專利名稱：輻射源及其控制方法、光刻設(shè)備以及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輻射源、控制輻射源的方法、光刻設(shè)備以及制造器件的方法。本發(fā)明尤其可以應(yīng)用于對(duì)極紫外(EUV)輻射的輻射源設(shè)備的控制。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。光刻設(shè)備可用于例如集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０宓膱D案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。通常，通過(guò)將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而實(shí)現(xiàn)圖案的轉(zhuǎn)移。通常，單一襯底將包括相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)，所述相鄰目標(biāo)部分被連續(xù)地圖案化。 光刻術(shù)被廣泛認(rèn)為是制造集成電路(ICs)和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著使用光刻術(shù)形成的特征的尺寸變得越來(lái)越小，對(duì)于制造微型的IC或其他器件和/或結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，光刻術(shù)正變成更加關(guān)鍵的因素。圖案印刷的極限的理論估計(jì)可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式⑴所示CD = k*— (I)
1 NA其中λ是所用輻射的波長(zhǎng)，NA是用以印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，Ic1是依賴于工藝的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式(I)知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑獲得通過(guò)縮短曝光波長(zhǎng)λ、通過(guò)增大數(shù)值孔徑NA或通過(guò)減小Ic1的值。為了縮短曝光波長(zhǎng)，并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射是具有5-20nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的電磁輻射，例如在13_14nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的電磁輻射。還提出，可以使用波長(zhǎng)小于IOnm的EUV輻射，例如在5-lOnm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，例如6. Ixm或6. Snm波長(zhǎng)。可用的源包括激光產(chǎn)生的等離子體(LPP)源，然而也可以使用其他類型的源。在BenjaminSzu-Min Lin,David Brandt,Nigel Farrar發(fā)表的論文“High powerLPP EUV source system development status，，,SPIE Proceedings Vol. 7520,LithographyAsia 2009, December 2009 (SPIE Digital Library reference DOI 10.1117/12.839488)中描述了用于EUV光刻術(shù)的LPP源的當(dāng)前發(fā)展進(jìn)程的示例。在光刻設(shè)備中，通常源設(shè)備將包含在其自身的真空殼體中，同時(shí)設(shè)置小的出口、以便將EUV輻射束耦合到將要使用輻射的光學(xué)系統(tǒng)中。為了用于光刻術(shù)的高分辨率圖案化中，EUV輻射束必須被調(diào)節(jié)以便在它到達(dá)掩模板時(shí)能夠獲得所期望的參數(shù)，諸如強(qiáng)度和角度分布的均勻性。在美國(guó)專利申請(qǐng)出版公開(kāi)No. US2005/0274897A1 (Carl Zeiss/ASML)和 No. US2011/0063598A(Carl Zeiss)中描述了照射系統(tǒng)的示例。示例性系統(tǒng)包括“蠅眼”照射器，所述“蠅眼”照射器將EUV源的高度不均勻的強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)變成更均勻、更可控的源。為了良好的成像性能，還應(yīng)該確保被調(diào)節(jié)的EUV輻射束的強(qiáng)度均勻，尤其是沿非掃描方向(如下面所解釋的)。已知的照射系統(tǒng)包括用于均勻性校正的各種技術(shù)，去除未被蠅眼照射器消除的殘余的非均勻性。然而，已知的技術(shù)不必然能校正EUV輻射束中的所有變化。例如，燃料液滴相對(duì)于激光脈沖的時(shí)序和位置的位置波動(dòng)可能導(dǎo)致未被蠅眼照射器消除的輻射束的不對(duì)稱性，該波動(dòng)太迅速以致于不能方便地被當(dāng)前已知的其他均勻性校正機(jī)制所校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的各個(gè)方面旨在提供用于保持通過(guò)孔的被調(diào)節(jié)的輻射束的均勻性的新穎技術(shù)。本發(fā)明的實(shí)施例尤其旨在比已知的技術(shù)更迅速、更直接地檢測(cè)和校正照射的不對(duì)稱性。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種控制光刻系統(tǒng)中的輻射源設(shè)備的方法。所述方法包括(a)提供輻射源，用于發(fā)射具有EUV波長(zhǎng)的電磁輻射至期望的位置；(b)提供輻射收集器，用于接收所發(fā)射的輻射并且形成在虛源點(diǎn)處聚焦的EUV輻射束；(C)提供照射系統(tǒng)，用于接收來(lái)自所述虛源點(diǎn)的EUV輻射，并且調(diào)節(jié)所述束以在目標(biāo)區(qū)域上提供所期望的EUV輻射分布；(d)將圖案形成裝置支撐在所述目標(biāo)區(qū)域處，以便由所調(diào)節(jié)的束產(chǎn)生圖案化的EUV輻射束，并且使用圖案化的輻射束以便將圖案應(yīng)用于襯底；(e)檢測(cè)所述圖案形成裝置附近的被調(diào)節(jié)束中的EUV輻射的殘余的不對(duì)稱性；以及(f)響應(yīng)于所檢測(cè)的殘余的不對(duì)稱性來(lái)調(diào)整輻射源的參數(shù)，以便通過(guò)反饋控制來(lái)減少不對(duì)稱性。因?yàn)槭牟粚?duì)稱性在被調(diào)節(jié)的束中被檢測(cè)，該檢測(cè)在主要的非均勻性已經(jīng)被平滑之后，所以殘余的不對(duì)稱性的測(cè)量能夠精確得多。在一些實(shí)施例中，輻射源包括燃料供給裝置、激光能量源和控制器，所述控制器用于使所述激光能量源的操作與所述燃料源的操作同步，以便將部分燃料轉(zhuǎn)換成為在期望位置處的等離子體。輻射源的參數(shù)可以被調(diào)整，例如由激光能量源產(chǎn)生的激光輻射脈沖的時(shí)序可以被調(diào)整。