之碎片；及複數個氣體歧管，氣體歧管係配置於緊接於集光器鏡面之位置處，氣體歧管經組態以在腔室中供應第二氣流，第二氣流經引導朝向電漿以防止經熱化碎片沈積於集光器鏡面上。
在本發明之另一態樣中，提供一種經組態以產生極紫外線輻射之輻射源，輻射源包括：腔室，在腔室中產生電漿；集光器鏡面，集光器鏡面經組態以反射由電漿所發射之輻射；及碎片減輕系統，碎片減輕系統包括：氣體供應系統，氣體供應系統經組態以朝向電漿供應第一氣流，第一氣流經選擇以熱化由電漿所產生之碎片；及複數個氣體歧管，氣體歧管係配置於緊接於集光器鏡面之位置處，氣體歧管經組態以在腔室中供應第二氣流，第二氣流經引導朝向電漿以防止經熱化碎片沈積於集光器鏡面上。
在本發明之又一態樣中，提供一種用於防止由電漿所產生之碎片沈積於微影裝置中之電漿輻射源之集光器鏡面上的方法，該方法包括：朝向電漿供應第一氣流，第一氣流經組態以熱化由電漿所產生之碎片；及朝向電漿供應第二氣流以防止由電漿所產生之經熱化碎片沈積於集光器鏡面上，第二氣流係藉由緊接於集光器鏡面所配置之複數個氣體歧管而供應。
在本發明之一實施例中，提供一種元件製造方法，元件製造方法包括：產生發射極紫外線輻射之電漿；藉由集光器鏡面來收集極紫外線輻射；將極紫外線輻射轉換成輻射光束；圖案化輻射光束；將輻射光束投影至基板之目標部分上；及防止由電漿所產生之碎片沈積於集光器鏡面上，該防止包括：朝向電漿供應第一氣流，第一氣流經組態以熱化由電漿所產生之碎片；及朝向電漿供應第二氣流以防止由電漿所產生之經熱化碎片沈積於集光器鏡面上，第二氣流係藉由緊接於集光器鏡面所配置之複數個氣體歧管而供應。
現將參看隨附示意性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一實施例的微影裝置1。裝置1包括照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，UV輻射或EUV輻射)。圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT經組態以支撐圖案化元件(例如，光罩)MA，且連接至經組態以根據某些參數而精確地定位圖案化元件之第一定位元件PM。基板台(例如，晶圓台)WT經組態以固持基板(例如，塗覆抗蝕劑之晶圓)W，且連接至經組態以根據某些參數而精確地定位基板之第二定位元件PW。投影系統(例如，折射投影透鏡系統)PL經組態以將經圖案化輻射光束B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，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
圖案化元件支撐件MT以取決於圖案化元件之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如圖案化元件是否固持於真空環境中)的方式來固持圖案化元件。圖案化元件支撐件可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化元件。圖案化元件支撐件可為(例如)框架或台，其可根據需要而為固定或可移動的。圖案化元件支撐件可確保圖案化元件(例如)相對於投影系統而處於所要位置。
可認為本文對術語「主光罩」或「光罩」之任何使用均與更通用之術語「圖案化元件」同義。
如本文所使用之術語「圖案化元件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中形成圖案的任何元件。應注意，例如，若被賦予至輻射光束之圖案包括相移特徵或所謂的輔助特徵，則圖案可能不會精確地對應於基板之目標部分中的所要圖案。通常，被賦予至輻射光束之圖案將對應於目標部分中所形成之元件(諸如積體電路)中的特定功能層。
圖案化元件可為透射或反射的。圖案化元件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影術中係熟知的，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入射輻射光束。傾斜鏡面將圖案賦予於由鏡面矩陣所反射之輻射光束中。
