源收集器設(shè)備、光刻設(shè)備和方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年4月5日申請的美國臨時(shí)申請61/809, 027的權(quán)益。在此將 該臨時(shí)申請的全文通過引用并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種源收集器設(shè)備，尤其是用于光刻設(shè)備中的源收集器設(shè)備，以及一 種用于削弱燃料液滴流中的伴生液滴（satellitedroplet)的潛在的負(fù)面影響的方法和設(shè) 備。
【背景技術(shù)】
[0004] 光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻 設(shè)備用在集成電路（IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案 形成裝置用于生成對應(yīng)于IC的單層的電路圖案?？梢詫⒃搱D案成像到襯底（例如，硅晶片） 上的目標(biāo)部分（例如，包括一部分、一個(gè)或多個(gè)管芯）上，所述襯底具有輻射敏感材料（抗 蝕劑）層。通常，單個(gè)的襯底將包含被連續(xù)曝光的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備 包括：所謂的步進(jìn)機(jī)，在步進(jìn)機(jī)中通過將全部圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一 個(gè)目標(biāo)部分；和所謂的掃描器，在所述掃描器中通過輻射束沿給定方向（"掃描"方向）掃 描所述圖案、同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來輻射每一個(gè)目 標(biāo)部分。也可能通過將圖案壓?。╥mprinting)到襯底上的方式從圖案形成裝置將圖案轉(zhuǎn) 移到襯底上。
[0005] 光刻術(shù)被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著 通過使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸變得越來越小，光刻術(shù)正變成允許制造微型IC或其他 器件和/或結(jié)構(gòu)的更加關(guān)鍵的因素。
[0006] 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（1)所 示：
[0008] 其中X是所用輻射的波長，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⑴知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑實(shí)現(xiàn)：通過縮短曝光波長A、通 過增大數(shù)值孔徑NA或通過減小Ic1的值。
[0009] 為了縮短曝光波長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輻射是波長在5-20nm范圍內(nèi)的電磁輻射，例如波長在13-14nm范圍內(nèi)，例如波長在 5-10nm范圍內(nèi)，例如6. 7nm或6. 8nm的波長?？捎玫脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生的等離子體源、放 電等離子體源以及基于由電子存儲環(huán)提供的同步加速器輻射的源。
[0010] 可以使用等離子體產(chǎn)生EUV輻射。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射系統(tǒng)可以包括用于激 發(fā)燃料以提供等離子體的激光器和用于容納等離子體的源收集器模塊。等離子體可以例如 通過引導(dǎo)激光束至燃料來產(chǎn)生，燃料例如可以是合適的材料（例如錫）的液滴，或合適的氣 體或蒸汽的流，例如氙氣或鋰蒸汽。所形成的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通 過使用輻射收集器收集。輻射收集器可以是反射鏡式正入射輻射收集器，其接收輻射并將 輻射聚焦成束。源收集器模塊可以包括布置成提供支持等離子體的真空環(huán)境的包圍結(jié)構(gòu)或 腔。這樣的系統(tǒng)典型地被稱作激光產(chǎn)生等離子體（LPP)源。
[0011] 燃料液滴借助于燃料液滴生成器來生成。例如，燃料液滴可以在壓電元件的控制 下從毛細(xì)管發(fā)出。為了優(yōu)化性能，燃料液滴融合成用于形成等離子體的合適或正確尺寸的 液滴是重要的，而且，一個(gè)已知的問題是小液滴的伴生也可能由于非優(yōu)化的液滴融合而形 成。典型地，燃料液滴可以具有大約30微米的直徑，而伴生的液滴可以具有大約6nm的直 徑。這些尺寸當(dāng)然可能變化，但是可以給出規(guī)則的燃料液滴和不期望的伴生液滴的相對尺 寸的指示。這種伴生液滴的存在可能干擾EUV輻射的生成，并可能降低EUV源的性能。存 在這種伴生液滴的另外的缺陷是如果EUV源包括主振蕩器功率（MOPA)配置的激光器，則伴 生的液滴可能通過液滴之間的激發(fā)造成不期望的EUV生成。