在一些實(shí)施例中，尤其可以沿橫向于掃描方向的方向檢測(cè)殘余的不對(duì)稱性。目標(biāo)區(qū)域可以是細(xì)長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域，使得被調(diào)節(jié)的EUV輻射束在一個(gè)時(shí)刻僅僅照射所述圖案形成裝置的一條?？梢允褂梦挥谒黾?xì)長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)末端處的第一和第二傳感器檢測(cè)殘余的不對(duì)稱性。由第一和第二傳感器測(cè)量的強(qiáng)度比可以被計(jì)算作為所述殘余的不對(duì)稱性的量度。在實(shí)際中，這些傳感器中的每一個(gè)能夠被實(shí)現(xiàn)為傳感器元件陣列。通過(guò)在圖案形成裝置之前物理地遮掩照射系統(tǒng)中的一部分輻射束，均勻性校正還可以應(yīng)用于調(diào)節(jié)所述束。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，均勻性校正可以以比上述反饋控制少的頻率被計(jì)算和應(yīng)用。用于測(cè)量強(qiáng)度分布的傳感器可以分擔(dān)檢測(cè)殘余的不對(duì)稱性的功能。其中強(qiáng)度分布的殘余的不對(duì)稱性可以根據(jù)本發(fā)明被檢測(cè)的細(xì)長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域的示例是照射狹縫。諸如狹縫均勻性傾斜等殘余的不對(duì)稱性能夠例如使用激光能量源的觸發(fā)來(lái)優(yōu)化。狹縫均勻性傾斜依賴于激光脈沖的精確時(shí)序，包括預(yù)脈沖和/或主脈沖激光?？刂茖?duì)觸發(fā)時(shí)序的延遲能夠?qū)ΚM縫均勻性傾斜給予控制。該延遲能夠被動(dòng)態(tài)地控制，對(duì)狹縫均勻性傾斜的校正在晶片曝光期間也會(huì)變化。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于實(shí)施如上所述方法的光刻設(shè)備。在一實(shí)施例中，所述設(shè)備包括照射器模塊，用于接收來(lái)自輻射源設(shè)備的EUV輻射束，并且用于調(diào)節(jié)所述束以照射圖案形成裝置的目標(biāo)區(qū)域；支撐結(jié)構(gòu)，被構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案賦予輻射束的橫截面，以形成圖案化的輻射束；襯底臺(tái)，被構(gòu)造用于保持襯底；以及投影系統(tǒng)，用于在襯底上產(chǎn)生被照射的圖案形成裝置的圖像，以便通過(guò)EUV光刻術(shù)將圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至襯底；多個(gè)傳感器，用于檢測(cè)圖案形成裝置附近的束的不對(duì)稱性；以及輸出裝置，用于響應(yīng)于所檢測(cè)的不對(duì)稱性而將反饋控制信號(hào)提供至輻射源。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種制造器件(例如半導(dǎo)體器件)的方法，其中作為所述方法的一部分，使用EUV輻射將圖案形成裝置的圖像投影到襯底上，以便將器件圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至所述襯底。EUV輻射通過(guò)根據(jù)上述方法控制的輻射源設(shè)備來(lái)提供。通過(guò)閱讀以下示例的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的這些方面以及其各 種可選特征和實(shí)施方式。


現(xiàn)在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中，在附圖中相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，且其中圖I示意地示出包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照射系統(tǒng)的光刻設(shè)備；圖2更詳細(xì)地示出圖I的設(shè)備并且示出用于EUV輻射源的新穎的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)；圖3示意地示出在圖2所示的設(shè)備中產(chǎn)生EUV輻射束的過(guò)程，其中束的強(qiáng)度分布是對(duì)稱的；圖4示意地示出產(chǎn)生具有由于不正確的激光時(shí)序所引起的不對(duì)稱的強(qiáng)度分布的EUV輻射束；圖5示意地示出在圖2所示的光刻設(shè)備中不對(duì)稱的輻射束入射到照射系統(tǒng)的琢面場(chǎng)反射鏡裝置(facetted field mirror device)上；以及圖6示意地示出對(duì)圖2的照射系統(tǒng)所傳遞的被調(diào)節(jié)輻射束中的不對(duì)稱性的檢測(cè)。
具體實(shí)施例方式圖I示意地示出包括形成根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的輻射源設(shè)備的源收集器模塊SO的光刻設(shè)備100。所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用以調(diào)節(jié)輻射束B(niǎo)(例如EUV輻射)；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩?；蜓谀０?MA，并與配置用于精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和投影系統(tǒng)(例如反射式投影系統(tǒng))PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B(niǎo)的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一根或更多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。術(shù)語(yǔ)“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。被賦予輻射束的圖案可以與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地 傾斜，以便沿不同的方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。如同照射系統(tǒng)，投影系統(tǒng)可以包括多種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其他類型的光學(xué)部件，或其任何組合，如對(duì)所使用的曝光輻射所適合的，或?qū)τ谥T如使用真空等其他因素所適合的?？梢云谕麨镋UV輻射使用真空，因?yàn)槠渌麣怏w可能吸收太多的輻射。因此可以借助真空壁和真空泵在整個(gè)束路徑上提供真空環(huán)境。如這里所示，所述設(shè)備是反射類型的(例如采用反射式掩模)。