專利名稱：源收集器設備、光刻設備以及器件制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光刻設備以及用于制造器件的方法。
背景技術：
光刻設備是ー種將所需圖案應用到襯底上，通常是襯底的目標部分上的機器。光刻設備可用于例如IC制造過程中。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待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉移到襯底(例如，硅晶片)上的目標部分(例如，包括一部分管芯、ー個或多個管芯)上。通常，通過將圖案成像到設置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而實現(xiàn)圖案的轉移。通常，單ー襯底將包括相鄰目標部分的網(wǎng)絡，所述相鄰目標部分被連續(xù)地圖案化。光刻技術被廣泛認為是制造集成電路(ICs)和其他器件和/或結構的關鍵步驟之一。然而，隨著使用光刻技術形成的特征的尺寸變得越來越小，對于實現(xiàn)微型的將要制造的 IC或其他器件和/或結構來說，光刻技術正變成更加關鍵的因素。圖案印刷的極限的理論估計可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式⑴所示CD = k*— (1)
1 NA其中λ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，1^是隨エ 藝變化的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，CD是印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式 (1)知道，特征的最小可印刷尺寸減小可以由三種途徑獲得通過縮短曝光波長λ、通過增大數(shù)值孔徑NAps或通過減小Ic1的值。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輻射是具有10-20nm范圍內(nèi)波長的電磁輻射，例如在13-14nm范圍內(nèi)波長的電磁輻射。還提出，可以使用波長小于IOnm的EUV輻射，例如在5-lOnm范圍內(nèi)的波長，例如 6. 7nm或6. Snm波長。這種輻射被稱為極紫外或軟χ射線?？捎玫脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或基于由電子存儲環(huán)提供的同步加速器輻射的源。通過使用等離子體可以產(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)燃料以產(chǎn)生等離子體的激光器，和用于包含等離子體的源收集器設備(下文也稱為源收集器模塊或源模塊)。例如通過引導激光束到燃料，例如合適材料(例如錫)的粒子或合適氣體或蒸汽的束流(例如氙氣或鋰蒸汽)，可以產(chǎn)生等離子體。最終的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用輻射收集器收集。輻射收集器可以是鏡像的正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦為束。源收集器設備可以包括包圍結構，所述包圍結構布置成提供真空環(huán)境以支持等離子體。這種輻射系統(tǒng)通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(LPP)源。除了輻射，等離子體輻射源的等離子體產(chǎn)生粒子形式的污染物，例如熱化的原子、 離子、納米簇、包括結合至緩沖氣體原子的燃料原子的分子和/或微粒子。這種污染物在下文中還被稱為碎片。污染物與想要的輻射一起從輻射源朝向輻射收集器輸出并可以引起對正入射輻射收集器和/或其他部件的損壞。例如，使用錫(Sn)液滴以產(chǎn)生想要的EUV的 LPP源可以產(chǎn)生大量的下列形式的錫碎片原子、離子、納米簇和/或微粒子。期望防止污染物到達輻射收集器，在那里污染物會降低EUV功率，或者防止污染物到達包圍結構的一部分，在那里污染物會帶來其他問題。為了尤其阻止離子，可以使用緩沖氣體，但是使用這種類型的碎片緩沖，需要大流量的緩沖氣體，這使得需要設置大的泵和供應大量的緩沖氣體。為了減少所需要的緩沖氣體的供應體積，源收集器模塊的包圍結構可以在包圍結構內(nèi)限定緩沖氣體的閉合回路流動路徑和驅(qū)使氣體通過閉合回路流動路徑的泵。熱交換器可以用于去除在流動路徑內(nèi)流動的氣體的熱，并且過濾器可以用于去除在流動路徑內(nèi)流動的氣體中的污染物的至少一部分。

發(fā)明內(nèi)容