如本文所使用之術語「投影系統」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、電磁及靜電光學系統或其任何組合，其適合於所使用之曝光輻射，或適合於諸如浸沒液體之使用或真空之使用的其他因素。可認為本文對術語「投影透鏡」之任何使用均與更通用之術語「投影系統」同義。
如此處所描繪，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」機器中，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具有相對較高折射率之液體(例如，水)覆蓋，以便填充投影系統與基板之間的空間。亦可將浸沒液體施加至微影裝置中之其他空間，例如，光罩與投影系統之間。浸沒技術在此項技術中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」不意謂諸如基板之結構必須浸漬於液體中，而是意謂液體在曝光期間位於(例如)投影系統與基板之間。
參看圖1，照明器IL自輻射源SO接收輻射。舉例而言，當輻射源為準分子雷射時，輻射源與微影裝置可為單獨實體。在該等情況下，不認為輻射源形成微影裝置之一部分，且輻射係藉助於包括(例如)適當引導鏡面及/或光束放大器之傳送系統BD(圖1中未圖示)而自輻射源SO傳遞至照明器IL。在其他情況下，例如，當輻射源為汞燈時，輻射源可為微影裝置之整體部分。輻射源SO及照明器IL連同光束傳送系統BD(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元件AD(圖1中未圖示)。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分布的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。此外，照明器IL可包括各種其他組件，諸如積光器IN及聚光器CO(圖1中未圖示)。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分布。
輻射光束B入射於被固持於圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT上之圖案化元件(例如，光罩)MA上，且係藉由圖案化元件而圖案化。在藉由圖案化元件(例如，光罩)MA而反射之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PL，投影系統PL將光束聚焦至基板W之目標部分C上。藉助於第二定位元件PW及位置感測器IF2(例如，干涉量測元件、線性編碼器或電容性感測器)，基板台WT可精確地移動，例如，以便在輻射光束B之路徑中定位不同目標部分C。類似地，第一定位元件PM及位置感測器IF1(例如，干涉量測元件、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輻射光束B之路徑而精確地定位圖案化元件(例如，光罩)MA。一般而言，可藉助於形成第一定位元件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)來實現圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT之移動。類似地，可使用形成第二定位元件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，圖案化元件圖案支撐件(例如，光罩台)MT可僅連接至短衝程致動器，或可為固定的。可使用圖案化元件對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化元件(例如，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之間的空間中。此等被稱為切割道對準標記。類似地，在一個以上晶粒提供於圖案化元件(例如，光罩)MA上之情形中，圖案化元件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：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使圖案化元件支撐件(例如，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，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PL之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT之速度及方向。