光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的類型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。參照?qǐng)D1，所述照射器IL接收從源收集器模塊SO發(fā)出的極紫外輻射束。用以產(chǎn)生EUV光的方法包括但不必限于將材料轉(zhuǎn)化為等離子體狀態(tài)，該材料具有至少一種元素，例如氙、鋰或錫，所述元素具有在EUV范圍內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)射線。在通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(“LPP”)的一種這樣的方法中，所需的等離子體可以通過(guò)使用激光束照射燃料(例如具有所需線-發(fā)射元素的材料的液滴、流或簇團(tuán))來(lái)產(chǎn)生。源收集器模塊SO可以是EUV輻射系統(tǒng)的一部分，EUV輻射系統(tǒng)包括用于提供激發(fā)燃料的激光束的激光器(在圖I中未示出)。所形成的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過(guò)使用設(shè)置在源收集器模塊中的輻射收集器收集。激光器和源收集器模塊可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)CO2激光器被用于提供用于燃料激發(fā)的激光束)。在這種情況下，不會(huì)將激光器考慮成形成光刻設(shè)備的一部分，并且通過(guò)包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)的幫助，將所述輻射束從激光器傳到源收集器模塊。在其它情況下，所述源可以是所述源收集器模塊的組成部分(例如當(dāng)所述源是放電產(chǎn)生的等離子體EUV生成器時(shí)，通常稱為DPP源)。所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器。通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如琢面場(chǎng)反射鏡裝置(或稱為多小面場(chǎng)反射鏡裝置)和琢面光瞳反射鏡裝置(或稱為多小面光瞳反射鏡裝置)。所述照射器可以用于調(diào)節(jié)輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。所述輻射束B(niǎo)入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))MT上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)MA上，并且通過(guò)所述圖案形成裝置來(lái)形成圖案。已經(jīng)被圖案形成裝置(例如，掩模)MA反射后，所述輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過(guò)第二定位裝置PW和位置傳感器PS2 (例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B(niǎo)的路徑中。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器PSl用于相對(duì)于所述輻射束B(niǎo)的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如，掩模)MA。可以使用掩模對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如，掩模)MA和襯底W。圖中示出的設(shè)備可以用于下列模式中的至少一種I.在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì)不同目標(biāo)部分C曝光。2.在掃描模式中，在對(duì)支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT的速度和方向可以通過(guò)所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來(lái)確定。3.在另一模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT 保持為基本靜止，并且在對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通?？梢圆捎妹}沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無(wú)掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。將要被解釋的實(shí)施例涉及掃描，如在剛剛所提及的模式2和3中的掃描。雖然在本文中詳述了光刻設(shè)備用在制造集成電路中，但是應(yīng)該理解到，這里所述的光刻設(shè)備可以有其他應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(IXD)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將這里使用的任何術(shù)語(yǔ)“晶片”或“管芯”分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、量測(cè)工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開(kāi)內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層1C，使得這里使用的所述術(shù)語(yǔ)“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。圖2更詳細(xì)地示出設(shè)備100，其包括源收集器模塊S0、照射系統(tǒng)IL以及投影系統(tǒng)PS0源收集器模塊SO構(gòu)造并布置成使得可以在源收集器模塊SO的包圍結(jié)構(gòu)220內(nèi)保持真空環(huán)境。同樣地，系統(tǒng)IL和PS被容裝在它們自己的真空環(huán)境中?？梢酝ㄟ^(guò)激光產(chǎn)生LPP等離子體源形成發(fā)射EUV輻射的等離子體210。源收集器模塊SO的功能是傳遞來(lái)自等離子體210的EUV輻射束20，使得它聚焦在虛源點(diǎn)中。虛源點(diǎn)通常稱為中間焦點(diǎn)，源收集器模塊被布置成使得中間焦點(diǎn)IF位于包圍結(jié)構(gòu)220中的孔221處或孔221附近。虛源點(diǎn)IF是發(fā)射輻射的等離子體210的圖像。輻射從中間焦點(diǎn)IF處的孔221橫穿照射系統(tǒng)IL，在該示例中所述照射系統(tǒng)包括琢面場(chǎng)反射鏡裝置22和琢面光瞳反射鏡裝置24。這些裝置形成所謂的“蠅眼”照射器，其布置成在圖案形成裝置MA處提供輻射束21的所需角分布，以及在圖案形成裝置MA處提供輻射強(qiáng)度的期望的均勻性。當(dāng)在圖案形成裝置MA處反射束21時(shí)(其中圖案形成裝置MA由支撐結(jié)構(gòu)(掩模臺(tái))MT保持)，形成圖案化束26，并且由投影系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件28、30將圖案化束26成像到由晶片平臺(tái)或襯底臺(tái)WT保持的襯底W上。