污染物的存在不僅對EUV功率具有有害的影響，而且對用于維持前述的閉合回路流量的泵的操作具有有害的影響。期望進ー步消除這些影響。根據(jù)本發(fā)明一方面，提供ー種用于極紫外輻射光刻設備的源收集器設備，其中通過激發(fā)燃料以提供發(fā)射輻射的等離子體，能夠產(chǎn)生極紫外輻射，所述源收集器設備包括包圍結構，構造并布置成限定設置在包圍結構內(nèi)的緩沖氣體的閉合回路流動路徑；泵，構造并布置成驅(qū)使緩沖氣體通過所述閉合回路流動路徑；和氣體分解器，構造并布置成分解燃料材料和緩沖氣體材料的化合物，并將所述緩沖氣體材料的至少一部分供給回至閉合回路流動路徑中。根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種光刻設備，包括照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)輻射束；支撐結構，構造成保持圖案形成裝置，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輻射束；襯底臺，構造成保持襯底；投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上，和如上所述的源收集器設備。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種器件制造方法，包括將圖案化輻射束投影到襯底上，其中在用于制造的極紫外輻射光刻設備的源收集器設備中；通過激發(fā)燃料以提供發(fā)射輻射的等離子體而生成極紫外輻射，并通過反射收集器收集；包括驅(qū)使緩沖氣體通過穿過收集器和輻射發(fā)射等離子體之間的區(qū)域的閉合回路流動路徑；分解燃料材料和緩沖氣體材料的化合物；將所述緩沖氣體材料的至少一部分供給回到閉合回路流動路徑中。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供ー種光刻設備，包括源收集器設備。所述源收集器設備包括包圍結構，構造并布置成限定在包圍結構內(nèi)的緩沖氣體的閉合回路流動路徑；泵，構造并布置成驅(qū)使緩沖氣體通過閉合回路流動路徑；氣體分解器，構造并布置成分解燃料材料和緩沖氣體材料的化合物，并且將所述緩沖氣體材料的至少一部分供給回至閉合回路流動路徑；和收集器，構造并布置成收集由燃料材料形成的等離子體發(fā)射的極紫外輻射。光刻設備還包括照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)收集的極紫外輻射并形成輻射束；和支撐結構，構造成保持圖案形成裝置。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輻射束。光刻設備還包括襯底臺，構造成保持襯底；以及投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種器件制造方法，包括通過激發(fā)燃料以提供發(fā)射輻射的等離子體而生成極紫外輻射；用源收集器設備內(nèi)的反射收集器收集輻射；驅(qū)使緩沖氣體通過穿過收集器和輻射發(fā)射等離子體之間的區(qū)域的閉合回路流動路徑；分解燃料材料和緩沖氣體材料的化合物；將所述緩沖氣體材料的至少一部分供給回閉合回路流動路徑中； 圖案化所收集的輻射為圖案化輻射束；和將圖案化輻射束投影到襯底上。根據(jù)本發(fā)明的一方面，如上所述的燃料包括錫并且如上所述的緩沖氣體包括氫。


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)明的實施例，其中，在附圖中相應的附圖標記表示相應的部件，且其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光刻設備；圖2示出圖1中示出的光刻設備的源收集器設備以及投影系統(tǒng)和照射系統(tǒng)的詳細視圖；圖3示出閉合流動路徑系統(tǒng)，包括緩沖氣體源、泵以及氣體分解器；圖4示出圖3中的系統(tǒng)，還包括消除系統(tǒng)；圖5示出圖4的系統(tǒng)，還包括附加的氣體分解器；圖6示出SnH4或SnHx分解的特征時間作為溫度的函數(shù)的曲線；圖7示出具有插入物以在分解器表面之間提供特定特征距離d的圓形氣體分解器的設計；圖8示出具有纏繞或扭轉插入物的氣體分解器；和圖9示出根據(jù)本發(fā)明實施例的沿垂直取向的氣體分解器和沿水平取向的氣體分解器。
具體實施例方式圖1示意地示出包括根據(jù)本發(fā)明一個實施例的源收集器設備SO的光刻設備100。 所述光刻設備包括照射系統(tǒng)(照射器)IL,其配置用以調(diào)節(jié)輻射束B (例如EUV輻射)；支撐結構(例如掩模臺)MT，其構造用干支撐圖案形成裝置(例如掩模或掩模版)MA，并與配置用于精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連；襯底臺(例如晶片臺)WT，其構造用于保持襯底(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臺WT的第 ニ定位裝置PW相連；和投影系統(tǒng)(例如反射投影系統(tǒng))PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)IL可以包括各種類型的光學部件，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部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射。所述支撐結構MT以依賴于圖案形成裝置MA的方向、光刻設備的設計以及諸如圖案形成裝置MA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。所述支撐結構MT可以采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術保持圖案形成裝置MA。所述支撐結構MT可以是框架或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支撐結構MT 可以確保圖案形成裝置MA位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng)PS)。術語“圖案形成裝置”應該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束B的橫截面上賦予輻射束B、以便在襯底W的目標部分C上形成圖案的任何裝置。被賦予輻射束的圖案將與在目標部分C上形成的器件中的特定的功能層相對應，例如集成電路。