[0012] 為了最小化伴生液滴的形成，燃料液滴生成器的操作參數(shù)應(yīng)當(dāng)被仔細(xì)地控制。然 而，發(fā)現(xiàn)，在操作過程中調(diào)整燃料液滴生成器的必要參數(shù)是非常耗時(shí)的過程。而且，調(diào)整燃 料液滴生成器的參數(shù)的需要僅僅在性能衰減已經(jīng)發(fā)生和晶片已經(jīng)由于不充分的曝光而被 浪費(fèi)時(shí)可能是顯而易見的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種源收集器設(shè)備，例如構(gòu)造成用在光刻設(shè)備中 的源收集器設(shè)備，所述源收集器設(shè)備包括：燃料液滴生成器，配置成生成從所述燃料液滴生 成器的出口朝向等離子體形成部位引導(dǎo)的燃料液滴流；以及氣體供給裝置，配置成提供朝 向所述燃料液滴流引導(dǎo)的氣體流，例如氫氣流，借助于該氣體流，伴生液滴被偏轉(zhuǎn)出所述燃 料液滴流。
[0014] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述源收集器設(shè)備還包括護(hù)罩，所述護(hù)罩基本上平行于所 述燃料液滴流延伸，且其中所述氣體流從設(shè)置在所述護(hù)罩中或所述護(hù)罩附近的出口延伸。
[0015] 所述氣體流可以形成為單個(gè)氣體流或可以由多個(gè)獨(dú)立氣體流形成。優(yōu)選地，所述 氣體流位于一平面中，且所述燃料液滴流基本上垂直于所述平面。
[0016] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述氣體流被配置成使得在使用中，任何伴生液滴被 偏轉(zhuǎn)成使得在使用中它們不穿過用于從燃料液滴生成等離子體的激光束。
[0017] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述源收集器設(shè)備還包括檢測設(shè)備，所述檢測設(shè)備被 構(gòu)造和布置用于檢測燃料液滴在燃料液滴流中的融合。所述檢測設(shè)備可以例如是光學(xué)檢測 設(shè)備或電磁檢測設(shè)備。
[0018] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，檢測設(shè)備形成為所述護(hù)罩的一部分。例如，所述檢測設(shè) 備可以包括布置在燃料流的第一側(cè)上的多個(gè)光源和布置在燃料流的相反的第二側(cè)上的多 個(gè)對應(yīng)的檢測器。替代地，所述檢測設(shè)備可以包括布置在燃料流周圍的第一電磁傳感器和 第二電磁傳感器。傳感器可以形成為所述護(hù)罩的一部分。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種源收集器設(shè)備，例如構(gòu)造成用在光刻設(shè)備中的 源收集器設(shè)備，該源收集器設(shè)備包括：燃料液滴生成器，配置成生成從所述燃料液滴生成器 的出口朝向等離子體形成部位引導(dǎo)的燃料液滴流；護(hù)罩，所述護(hù)罩構(gòu)造和布置用于保護(hù)燃 料液滴流，所述源收集器設(shè)備還包括檢測設(shè)備，所述檢測設(shè)備被構(gòu)造和布置用于在燃料液 滴流沿著所述護(hù)罩通過時(shí)檢測燃料液滴在燃料液滴流中的融合。
[0020] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述檢測設(shè)備容納在所述護(hù)罩中。
[0021] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述檢測設(shè)備是光學(xué)檢測設(shè)備或電磁檢測設(shè)備。例如， 所述檢測設(shè)備可以包括布置在燃料流的第一側(cè)上的多個(gè)光源和布置在燃料流的相反的第 二側(cè)上的多個(gè)對應(yīng)的檢測器。在另一實(shí)施例中，所述檢測設(shè)備可以包括布置在燃料流周圍 的第一電磁傳感器和第二電磁傳感器。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光刻設(shè)備，包括如上所述的源收集器設(shè)備，且所 述光刻設(shè)備還包括：照射系統(tǒng)，其配置成調(diào)節(jié)輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造用于支撐圖案形成 裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案在輻射束的橫截面上賦予輻射束以形成圖案化的輻射 束；襯底臺，其構(gòu)造用于保持襯底；和投影系統(tǒng)，其配置成用于將圖案化的輻射束投影到襯 底的目標(biāo)部分上。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種從源收集器設(shè)備的燃料液滴流中去除伴生液滴 的方法，所述燃料液滴流沿著第一方向延伸，所述方法包括：將氣體流朝向所述燃料液滴流 引導(dǎo)以將在第二方向上相對于燃料液滴的差異速度賦予所述伴生液滴。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的另一方