照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS中的每個(gè)系統(tǒng)布置在其自己的真空或近似真空的環(huán)境中，其中所述真空或近似真空的環(huán)境由類似于包圍結(jié)構(gòu)220的包圍結(jié)構(gòu)限定。通常在照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS中可以具有比所示出的元件更多的元件。此外，可以具有比圖中示出的反射鏡更多的反射鏡。例如，除了在圖2中示出的以外，在照射系統(tǒng)IL和/或投影系·統(tǒng)PS中可以存在一個(gè)至六個(gè)附加的反射元件。例如，上述的美國(guó)專利申請(qǐng)出版物示出了在照射系統(tǒng)中的三個(gè)附加的元件。更詳細(xì)地考慮源收集器模塊S0，包括激光器223的激光能量源被布置成將激光能量224沉積到燃料(例如氙(Xe)、錫(Sn)或者鋰(Li))上，產(chǎn)生具有幾十電子伏特的電子溫度的高度離子化的等離子體210。可以通過(guò)其他的燃料材料，例如Tb和Gd，產(chǎn)生較高能量的EUV輻射。在這些離子的去激發(fā)和重新組合期間產(chǎn)生的能量輻射從等離子體發(fā)出，由近正入射收集器CO收集并且聚焦在孔221上。等離子體210和孔221分別位于收集器CO的第一和第二焦點(diǎn)處。為了傳送燃料，例如所述燃料是液體錫，液滴產(chǎn)生器226布置在包圍結(jié)構(gòu)220中，布置用于激發(fā)朝向所期望的等離子體210位置的液滴的高頻率流228。在操作中，激光能量224與液滴產(chǎn)生器226的操作同步地被傳送，以傳遞輻射的沖擊而將每個(gè)燃料液滴轉(zhuǎn)化為等離子體210。液滴的傳送頻率可以是若干千赫，例如50kHz。在實(shí)際中，激光能量224在至少兩個(gè)脈沖中被傳遞具有有限能量的預(yù)脈沖在到達(dá)等離子體位置之前被傳遞至液滴，以便將燃料材料蒸發(fā)成小的云狀物，然后激光能量224的主脈沖被傳遞至所期望位置處的云狀物，以產(chǎn)生等離子體210。阱230設(shè)置在包圍結(jié)構(gòu)220的相對(duì)側(cè)上，以捕獲無(wú)論因?yàn)槭裁丛驔](méi)有轉(zhuǎn)化成等離子體的燃料。盡管此處未示出，在源收集器模塊和光刻設(shè)備中的多個(gè)附加的部件設(shè)置于典型的設(shè)備中。這些部件包括用于減少或消除所包圍的真空中的污染物的影響、以便例如防止由于燃料材料的沉積而損壞或破壞收集器CO和其他光學(xué)部件的性能的布置。并且，一個(gè)或更多個(gè)光譜純度濾光片將包含在源收集器模塊SO和/或照射系統(tǒng)IL中。這些濾光片用于盡可能地消除具有不期望的波長(zhǎng)的輻射，除了具有期望的波長(zhǎng)的UV輻射之外，激光器和/或等離子體210還產(chǎn)生這些具有不期望的波長(zhǎng)的輻射。一個(gè)或更多個(gè)光譜純度濾光片可以位于虛源點(diǎn)附近或者處于收集器與虛源點(diǎn)之間的任何點(diǎn)處。濾光片能夠位于輻射路徑中的其他位置處，例如虛源點(diǎn)IF的下游?？梢耘渲枚鄠€(gè)濾光片。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)于這些措施的需求、它們可以被實(shí)施的方式是熟悉的，并且為了本公開(kāi)內(nèi)容而不需要進(jìn)行詳細(xì)的解釋。
更詳細(xì)地參照?qǐng)D2中的激光器223，在本發(fā)明中激光器是MOPA (主振蕩器功率放大器)類型的。這包括“主”激光器或“種子(seed)”激光器，在圖中以MO標(biāo)示，跟隨著功率放大器(PA)。設(shè)置束傳遞系統(tǒng)240，將激光能量224傳遞進(jìn)入模塊S0。在實(shí)際中，激光能量的預(yù)脈沖元件將被分立的激光器傳遞，在圖中未單獨(dú)示出。激光器223、燃料源(S卩，液滴產(chǎn)生器)226和其他部件被源控制模塊242控制。源控制模塊實(shí)施很多控制功能，并且具有用于系統(tǒng)的各種兀件的傳感器輸入和控制輸出。傳感器可以位于源收集器模塊SO的兀件內(nèi)或其周圍，并且可選地處在光刻設(shè)備中的其他位置處。如下面將詳細(xì)描述的，在本實(shí)施例中特定的傳感器輸入ASX表示在掩模板水平位置處沿X方向測(cè)量的照射強(qiáng)度的不對(duì)稱性。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將知道的，為了測(cè)量和描述所述設(shè)備的幾何形狀和行為、它的各個(gè)部件以及輻射束20、21和26，限定了參考軸線X、Y和Ζ。在設(shè)備的每個(gè)部分處，可以限定Χ、Υ、Ζ軸線的局部參考框架。Z軸線大致與系統(tǒng)中給定點(diǎn)處的光軸O的方向一致，并且大致垂直于圖案形成裝置(掩模板)MA的平面以及垂直于襯底W的平面。在源收集器模 塊中，X軸線大致與燃料流的方向(228，下面將描述)一致，而Y軸線與X軸線正交(如圖2中指向紙面之外的方向)。另一方面，在保持掩模板MA的支撐結(jié)構(gòu)MT的附近，X軸線大致橫向于與Y軸線對(duì)準(zhǔn)的掃描方向。為了方便，在圖2的示意性視圖的該區(qū)域中，X軸線指向紙面之外，如標(biāo)記所標(biāo)示。這些表示在本領(lǐng)域中是已知的，在本文中為了方便將被采用。在實(shí)際中，可以選擇任何參考框架描述所述設(shè)備及其行為。稍微詳細(xì)一點(diǎn)地參考照射系統(tǒng)，琢面場(chǎng)反射鏡裝置22包括獨(dú)立的琢面(又稱為小面)的陣列，使得EUV輻射束20被分成多個(gè)子束，在圖中一個(gè)子束用260標(biāo)示出。每個(gè)子束被引導(dǎo)朝向琢面光瞳反射鏡裝置24上的獨(dú)立的琢面。光瞳反射鏡裝置24的琢面(又稱為小面)被布置用于將各個(gè)子束引導(dǎo)到目標(biāo)上，其中所述目標(biāo)是圖案形成裝置MA的狹縫形的區(qū)域。當(dāng)從源收集器模塊到達(dá)的照射的角分布高度不均勻時(shí)，將輻射束分成為子束以及組合成單個(gè)束21被設(shè)計(jì)用于在狹縫區(qū)域上產(chǎn)生高度均勻的照射。還如所知道的，裝置22和/或24的琢面可以是可操作的和/或可遮蔽的，以便實(shí)現(xiàn)不同的照射模式。被調(diào)節(jié)的EUV輻射束21通過(guò)調(diào)節(jié)和遮蔽模塊262被傳遞至圖案形成裝置ΜΑ。這包括掩模板遮蔽件(REMA)，所述掩模板遮蔽件可以具有可移動(dòng)葉片，所述可移動(dòng)葉片沿X和Y方向限定照射狹縫的范圍。在REMA前面還可以是照射均勻性校正模塊(UNICOM)。安裝在調(diào)節(jié)模塊262上或者安裝在調(diào)節(jié)模塊262前面的是傳感器264，用于測(cè)量狹縫周圍的EUV輻射的強(qiáng)度和分布。來(lái)自這些傳感器的信號(hào)被用于產(chǎn)生不對(duì)稱性信號(hào)ASX，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述不對(duì)稱性信號(hào)被用于控制來(lái)自激光器223的脈沖的時(shí)序。