圖案形成裝置可以是透射式的反射式的。圖案形成裝置MA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。掩模在光刻術中是公知的，并且包括諸如 ニ元掩模類型、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。可編程反射鏡陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每ー個小反射鏡可以獨立地傾斜，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。與照射系統(tǒng)類似，投影系統(tǒng)可以包括多種類型的光學部件，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部件，或其任何組合。可以期望在EUV輻射的情況下使用真空，因為其他氣體可以吸收太多的輻射。因此借助真空壁和真空泵可以在整個束路徑上提供真空環(huán)境。如這里所示，光刻設備是反射類型(例如采用反射掩模)。光刻設備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的掩模臺) 的類型。在這種“多臺”機器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在ー個或更多個臺上執(zhí)行預備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用于曝光。參照圖1，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光的方法包括但不限于將材料轉化為等離子體狀態(tài)，其具有至少ー種元素，例如氙、 鋰或錫，具有ー個或多個在EUV范圍內(nèi)的發(fā)射線。在一種這種方法中，通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(“LPP”)，等離子體可以通過使用激光束照射例如具有所需線-發(fā)射元素的材料的液滴、束或簇等燃料來產(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1中未示出)。最終的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用設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體(例如當(X)2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，不會將激光器考慮成形成光刻設備的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束B從激光器傳到源收集器模塊。在其它情況下，所述源SO可以是所述源收集器模塊的組成部分(例如當所述源SO是放電產(chǎn)生的等離子體EUV生成器，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度分布的調(diào)整器AD。通常，可以對所述照射器IL的光瞳平面中的強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， 例如琢面場和光瞳反射鏡裝置。后者可以是前面提到的調(diào)整器的一部分。照射器IL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度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐結構(例如，掩模臺MT)上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模)MA上，并且通過所述圖案形成裝置MA來形成圖案。已經(jīng)被圖案形成裝置(例如，掩模)MA反射后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束B聚焦到所述襯底W的目標部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF2 (例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另ー個位置傳感器IFl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如，掩模)ΜΑ?？梢允褂醚谀蕵擞汳l、Μ2和襯底對準標記PI、P2來對準圖案形成裝置(例如，掩模)MA和襯底W。圖中示出的光刻設備可以用于下列模式中的至少ー種1.