在掃描模式中，曝光場之最大尺寸限制單次動態曝光中之目標部分的寬度(在非掃描方向上)，而掃描運動之長度判定目標部分之高度(在掃描方向上)。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使圖案化元件支撐件(例如，光罩台)MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化元件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動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程式化圖案化元件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化元件(諸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1，其包括輻射系統42、照明光學器件單元44，及投影系統PL。輻射系統42包括可由放電電漿形成之輻射源SO。EUV輻射可藉由氣體或蒸汽而產生，諸如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範圍內的輻射。藉由導致放電之部分離子化電漿崩潰至光軸O上而形成極熱電漿。此源可被稱作放電產生之電漿(LPP)源。為了輻射之有效產生，可能需要為10Pa之分壓的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他適當氣體或蒸汽。由輻射源SO所發射之輻射係經由定位於源腔室47中之開口中或後之氣體障壁結構或污染物捕捉器49而自源腔室47傳遞至集光器腔室48中。氣體障壁結構/污染物捕捉器49包括通道結構，諸如美國專利6,614,505及6,359,969中詳細地所描述。
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。由集光器50所傳遞之輻射經反射離開光柵光譜濾光器51以在集光器腔室48中之孔徑處聚焦於虛擬源點52中。自集光器腔室48，輻射光束56係在照明光學器件單元44中經由正入射反射器53、54而反射至定位於圖案化元件支撐件(例如，主光罩或光罩台)MT上之圖案化元件(例如，主光罩或光罩)上。形成經圖案化光束57，其係在投影系統PL中經由反射元件58、59而成像至晶圓平台或基板台WT上。比所示元件多之元件通常可存在於照明光學器件單元44及投影系統PL中。
輻射集光器50可為如以引用之方式併入本文中之歐洲專利申請案03077675.1中所描述的集光器。
或者，在其他實施例中，輻射集光器為以下各項中之一或多者：經組態以將經收集輻射聚焦至輻射光束發射孔徑中之集光器；具有與源重合之第一焦點及與輻射光束發射孔徑重合之第二焦點的集光器；正入射集光器；具有單一大體上橢球輻射收集表面截面之集光器；及具有兩個輻射收集表面之史瓦茲西耳德(Schwarzschild)集光器。
又，在另一實施例中，輻射源SO可為雷射產生之電漿(LPP)源，LPP源包括經組態以將預定波長之相干光束聚焦至燃料上的光源。
舉例而言，圖3以橫截面展示輻射系統42之實施例，其包括正入射集光器70。集光器70具有橢圓形組態，橢圓形組態具有兩個自然橢圓焦點F1、F2。特定言之，正入射集光器包括具有單一輻射收集表面70s之集光器，單一輻射收集表面70s具有橢球之截面之幾何形狀。換言之：橢球輻射收集表面截面沿著虛擬橢球(其一部分係藉由圖式中之虛線E而描繪)而延伸。