為了曝光在襯底W上的目標(biāo)部分C，在襯底臺(tái)WT上產(chǎn)生輻射脈沖，襯底臺(tái)WT和掩模臺(tái)MT實(shí)施同步運(yùn)動(dòng)266、268，以通過(guò)照射狹縫掃描圖案形成裝置MA上的圖案。包括REMA和UNICOM功能的照射系統(tǒng)的例子在美國(guó)專利申請(qǐng)出版物No. 2005/0274897A1 和 No. 2011/0063598A 中有所描述。在源控制器242中采用許多方法措施。這些方法措施包括進(jìn)行監(jiān)測(cè)以確保虛源點(diǎn)IF與在離開(kāi)源收集器模塊SO的出口處的孔221對(duì)準(zhǔn)。在基于LPP源的系統(tǒng)中，通常通過(guò)控制等離子體210的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)控制，而不是通過(guò)移動(dòng)收集器光學(xué)元件CO來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)控制。控制器光學(xué)元件、出口孔221和照射器IL在建立過(guò)程期間被精確地對(duì)準(zhǔn)，使得孔221位于收集器光學(xué)元件的第二焦點(diǎn)處。然而，由EUV輻射在源光學(xué)元件的出口處形成的虛源點(diǎn)IF的精確位置依賴于等離子體210相對(duì)于收集器光學(xué)元件的第一焦點(diǎn)的精確位置。足夠精確地固定這個(gè)位置以保持充分的對(duì)準(zhǔn)，通常需要主動(dòng)的監(jiān)測(cè)和控制。出于這個(gè)目的，在該示例中通過(guò)控制燃料的噴射以及例如來(lái)自激光器的激發(fā)脈沖的時(shí)序，源控制模塊(控制器)242控制等離子體210(EUV輻射的源)的位置。在典型的示例中，激光福射224的激發(fā)脈沖以50kHz (周期20 μ s)的速率被傳遞并且成群地(in bursts)持續(xù)從20ms至20秒之間的任何時(shí)間段。每個(gè)主激光脈沖的持續(xù)時(shí)間可以是大約I μ S，而所得的EUV輻射脈沖可以持續(xù)2 μ S。通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂?，可以保持使得EUV輻射束被收集器CO精確地聚焦在孔221上。如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，束的全部或者一部分將入射到包圍結(jié)構(gòu)的周圍材料上。源控制模塊242被提供以來(lái)自一個(gè)或更多個(gè)傳感器陣列(未示出)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器陣列提供用于關(guān)于等離子體位置的信息的第一反饋路徑。傳感器可以是各種類型的，例如如上述美國(guó)專利申請(qǐng)出版物No. 2005/0274897Α1中所描述。傳感器可以沿著輻射束路徑布置在多于一個(gè)的位置處。僅僅是為了示例的原因，它們例如可以位于場(chǎng)反射鏡裝置22周圍和/或場(chǎng)反射鏡裝置22之后。剛剛所描述的傳感器信號(hào)可以用 于控制投影系統(tǒng)PS和照射器IL的光學(xué)系統(tǒng)。它們還可以經(jīng)由反饋路徑而被用于輔助源收集器模塊SO的控制模塊242，以調(diào)整EUV等離子體源210的位置和強(qiáng)度。可以例如處理傳感器信號(hào)，以確定虛源IF的所觀察到的位置，并且可以進(jìn)行推斷以間接確定EUV源的位置。如果虛源位置漂移，則如傳感器信號(hào)所指示的，通過(guò)控制模塊242來(lái)實(shí)施校正，以對(duì)孔221中的束重新定中心。不是完全依賴于來(lái)自照射傳感器的信號(hào)，附加的傳感器和反饋路徑通?？梢栽O(shè)置在源收集器模塊SO本身中，以進(jìn)行輻射源的更快、更直接和/或自主的控制。這種傳感器可以包括一個(gè)或更多個(gè)照相機(jī)，例如用于監(jiān)測(cè)等離子體的位置。這樣，束20的位置被保持在孔221中，并且可以避免對(duì)設(shè)備的破壞，并且能夠保持輻射的有效利用。除了監(jiān)測(cè)等離子體的位置之外，在照射系統(tǒng)處的傳感器和在掩模板水平位置處的傳感器264監(jiān)測(cè)EUV輻射的強(qiáng)度，并且提供反饋以控制模塊242。例如通過(guò)更改流228中傳遞的燃料的量，尤其是通過(guò)調(diào)整激光脈沖的能量，能夠控制強(qiáng)度。除了確保虛源點(diǎn)IF被正確地定位，以及確保它的整個(gè)強(qiáng)度是所期望的，還應(yīng)該解決掩模板水平位置處整個(gè)照射狹縫上照射均勻性的問(wèn)題。因此，來(lái)自傳感器264的信號(hào)被用于控制UNICOM模塊，以修整照射狹縫，以便補(bǔ)償照射的非均勻性。當(dāng)然，將希望最小化非均勻性，而不是希望用UNICOM來(lái)遮蔽它們。此外，UNICOM未被設(shè)計(jì)用于校正均勻性的高頻變化，并且通常僅僅在曝光之間、或者甚至襯底之間進(jìn)行更新。包含在源包圍結(jié)構(gòu)220中的照相機(jī)模塊更直接地參與集中等離子體，使得在狹縫處的照射的分布應(yīng)該均勻。然而，由于圖像處理的延遲，這還受限于它們的響應(yīng)速度。它們還可以檢測(cè)等離子體的位置，而不檢測(cè)所產(chǎn)生的EUV輻射束的不對(duì)稱性。由此，包括來(lái)自在掩模板水平位置處的傳感器264的不對(duì)稱性信號(hào)ASX的反饋的新穎設(shè)備已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來(lái)用于提供控制信息的其他源，下面將更詳細(xì)地描述。在描述傳感器264處于“掩模板水平位置處”或者“處于圖案形成裝置附近”時(shí)，并沒(méi)有對(duì)接近圖案形成裝置的接近程度的固定閾值。然而，傳感器的目的是檢測(cè)照射模塊IL的束調(diào)節(jié)光學(xué)元件中的沒(méi)有被校正、而且也將不會(huì)被校正的殘余的不對(duì)稱性。當(dāng)它們盡可能地靠近掩模板MA時(shí)，它們將最精確地實(shí)施這個(gè)操作。傳感器可以位于UNICOM與圖案形成裝置之間。原理上，傳感器可以被布置用于檢測(cè)由圖案形成裝置的外圍部分反射的輻射。后一種選擇將需要修改圖案形成裝置和REMA，以確保(a)存在用于殘余的不對(duì)稱性檢測(cè)的適當(dāng)?shù)姆瓷洳糠趾?b)這些反射部分對(duì)投影到襯底W上的圖像沒(méi)有貢獻(xiàn)。圖3示意性示出產(chǎn)生發(fā)射EUV的等離子體的過(guò)程以及束20中所形成的強(qiáng)度分布，軸線X、Y和Z被限定，Z軸線對(duì)應(yīng)于源收集器模塊SO的光軸O。根據(jù)慣例，X軸線與燃料液滴流對(duì)準(zhǔn)，其中液滴沿正的X方向行進(jìn)，如圖所示。Y軸線垂直于X和Y方向。Χ、Υ和Z軸線相交的原點(diǎn)位于收集器CO的焦點(diǎn)。從之前的描述可以知道，這是等離子體20的理想位置。附圖標(biāo)記310表示EUV輻射束的橫截面，處于離所選光學(xué)元件某一距離的位置處。所述位置可以處于虛源點(diǎn)IF之前或之后的平面中，我們將假設(shè)它位于照射模塊(IF之后)中，例如在場(chǎng)反射鏡裝置22的平面中。在等離子體位置與橫截面310之間，收集器光學(xué)元件CO朝向孔221聚焦束并且反轉(zhuǎn)束的方向。可以根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)以及橫截面310所在的平面的位置，將束反轉(zhuǎn)、放大，等等。所有這些細(xì)節(jié)對(duì)于理解本發(fā)明不是主要的，收集器光學(xué)元件、折疊、放大等等將不在圖3以及隨后的附圖中進(jìn)一步表示出來(lái)。