在步進模式中，在將支撐結構(例如掩模臺)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同吋，將賦予所述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，単一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。2.在掃描模式中，在對支撐結構(例如掩模臺)MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同吋，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上(即，単一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT 相對于支撐結構(例如掩模臺)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉特征來確定。3.在另ー個模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結構(例如掩模臺) MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同吋，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標部分C上。在這種模式，通常可以采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT 的每一次移動之后、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)的無掩模光刻術中。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。圖2更詳細地示出投影設備100，包括源收集器設備SO、照射系統(tǒng)IL以及投影系統(tǒng)PS。源收集器模塊構造并布置成使得真空環(huán)境可以保持在源收集器模塊SO的包圍結構 220內(nèi)。在通常的設置中，包圍結構220中的氣氛限制為具有對帶內(nèi)EUV輻射相對低吸收的氣體。源收集器設備SO是LPP輻射系統(tǒng)的一部分；激光器LA布置成將激光能量入射到例如氙( )、錫(Sn)或鋰(Li)等燃料，從而產(chǎn)生高度電離的等離子體210，其中電子溫度為幾十電子伏持。在這些離子的退激發(fā)和再結合期間生成的能量輻射由等離子體發(fā)射，通過接近正入射收集器光學元件CO收集，并且被聚焦到包圍結構220內(nèi)的開ロ 221上。在開ロ 221處或附近形成輻射發(fā)射等離子體210的圖像IF。圖像IF通常被稱為中間焦點。隨后，輻射穿過照射系統(tǒng)IL，其可以包括琢面場反射鏡裝置22和琢面光瞳反射鏡裝置對，布置成在圖案形成裝置處提供輻射束21的想要的角度分布，以及在圖案形成裝置 (和襯底W)處提供想要的輻射強度均勻性。在輻射束21在通過支撐結構MT保持的圖案形成裝置MA處反射之后形成圖案化束26，圖案化束沈通過投影系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件觀、30 被成像到通過晶片臺或襯底臺WT保持的襯底W上。通常在照射光學単元IL和投影系統(tǒng)PS 內(nèi)存在比圖示更多的元件。代替作為收集器反射鏡CO的接近正入射反射鏡，可以應用掠入射正入射收集器。 這種收集器特征在干，圍繞光軸軸對稱地設置的嵌套的反射器，并優(yōu)選與放電產(chǎn)生等離子體源(通常稱為DPP源)結合使用。EUV輻射發(fā)射等離子體210包含在保持在源收集器模塊SO的包圍結構220內(nèi)的真空環(huán)境內(nèi)。除了 EUV輻射，等離子體210生成高能離子、燃料蒸汽、中性原子以及燃料微液滴形式的大量的燃料碎片。在這些類型的碎片中，對收集器CO的反射鏡涂層最危險的是高能離子。收集器被高能離子轟擊可能對EUV帶內(nèi)的反射帶來有害的影響，并且因此對收集器的壽命帶來有害的影響。為了提高收集器的壽命，通過提供沿收集器CO和等離子體210之間的路徑222流動的緩沖氣體，能夠消除高能離子的影響。通常使用氫氣作為緩沖氣體。當高能離子行進穿過氫氣，它們與H2分子相互作用，并釋放它們的能量進入緩沖氣體，使得即使它們到達收集器表面，它們也沒有足夠的能量永久地損壞收集器。通常，對于當前和未來的LPP EUV源將使用多于150slm(毎分鐘標準公升)的氫氣流量。為了減少緩沖氣體的供給，源收集器模塊SO包括位于其包圍結構220內(nèi)部的泵 BPS，所述泵構造并布置成驅(qū)使緩沖氣體通過閉合回路流動路徑。熱交換器GCl可以用于去除沿流動路徑流動的氣體中的熱，并且濾光片(圖2中未示出)用于從流動路徑中流動的氣體中去除至少一部分污染物和碎片。應該認識到，等離子體210還產(chǎn)生燃料緩沖氣體化合物形式的污染物。例如，在本實施例中燃料可以是錫，在這種情況下污染物包括錫氫化物，例如SnH4和/或SnHx。根據(jù)本發(fā)明的實施例的一方面，在包圍結構220內(nèi)部提供錫氫化物分解器TD1。應該認識到， SnH4或SnHx的克分子分數(shù)可以達到氣體流量的幾個百分數(shù)。為了將氫氣吐供給回包圍結構220，錫氫化物優(yōu)選通過分解來去除，而不是通過過濾。