熟習此項技術者應瞭解，在集光器鏡面70為橢球體(亦即，包括沿著橢球而延伸之反射表面70s)的情況下，其將輻射自一焦點F1聚焦至另一焦點F2中。該等焦點係以離橢圓之中心之距離f=(a2-b2)1/2而位於橢球之長軸上，其中2a及2b分別為主軸及次軸之長度。在圖1所示之實施例包括LPP輻射源SO的情況下，集光器可為如圖3所示之單一橢球體鏡面，其中光源SO係定位於鏡面之一焦點(F1)中，且中間焦點IF係建立於鏡面之另一焦點(F2)中。自位於第一焦點(F1)中之輻射源朝向反射表面70s所發出之輻射及由該表面朝向第二焦點F2所反射之經反射輻射係藉由圖式中之線r而描繪。舉例而言，根據一實施例，所提及之中間焦點IF可位於微影裝置之集光器與照明系統IL(見圖1、圖2)之間，或在必要時位於照明系統IL中。
圖4以橫截面示意性地展示根據本發明之一實施例的輻射源單元42'，其包括集光器170。在此情況下，集光器包括兩個正入射集光器部分170a、170b，每一部分170a、170b較佳地(但未必)具有大體上橢球輻射收集表面截面。特定言之，圖4之實施例包括較佳地由兩個鏡面170a、170b組成之史瓦茲西耳德集光器設計。源SO可位於第一焦點F1中。舉例而言，第一集光器鏡面部分170a可具有凹入反射表面(例如，具有橢球或拋物線形狀)，凹入反射表面經組態以聚焦自第一焦點F1朝向第二集光器鏡面部分170b(特別係朝向第二焦點F2)所發出之輻射。第二鏡面部分170b可經組態以朝向另一焦點IF(例如，中間焦點)聚焦由第一鏡面部分170a朝向第二焦點F2所引導之輻射。第一鏡面部分170a包括孔徑172，輻射(由第二鏡面170b反射)可經由孔徑172而朝向另一焦點IF進行透射。舉例而言，可有益地結合DPP輻射源而使用圖4之實施例。
輻射集光器70可經組態以收集由源所產生之輻射，及將經收集輻射聚焦至輻射系統42之下游輻射光束發射孔徑60。
舉例而言，源SO可經組態以發射發散輻射，且集光器70可經配置以反射該發散輻射以提供朝向發射孔徑60會聚之會聚輻射光束(如在圖3及圖4中)。特定言之，集光器70可將輻射聚焦至系統之光軸O上的焦點IF上(見圖2)，該焦點IF位於發射孔徑60中。
發射孔徑60可為圓形孔徑，或具有另一形狀(例如，橢圓形、正方形或另一形狀)。發射孔徑60較佳地較小，例如，具有小於約10cm(較佳地小於1cm)之直徑(在與輻射透射方向T橫向之方向上進行量測，例如，在孔徑60具有圓形橫截面的情況下係在徑向方向上進行量測)。較佳地，光軸OX在中心延伸通過孔徑60，然而，此並非必需的。
當使用雷射產生之電漿(LPP)源或放電產生之電漿(DPP)源時，大量碎片可以快速離子及/或中性粒子(例如，錫)之形式而產生。該等碎片可導致圖2至圖4所示之集光器鏡面50、70、170的快速反射率損失。若未受保護，則集光器鏡面50、70、170之使用壽命可短至若干分鐘，而目標為若干月。
為了減輕藉由粒子輻射而對集光器鏡面50、70及170所造成之損害，提議圍繞電漿而使用氣幕。在一實施例中，結合由電漿所產生之碎片之佩克萊(Peclet)型抑制而使用氣幕以偏轉包括快速離子(例如，錫離子)之粒子。佩克萊效應描述流之平流速率相對於其擴散速率(通常為熱擴散)。其等於在熱擴散之情況下雷諾數(Reynolds number)與普朗特數(Prandtl number)之乘積，及在質量分散之情況下雷諾數與施密特數(Schmidt number)之乘積。如此項技術中已知，平流為物質或保留性質以移動流體之輸送機制。
現參看圖5，此圖展示根據本發明之一實施例之電漿源200的橫截面。電漿源200包括電漿腔室210，電漿腔室210含有在約100Pa之壓力下之氫氛圍。腔室210進一步包括經組態以允許輻射光束220傳遞通過之噴嘴215，及集光器鏡面270。如此處所描繪，源為雷射產生之電漿源。由輻射源(圖6中未圖示)所產生之輻射光束220(例如，雷射光束)經組態以點燃燃料(例如，錫)以產生電漿225。電漿發射包括由集光器鏡面270所收集及反射之極紫外線輻射的輻射光束。
電漿源進一步包括碎片減輕系統230，碎片減輕系統230包括經組態以在使用中朝向電漿225供應氣流240之一或多個氣體出口235。沿著大體上垂直於輻射光束220之傳播方向的方向而引導氣流240。氣流240擔當經組態以熱化由電漿225所產生之離子(例如，錫離子)的氣幕。在一實施例中，氣流含有氬且具有約90Pa之壓力。預期氬壓力可取決於源之幾何形狀而較高或較低。
如圖5所示，碎片減輕系統230進一步包括氣體供應系統245，氣體供應系統245經調適以朝向電漿225供應氣流250。氣流250使用佩克萊效應而有效地防止由電漿225(例如，錫離子)所產生之碎片沈積於集光器鏡面270上。在一實施例中，氣流250含有氫。