為了在期望的位置處產(chǎn)生等離子體210，如下所述地激起激光脈沖。燃料液滴228的流沿X軸線、從負(fù)的X方向到達(dá)原點(diǎn)。第一液滴示出在300處。稍微早一些發(fā)出的第二液滴302處于其將被激光輻射224的預(yù)脈沖304撞擊的位置處。這個(gè)預(yù)脈沖的能量足以使包含在液滴中的燃料蒸發(fā)，使得它形成繼續(xù)朝向原點(diǎn)行進(jìn)的燃料材料的云狀物。附圖標(biāo)記306表示完全處于原點(diǎn)的這種云狀物，在此它被主激光輻射脈沖308撞擊并且形成等離子體210，如圖2所示。與橫截面310相關(guān)，曲線312表示整個(gè)束20的EUV輻射的強(qiáng)度分布。在期望的情況中，盡管不必是均勻的，分布312至少是圍繞Z軸線、沿X和Y方向?qū)ΨQ的。圖4示出非理想情況，其中輻射脈沖308在燃料的云狀物306不完全在理想位置時(shí)被傳遞。在圖4的示例中，激光器已經(jīng)稍微較早地被激發(fā)，使得云狀物306仍然稍微處于原點(diǎn)之下(負(fù)的X方向)?？商鎿Q地，激光器可以稍微較晚地被激發(fā)，使得云狀物已經(jīng)經(jīng)過(guò)理想位置(正X方向)。其他的情況也是可以的，其中液滴流以及由此云狀物306沿Y方向與X軸線偏離一誤差，并且沿X和Y方向的誤差在真實(shí)的情況中可以被組合?？纯醇す饷}沖的時(shí)序錯(cuò)誤的后果，圖4示出在束橫截面310中不再獲得對(duì)稱的強(qiáng)度分布312，而是獲得不對(duì)稱的強(qiáng)度分布314。強(qiáng)度分布的確切形式將依賴于許多因素，正如不對(duì)稱性的取向?qū)⒁蕾囉谠S多因素一樣。除了等離子體210的確切位置在激光點(diǎn)火和等離子體的壽命期間被云狀物306的確切位置指示之外，更復(fù)雜的結(jié)果還可能影響強(qiáng)度分布314的強(qiáng)度和對(duì)稱性。例如，在云狀物306的位置使得它的一部分在激光束之外的情況下，云狀物的部分殼層將不會(huì)成為等離子體。不僅等離子體的總量以及由此EUV輻射將被減少，而且云狀物的非等離子體部分可以成為等離子體中產(chǎn)生的EUV輻射的吸收器，從而在特定方向上投下陰影。這個(gè)以及其他的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度分布314的多種變形。圖5示出在圖2的設(shè)備中束20入射到場(chǎng)反射鏡裝置22的平面上。束20包括沿所有方向行進(jìn)的光線。如上所述，場(chǎng)反射鏡裝置22包括多個(gè)琢面320，圖5中示出了幾個(gè)這樣的琢面。每個(gè)琢面320具有細(xì)長(zhǎng)的形狀，并且將被光瞳反射鏡裝置24的各個(gè)琢面成像到在圖案形成裝置MA的水平位置處的細(xì)長(zhǎng)照射狹縫上。琢面320的縱向軸線322與儀器的X軸線對(duì)準(zhǔn)。在掩模板水平位置處，這個(gè)軸線橫向于掃描方向，其結(jié)果與Y軸線對(duì)準(zhǔn)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，Χ、γ和Z軸線在幾何結(jié)構(gòu)上通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換，而不是在空間中是固定的。換言之，在等離子體的位置處的X、Y和Z軸線與在圖案形成裝置和掩模支撐結(jié)構(gòu)MT處的X、Y和Z軸線相關(guān)，但不與在圖案形成裝置和掩模支撐結(jié)構(gòu)MT處的X、Y和Z軸線相同，結(jié)果是與襯底臺(tái)WT和襯底W的位置處的Χ、Υ和Z軸線相關(guān)，但不與襯底臺(tái)WT和襯底W的位置處的Χ、γ和Z軸線相同。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以理解，在實(shí)際中，琢面320和照射狹縫本身不是如所示的矩形，而是彎曲成“香蕉”形。為了簡(jiǎn)單的原因，這個(gè)香蕉形狀從本公開(kāi)內(nèi)容中被省略。圖6示出與圖5相同的情況，但是示出輻射束從場(chǎng)反射鏡裝置22、經(jīng)由光瞳反射鏡裝置24到恰好位于圖案形成裝置MA前面的照射狹縫330的行進(jìn)過(guò)程。正如所描述的，照射狹縫330示出為細(xì)長(zhǎng)矩形，盡管在實(shí)際中是香蕉形狀?？v向軸線332與掩模臺(tái)MT的X軸線對(duì)應(yīng)，而掩模臺(tái)MT的X軸線橫向于掃描(Y)方向。因?yàn)榧す饷}沖308相比于燃料云狀物306的位置的時(shí)序不正確，高度的非對(duì)稱的強(qiáng)度分布314存在于場(chǎng)反射鏡裝置22的位置處，而不是理想的對(duì)稱分布312。通過(guò)琢面反射鏡裝置22和24的操作，被調(diào)節(jié)的束21具有比從等離子體(通過(guò)收集器光學(xué)元件CO和中間焦點(diǎn)IF)接收的未被調(diào)節(jié)的束20好很多的均勻性，然而，因?yàn)橥ǔ５牟粚?duì)稱性是出現(xiàn)在場(chǎng)反射鏡裝置22的所有各個(gè)琢面320上，因此，·在照射狹縫330的平面中的強(qiáng)度分布314仍然顯示出一定的殘余的不對(duì)稱性(在圖中被夸大示出)。盡管沿Y方向的分布的不對(duì)稱性將通過(guò)照射狹縫在圖案形成裝置和襯底之上的掃描運(yùn)動(dòng)而被平均化，但是沿X方向(狹縫的縱向)的不對(duì)稱性不會(huì)被平均化。結(jié)果，如果分布334的不對(duì)稱性沒(méi)被校正，則它將導(dǎo)致襯底W的目標(biāo)部分C上的不同位置處由輻射敏感抗蝕劑所接收的劑量的相應(yīng)變化(圖I)。為了實(shí)現(xiàn)非常精細(xì)的圖案能夠在襯底W上進(jìn)行好的成像，輻射劑量的這種非均勻性不能被容忍。如已經(jīng)提及的，強(qiáng)度傳感器264位于照射狹縫周圍、以測(cè)量不同點(diǎn)處的強(qiáng)度。在已知的設(shè)備中，通過(guò)分布在狹縫330周圍的傳感器264進(jìn)行的測(cè)量例如被用于監(jiān)測(cè)源的強(qiáng)度。如果需要，可以提供反饋以控制源功率。此外，沿著狹縫的長(zhǎng)度設(shè)置各個(gè)傳感器，并且各個(gè)傳感器被用于檢測(cè)沿著狹縫的不均勻性，并且通過(guò)上述的均勻性校正模塊(UNICOM)實(shí)施校正。假設(shè)分布314中所示出的不對(duì)稱性在整個(gè)曝光期間保持恒定，則UNICOM(未示出)可足以在襯底W上的每個(gè)目標(biāo)部分C上實(shí)現(xiàn)所期望的均勻劑量。另一方面,例如,如果在激光脈沖308的時(shí)刻處的燃料云狀物306的位置以秒的若干分之幾的時(shí)間量程來(lái)變化，則UNICOM裝置不是很適于保持均勻性。