氣體供應系統245之單獨使用可能不足以有效地保護集光器鏡面270。實際上，高能量離子可能歸因於氫與離子(例如，錫離子)之間每一碰撞的有限動量轉移而不完全藉由氫氣體逆流250而停止。結果，極需要在將由電漿225所產生之高能量離子自集光器鏡面270清除之前首先熱化此等離子。離子熱化在使用雷射產生之電漿(LPP)源的情況下係特別理想的，LPP源產生具有在約3keV至7keV之範圍內之能量的離子。出於比較起見，放電產生之電漿(DPP)源產生具有約100keV之能量的離子。因此，DPP源中之2Pa*m的氫氣流可能足以有效地停止由電漿225所產生之離子化粒子。
高能量離子藉由氣幕240之熱化歸因於氬相對於氫之較高質量而快得多。在經熱化之後，藉由歸因於氫氣流250之佩克萊效應而有效地防止高能量離子到達集光器鏡面270。藉由集光器腔室中之氫壓力且藉由氣流250而含有由氣體出口235所供應之氬。結果，極紫外線損失僅限於出口區域。在出口區域外部之氣體組份(gas constituency)未顯著地改變。
現參看圖6，此圖展示根據本發明之一實施例的氣體供應系統245。氣體供應系統245係配置於緊接於集光器鏡面270之位置處。氣體供應系統245可包括複數個氣體歧管247，氣體歧管247位於噴嘴215之相反側上且大體上沿著鏡面270之長度而延伸。噴嘴215界定允許點燃燃料之雷射輻射光束傳遞通過的孔徑216。歧管247各自包括供應氫流250之複數個氣體出口246。歧管之氣體出口經定尺寸及配置以將氫流引導朝向電漿225。應瞭解，出口246及歧管247之數目可取決於電漿源之尺寸而變化。
在一實施例中，與集光器鏡面270之表面相比，歧管之直徑相對較小，使得由電漿所發射之大體上所有輻射均由鏡面收集及反射。如圖6中可見，複數個歧管247係配置於緊接於集光器鏡面270之位置處。在一實施例中，歧管可附著至集光器鏡面270之表面。或者，歧管可以離鏡面之表面之小距離(例如，在幾毫米或幾公分之範圍內)進行提供。
歧管247定位於腔室210中，使得氣體出口246經定向朝向電漿225。氣流250可在產生電漿期間由歧管247連續地供應。在圖5及圖6之腔室組態的情況下，由電漿所產生之碎片(例如，錫離子)大體上不到達集光器鏡面270之表面。具體言之，碎片流係由氣流240熱化，且接著歸因於佩克萊效應而由氫流250抑制。氣體收集系統可配置於腔室210中以收集由電漿所產生之碎片。
儘管圖6之歧管247經組態以供應氫，但應瞭解，可在本發明之另一實施例中使用另一氣體或氣體之混合物。另外，預期可使用各種其他配置以防止在腔室210中氣流240(例如，氬)之混合。舉例而言，在一實施例中，可在比供應氫之壓力小的壓力下供應氣流240。在另一實施例中，氣流240可為超音速的。亦可在源200之底部處在電漿225之下游提供泵以收集氣流240。
圖7展示根據本發明之一實施例的包括碎片減輕系統231之輻射源。碎片減輕系統231之操作原理與圖5所描述之原理大體上相同。碎片減輕系統231經調適以結合氣體供應系統245而使用，氣體供應系統245經組態以防止由電漿225所產生之碎片到達集光器鏡面270。碎片減輕系統231包括朝向電漿225供應氣流241之氣體出口236。氣流241含有經選擇以熱化由電漿225所產生之離子的氣體。經熱化離子可接著使用佩克萊效應而由氣體供應系統245所產生之氣流(例如，氫)250抑制。在本發明之一實施例中，由氣體出口236所供應之氣體為氬。可在約90Pa之壓力下供應氬。
在圖7之實施例中，大體上朝向電漿225引導氣流241。為了防止氣流241擴散於集光器及源腔室210之容積中，氣流可為超音速的。
應瞭解，在本發明之其他實施例中，氣體出口246之數目可大體上變化。舉例而言，複數個氣體出口246可圍繞源腔室210而配置以確保高能量離子之適當熱化。在一實施例中，氣體出口246可提供於集光器鏡面270內。或者，氣體出口246可以類似於圖6之歧管247之複數個氣體歧管的形式而提供。另外，可在沿著氣流246之方向的一或多個適當位置處在腔室210之下游提供氣體收集系統(圖7中未圖示)以收集氣流246。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如製造積體光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭，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。可在曝光之前或之後在(例如)軌道(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示應用於該等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，(例如)以便形成多層IC，使得本文所使用之術語基板亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
儘管以上可特定地參考在光學微影術之情境中對本發明之實施例的使用，但應瞭解，本發明可用於其他應用(例如，壓印微影術)中，且在情境允許時不限於光學微影術。在壓印微影術中，圖案化元件中之構形界定形成於基板上之圖案。可將圖案化元件之構形壓入被供應至基板之抗蝕劑層中，在基板上，抗蝕劑係藉由施加電磁輻射、熱、壓力或其組合而固化。在抗蝕劑固化之後，將圖案化元件移出抗蝕劑，從而在其中留下圖案。
儘管以上已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，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，本發明可採取如下形式：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。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，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。
本發明不限於如該等實施例中所描述之微影裝置之應用或在微影裝置中之使用。另外，該等圖式通常僅包括為理解本發明所必要之元件及特徵。除此之外，微影裝置之圖式為示意性的且未按比例的。本發明不限於示意性圖式所示之彼等元件(例如，示意性圖式中所繪製之鏡面的數目)。另外，本發明不限於圖1及圖2所描述之微影裝置。熟習此項技術者應理解，可組合以上所描述之實施例。另外，本發明不限於防止(例如)來自源SO之Sn的保護，而且具有防止來自其他源之其他粒子的保護。
1．．．微影裝置
42．．．輻射系統
42'．．．輻射源單元
44．．．照明光學器件單元
47．．．源腔室
48．．．集光器腔室
49．．．氣體障壁結構/污染物捕捉器
50．．．輻射集光器/集光器鏡面
51．．．光柵光譜濾光器
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
59．．．反射元件
60．．．下游輻射光束發射孔徑
70．．．正入射集光器/集光器鏡面/輻射集光器
70s．．．單一輻射收集表面/反射表面
170．．．集光器/集光器鏡面
170a．．．正入射集光器部分/鏡面/第一集光器鏡面部分
170b．．．正入射集光器部分/鏡面/第二集光器鏡面部分
172．．．孔徑
200．．．電漿源
210．．．電漿腔室/源腔室
215．．．噴嘴
216．．．孔徑
220．．．輻射光束
225．．．電漿
230．．．碎片減輕系統
231．．．碎片減輕系統
235．．．氣體出口
236．．．氣體出口
240．．．氣流/氣幕
241．．．氣流
245．．．氣體供應系統
246．．．氣體出口/氣流
247．．．氣體歧管
250．．．氣流/氫氣體逆流/氫氣流/氫流
270．．．集光器鏡面
B．．．輻射光束
C．．．目標部分
E．．．虛擬橢球之一部分
F1．．．第一焦點
F2．．．第二焦點
IF．．．中間焦點
IF1．．．位置感測器
IF2．．．位置感測器
IL．．．照明系統/照明器
M1．．．圖案化元件對準標記
M2．．．圖案化元件對準標記
MA．．．圖案化元件
MT．．．圖案化元件支撐件
O．．．光軸
P1．．．基板對準標記
P2．．．基板對準標記
PL．．．投影系統
PM．．．第一定位元件
PW．．．第二定位元件
SO．．．輻射源
W．．．基板
WT．．．基板台
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；