結(jié)果，這里假設(shè)使用這些傳感器264中的兩個(gè)或更多個(gè)來(lái)檢測(cè)圖案形成裝置處的照射的不對(duì)稱性，并且提供信號(hào)ASX作為反饋至源控制器242?？刂破饔挚梢允褂貌粚?duì)稱性信號(hào)的大小和符號(hào)來(lái)提前或推遲激光脈沖，從而優(yōu)化等離子體210的對(duì)稱性。原理上，燃料液滴流可以被提前或被推遲，和/或激光束224的方向可以沿著X和/或Y方向被傾斜。然而，激光脈沖時(shí)序的控制，尤其在MOPA激光器的示例中，是相對(duì)簡(jiǎn)單的，并且允許反饋控制，從而相對(duì)快速地校正殘余的不對(duì)稱性的變化。為了更詳細(xì)地描述這個(gè)新的反饋機(jī)制，圖6示意性示出定位于狹縫330的最遠(yuǎn)末端處的兩個(gè)特定的傳感器264A和264B。這些傳感器測(cè)量由圖6中的箭頭示出的強(qiáng)度分布314中的點(diǎn)。比較模塊340將來(lái)自照射狹縫330的相對(duì)末端處的傳感器264A和264B的信號(hào)進(jìn)行比較，以得出不對(duì)稱性信號(hào)ASX，然后這個(gè)不對(duì)稱性信號(hào)被饋送至源控制模塊242，以影響由激光器223產(chǎn)生的激光脈沖的時(shí)序。在一個(gè)實(shí)施例中，就來(lái)自傳感器264A和264B的信號(hào)的比率進(jìn)行比較，而不是就絕對(duì)差來(lái)進(jìn)行比較。雖然為了簡(jiǎn)便的原因示出了兩個(gè)點(diǎn)狀傳感器264A和264B，但是多傳感器、在較寬區(qū)域上延伸的傳感器以及其他變化和組合都是可以的，都在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。如果需要，可以通過(guò)平均沿狹縫的邊緣測(cè)量的值來(lái)得到不對(duì)稱性信號(hào)，而不是僅通過(guò)末端處的傳感器。單元304可以是專用硬件單元，或者它可以例如被實(shí)施為控制照射系統(tǒng)、源收集器模塊SO的軟件的一部分。使用示出作為激光輻射源的MOPA激光器類型，大功率的激光脈沖308的時(shí)序能夠通過(guò)控制低功率的主振蕩器脈沖的時(shí)序而被控制,其中所述低功率的主振蕩器脈沖被饋送 到光學(xué)功率放大器PA。作為替代的實(shí)施例，可以使用其他類型的激光器。激光器類型的選擇應(yīng)該根據(jù)用于校正不對(duì)稱性的反饋是否將通過(guò)改變激光脈沖時(shí)序或通過(guò)其他方法被實(shí)施來(lái)進(jìn)行。如果需要，預(yù)脈沖304的時(shí)序也可以被調(diào)整。由不對(duì)稱性信號(hào)ASX表示、用于控制激光脈沖的時(shí)序的反饋回路應(yīng)該與其他控制機(jī)構(gòu)以及可能與燃料液滴的位置相關(guān)地影響脈沖時(shí)序的反饋回路集成。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解的，每個(gè)反饋回路的頻率響應(yīng)和增益應(yīng)該相對(duì)于彼此以及相對(duì)于被控制的系統(tǒng)的特性來(lái)設(shè)計(jì)，使得它們不會(huì)沖突或者不會(huì)導(dǎo)致操作的不穩(wěn)定性。如已經(jīng)提及的，希望通過(guò)來(lái)自照射狹縫330的位置的信號(hào)ASX的不對(duì)稱性反饋可以是相對(duì)快速的響應(yīng)，而通過(guò)源收集器模塊CO中的照相機(jī)和其他傳感器的反饋可以以較長(zhǎng)時(shí)間量程的方式操作。如由傳感器264檢測(cè)的分布的對(duì)稱漂移或步進(jìn)改變可以隨著時(shí)間、通過(guò)那些其他反饋機(jī)制(諸如已經(jīng)提及的UNICOM)的作用而被調(diào)整回零。盡管相對(duì)于圖3-6給出的解釋和示例主要涉及與液滴的X位置相關(guān)的激光發(fā)射時(shí)序錯(cuò)誤的結(jié)果，然而沿Y方向的液滴流的未對(duì)準(zhǔn)也能夠?qū)е卵豖方向的強(qiáng)度分布的不對(duì)稱性。這些效果當(dāng)然在實(shí)際情況中可能被組合。文中所描述的機(jī)制是用于校正激光脈沖時(shí)序的，并且結(jié)果僅校正燃料液滴流的X位置。如果期望，可以采用其他方法措施，以便校正在激光點(diǎn)燃時(shí)刻的液滴的Y位置上的偏差。盡管所描述的UNICOM功能處于掩模板水平位置處，但是替代地或者附加地能夠通過(guò)遮蔽處于照射系統(tǒng)光學(xué)元件中較上游的點(diǎn)處的EUV輻射束部分或者將該部分轉(zhuǎn)向，能夠?qū)崿F(xiàn)校正，例如如上所述美國(guó)專利申請(qǐng)出版物No. 2011/0063598A 中所述。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以與上述不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)備的行為在很大程度上可以通過(guò)包含用于實(shí)施一種如上面公開(kāi)的方法的特定步驟的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序，或具有存儲(chǔ)其中的所述計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán))而被限定。以上的描述是說(shuō)明性的，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種控制光刻系統(tǒng)中的輻射源設(shè)備的方法，所述方法包括步驟 提供輻射源，所述輻射源用于在期望的位置處發(fā)射具有EUV波長(zhǎng)的電磁輻射； 提供輻射收集器，所述輻射收集器用于接收所發(fā)射的輻射，并且形成在虛源點(diǎn)處聚焦的EUV輻射束； 提供照射系統(tǒng)，所述照射系統(tǒng)用于接收來(lái)自所述虛源點(diǎn)的EUV輻射，并且調(diào)節(jié)所述束，以在目標(biāo)區(qū)域上提供期望的EUV輻射分布； 在所述目標(biāo)區(qū)域處支撐圖案形成裝置，使得由所調(diào)節(jié)的束產(chǎn)生圖案化的EUV輻射束，并且使用所述圖案化的輻射束來(lái)向襯底施加圖案； 檢測(cè)在所述圖案形成裝置處所述被調(diào)節(jié)的束中的EUV輻射的殘余的不對(duì)稱性；以及 響應(yīng)于所檢測(cè)的殘余的不對(duì)稱性來(lái)調(diào)整所述輻射源的參數(shù)，以便通過(guò)反饋控制來(lái)減少不對(duì)稱性。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述輻射源包括燃料供給裝置、激光能量源和控制器，所述控制器用于使所述激光能量源的操作與所述燃料供給裝置的操作同步，以便將燃料的一部分在所述期望的位置處轉(zhuǎn)化成等離子體，并且其中所述調(diào)整參數(shù)的步驟包括由所述激光能量源產(chǎn)生的激光輻射脈沖的時(shí)序。