圖2示意性地描繪根據圖1之微影投影裝置之EUV照明系統及投影光學器件的側視圖；
圖3描繪根據本發明之一實施例的輻射源及正入射集光器；
圖4描繪根據本發明之一實施例的輻射源及史瓦茲西耳德型正入射集光器；
圖5描繪根據本發明之一實施例的包括碎片減輕系統之輻射源；
圖6展示根據本發明之一實施例之集光器鏡面的正視圖；且
圖7描繪根據本發明之一實施例的包括碎片減輕系統之輻射源。
42．．．輻射系統
60．．．下游輻射光束發射孔徑
70．．．正入射集光器/集光器鏡面/輻射集光器
70s．．．單一輻射收集表面/反射表面
E．．．虛擬橢球之一部分
F1．．．第一焦點
F2．．．第二焦點
IF．．．中間焦點
SO．．．輻射源

Claims (15)

  1. 一種微影裝置，其包含：一輻射源，該輻射源經組態以產生極紫外線輻射(extreme ultraviolet radiation)，該輻射源包括：一腔室，在該腔室中產生一電漿；一集光器鏡面，該集光器鏡面經組態以反射由該電漿所發射之輻射；及一碎片減輕系統(debris mitigation system)，該碎片減輕系統包括：一氣體供應系統，該氣體供應系統經組態以朝向該電漿供應一第一氣流，該第一氣流經選擇以熱化(thermalize)由該電漿所產生之碎片；及複數個氣體歧管(manifolds)，該等氣體歧管係配置於鄰接(proximate)於該集光器鏡面之一位置處且實質上沿著該集光器鏡面之長度延伸，該等氣體歧管經組態以在該腔室中供應一第二氣流，該第二氣流經引導朝向該電漿以防止經熱化碎片沈積於該集光器鏡面上。
  2. 如請求項1之裝置，其中該等碎片係使用佩克萊效應而抑制。
  3. 如請求項1之裝置，其中該輻射源為一雷射產生之電漿源或一放電產生之電漿源。
  4. 如請求項1之裝置，其中該腔室含有氫。
  5. 如請求項4之裝置，其中氫之壓力為約100Pa。
  6. 如請求項1之裝置，其中該第二氣流中之氣體為氫。
  7. 如請求項1之裝置，其中該等氣體歧管包括複數個氣體出口。
  8. 如請求項1之裝置，其中該第一氣流中之氣體為氬。
  9. 如請求項1之裝置，其中該第一氣流中之氣體具有低於該第二氣流中之該氣體之壓力的一壓力。
  10. 如請求項1之裝置，其中該第一氣流圍繞該電漿而形成一氣幕。
  11. 如請求項1之裝置，其中該第一氣流為超音速的。
  12. 如請求項1之裝置，其中該氣體供應系統包括緊接於該集光器鏡面所配置之一或多個出口。
  13. 一種經組態以產生極紫外線輻射之輻射源，該輻射源包含：一腔室，在該腔室中產生一電漿；一集光器鏡面，該集光器鏡面經組態以反射由該電漿所發射之輻射；及一碎片減輕系統，該碎片減輕系統包括：一氣體供應系統，該氣體供應系統經組態以朝向該電漿供應一第一氣流，該第一氣流經選擇以熱化由該電漿所產生之碎片；及複數個氣體歧管，該等氣體歧管係配置於鄰接於該集光器鏡面之一位置處且實質上沿著該集光器鏡面之長度延伸，該等氣體歧管經組態以在該腔室中供應一第二氣流，該第二氣流經引導朝向該電漿以防止經熱 化碎片沈積於該集光器鏡面上。
  14. 一種用於防止由一電漿所產生之碎片沈積於一微影裝置中之一電漿輻射源之一集光器鏡面上的方法，該方法包含：朝向該電漿供應一第一氣流，該第一氣流經組態以熱化由該電漿所產生之碎片；及朝向該電漿供應一第二氣流以防止由該電漿所產生之經熱化碎片沈積於該集光器鏡面上，該第二氣流係藉由複數個氣體歧管而供應，該複數個氣體歧管鄰接於該集光器鏡面而配置且實質上沿著該集光器鏡面之長度延伸。
  15. 一種元件製造方法，其包含：產生發射極紫外線輻射之一電漿；藉由一集光器鏡面來收集該極紫外線輻射；將該極紫外線輻射轉換成一輻射光束；圖案化該輻射光束；將該輻射光束投影至一基板之一目標部分上；及防止由該電漿所產生之碎片沈積於該集光器鏡面上，該防止包括：朝向該電漿供應一第一氣流，該第一氣流經組態以熱化由該電漿所產生之碎片；及朝向該電漿供應一第二氣流以防止由該電漿所產生之經熱化碎片沈積於該集光器鏡面上，該第二氣流係藉由複數個氣體歧管而供應，該複數個氣體歧管鄰接 於該集光器鏡面而配置且實質上沿著該集光器鏡面之長度延伸。
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