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述激光能量源在至少兩個(gè)脈沖中被傳遞在到達(dá)等離子體位置之前被傳遞至燃料的一部分、以便將燃料材料蒸發(fā)成為云狀物的預(yù)脈沖；以及在所期望的位置處被傳遞至所述云狀物、以產(chǎn)生等離子體的激光能量的主脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述目標(biāo)區(qū)域是細(xì)長(zhǎng)的，使得所述被調(diào)節(jié)的束在一時(shí)刻僅僅照射所述圖案形成裝置的一條帶區(qū)域，其中所述圖案形成裝置沿掃描方向經(jīng)過(guò)整個(gè)目標(biāo)區(qū)域被掃描，使得隨著時(shí)間來(lái)照射整個(gè)產(chǎn)品圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述殘余的不對(duì)稱性尤其沿橫向于所述掃描方向的方向被檢測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使用兩個(gè)或更多個(gè)傳感器檢測(cè)在所述細(xì)長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域處的照射的不對(duì)稱性，并且提供作為反饋的信號(hào)至源控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述源控制器使用不對(duì)稱性信號(hào)的大小和符號(hào)來(lái)提前或推遲燃料液滴流和/或激光束的方向能夠被傾斜，以便優(yōu)化等離子體的對(duì)稱性。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使用位于所述細(xì)長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)的末端處的第一和第二傳感器檢測(cè)所述殘余的不對(duì)稱性，并且由第一和第二傳感器測(cè)量的強(qiáng)度的比率被計(jì)算作為所述殘余的不對(duì)稱性的量度。
9.根據(jù)權(quán)利要求4、5和8中任一項(xiàng)所述的方法，還包括使用所述圖案形成裝置附近的傳感器測(cè)量沿目標(biāo)區(qū)域的長(zhǎng)度的強(qiáng)度分布，以及通過(guò)在圖案形成裝置之前物理地遮蔽照射系統(tǒng)中的輻射束的部分來(lái)計(jì)算和施加均勻性校正，其中所述均勻性校正以低于所述反饋控制的頻率被計(jì)算和施加。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述細(xì)長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域是照射狹縫，所述殘余的不對(duì)稱性是狹縫均勻性傾斜。
11.一種光刻設(shè)備，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法,所述設(shè)備包括 照射器模塊，構(gòu)造和布置用于接收來(lái)自輻射源設(shè)備的EUV輻射束，并且用于調(diào)節(jié)所述束以照射圖案形成裝置的目標(biāo)區(qū)域； 支撐結(jié)構(gòu)，被構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案賦予輻射束的橫截面，以形成圖案化的輻射束； 襯底臺(tái)，被構(gòu)造用于保持襯底；以及 投影系統(tǒng)，用于在襯底上產(chǎn)生被照射的圖案形成裝置的圖像，以便通過(guò)EUV光刻術(shù)將圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)印至襯底；以及 多個(gè)傳感器，被構(gòu)造和布置用于檢測(cè)圖案形成裝置附近的束中的殘余的不對(duì)稱性，每個(gè)傳感器具有輸出，用于響應(yīng)于所檢測(cè)的殘余的不對(duì)稱性而將反饋控制信號(hào)提供至所述輻射源。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述目標(biāo)區(qū)域是細(xì)長(zhǎng)的，使得所述被調(diào)節(jié)的束在一個(gè)時(shí)刻僅僅照射所述圖案形成裝置的一條帶區(qū)域，所述襯底臺(tái)和圖案形成裝置被構(gòu)造以進(jìn)行操作以沿掃描方向、通過(guò)所述圖案化的束來(lái)掃描襯底，以便隨時(shí)間來(lái)曝光整個(gè)產(chǎn)品 圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其中，所述傳感器包括位于所述細(xì)長(zhǎng)的目標(biāo)區(qū)域的相對(duì)的末端處的第一和第二傳感器，并且所述反饋控制信號(hào)基于由第一和第二傳感器測(cè)量的強(qiáng)度的比率。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括輻射源設(shè)備，用于將所述EUV輻射束提供至所述照射器模塊。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述輻射源設(shè)備包括燃料供給裝置、激光能量源和控制器，所述控制器用于使所述激光能量源的操作與所述燃料供給裝置的操作同步，以便將燃料的一部分在所述期望的位置處轉(zhuǎn)化成等離子體，并且其中所述控制器響應(yīng)于所述反饋控制信號(hào)以調(diào)整由所述激光能量源產(chǎn)生的激光輻射脈沖的時(shí)序，從而校正所檢測(cè)的殘余的不對(duì)稱性。
16.一種制造器件的方法，其中作為所述方法的一部分，使用EUV輻射將圖案形成裝置的圖像投影到襯底上，以便將器件圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移至所述襯底，其中所述EUV輻射通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的方法來(lái)提供。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輻射源及其控制方法、光刻設(shè)備以及器件制造方法。所述光刻設(shè)備包括照射器，用于接收來(lái)自輻射源設(shè)備的EUV輻射束，并且用于調(diào)節(jié)所述束以照射諸如掩模板等圖案形成裝置的目標(biāo)區(qū)域。掩模板形成圖案化的輻射束。投影系統(tǒng)通過(guò)EUV光刻術(shù)將圖案從所述圖案形成裝置轉(zhuǎn)移到襯底。設(shè)置傳感器用于在束尤其沿著非掃描方向接近掩模板時(shí)檢測(cè)所調(diào)節(jié)的束中的殘余的不對(duì)稱性。產(chǎn)生反饋控制信號(hào)，以響應(yīng)所檢測(cè)的不對(duì)稱性來(lái)調(diào)整所述輻射源的參數(shù)。反饋是基于照射狹縫的相對(duì)的末端處的兩個(gè)傳感器所測(cè)量的強(qiáng)度的比率，并且調(diào)整產(chǎn)生發(fā)射EUV的等離子體的激光脈沖的時(shí)序。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102890424SQ20121023246
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者埃瑞克·派卓斯·伯曼, 西拉特·伊什特萬(wàn)·希薩 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司