本發(fā)明的一方面提供錫-氫化物分解器，其中錫氫化物分解是基于第一級多相反應。這種反應具有隨著溫度升高而升高的反應速率。因此，期望錫-氫化物分解器TDl構造并布置成使得其可以在升高的溫度條件下操作，并使得通過在表面上提供足夠延伸或足夠長的反應區(qū)域來促進SnH4或SnHx分子和分解器表面之間的充分接觸。在本實施例中錫氫化物的分解不僅會導致泵失效的較低風險，而且導致緩沖氣體的較小的消耗，因為分解的氫被供給回至包圍結構中。根據(jù)本發(fā)明的一方面，并且如圖3所示，當腔310與腔外部的引導通路320流體連通時通過形成包圍結構220實現(xiàn)前述閉合回路流動，并且其中泵BPS和氣體分解器TDl設置在引導通路中。原則上，氣體分解器可以設置在泵BPS的上游或下游。在兩種情況下，錫氫化物對收集器壽命和泵壽命的有害影響可以被消除。外部引導通路320的設置可以布置成使得由SnH4或SnHx分解得到的氫氣H2可以通過靠近收集器CO和等離子體210之間期望緩沖氣體被最小程度污染的區(qū)域設置的ー個或多個入口 330被輸送至腔310。如圖3示意地示出，ー個或多個干凈氫源Ql和/或Q2可以設置成與包圍結構220或更具體地，與腔 310流體連通，以便補償閉合回路流動中的氫氣損失。此外，圖3中例如閥CVl等一個或多個閥可以用于控制流動。氣體源Ql和Q2供給干凈的吐至腔310，并且干凈氫氣的供給流量是小份額的，約系統(tǒng)內(nèi)流動循環(huán)的10%。在一個實施例中，干凈氫氣供給流量可以是系統(tǒng)內(nèi)流動循環(huán)的5-20%范圍的份額。所供給的流通過使用控制閥CVl控制。根據(jù)一方面， 泵BPS可以是泵的系統(tǒng)，其包括串聯(lián)布置的多個泵，或并行布置的多個泵，或串聯(lián)布置的多個泵結合并行布置的多個泵。泵可以是增壓泵。在一個實施例中，氣體分解器TDl設置在泵BPS的上游，如圖4所示。來自腔310 的污染的吐通過錫-氫化物分解器TD1，其中能量最高的錫-氫化物被分解，由此防止錫沉積在增壓泵棧BPS中。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供ー種熱交換器GC1，也稱為氣體冷卻器 GC1，構造并布置成去除在穿過外部引導通路320的流動路徑中流動的氣體的熱，并且設置在氣體分解器TDl和泵BPS之間。在冷卻器GCl中，氣流被冷卻至室溫。在該溫度條件下， 錫氫化物分解花費多于10分鐘，這對于SnH4或SnHx分子在不分解的情況下行進穿過增壓泵棧BPS是足夠長的。此外，氣體可以被冷卻至室溫以下以減少或甚至避免在泵BPS的熱的部分上的SnH4或SnHx分解。
根據(jù)本發(fā)明的一方面和如圖4中進ー步示出的，在一個實施例中，引導通路320可以包括設置在泵BPS和氣體分解器TDl之間以建立與消除系統(tǒng)AS的流體連接的泵；閥CV2 布置成控制流出包圍結構且指向消除系統(tǒng)AS的氣體的流量。系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的流的小份額，約 10%被引導至消除系統(tǒng)AS。指向消除系統(tǒng)AS的份額在一個實施例中可以是系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的流的5-20%范圍的份額。在一個實施例中，如圖5所示，提供ー種與上面描述且在圖4中示出的實施例相關的附加的氣體分解器TD2，設置在引導通路320內(nèi)且在泵BPS的下游。應該認識到，當在這里描述的類型的錫氫化物分解器上的相對壓降相對高時(可以是氣體分解器以相對低的壓カ條件操作的情形)，會難以實現(xiàn)相對高的分解效率。氣體分解器TDl在與氣體分解器TD2操作所處的壓力相關的相對低的壓カ條件下操作，使得如上所述，至少最高能量的錫-氫化物被分解，由此防止錫在增壓泵棧BPS中沉積。設置另ー附加的氣體分解器還可以改善源收集器模塊的整個錫氫化物分解效率。在示出的實施例中，泵BPS可以壓縮氣體超過5倍，使得氣體分解器TD2可以在與氣體分解器TDl被操作所處的壓力相關的相對高的壓カ條件下操作，由此導致相對低的相對壓降。這種設置可以消除操作氣體分解器TDl 的較不利條件的影響。根據(jù)本發(fā)明一方面，以及圖5進ー步示出的，提供ー種熱交換器GH，所述熱交換器 GH構造并布置成提供熱至在所述流動路徑中流動的氣體，并且設置在附加的氣體分解器 TD2和泵BPS之間的引導通路320中。在氣體被泵BPS壓縮超過5倍的情況下，氣體進入氣體加熱器GH，在氣體加熱器中氣體被加熱至錫氫化物分解器TD2中的SnH4或SnHx可以有效分解的溫度。在穿過分解器TD2之后，氣體可以在熱交換器或氣體冷卻器GC2中冷卻， 熱交換器或氣體冷卻器GC2構造并布置成從在所述流動路徑內(nèi)流動的氣體去除熱，并設置在附加的氣體分解器TD2的下游的引導通路320內(nèi)。接下來，基本上沒有任何SnH4或SnHx 的氫氣吐流可以定向通過粒子過濾器PF和氣體過濾器GF，使得基本上干凈吐的被供給回至腔310。在一個實施例中，如上所述的氣體分解器被構造并布置成使得在穿過分解器時 SnH4或SnHx分解的特征時間tde。大于SnH4或SnHx分子的停留時間tres。方程⑵將tres表示如下
LPAし=⑵其中P[Pa]是分解器內(nèi)的壓力，Α[πΓ2]是平均分解器橫截面，L[m]是氣體穿過分解器的長度。在分解器溫度條件下總的氣體流量在方程⑵中用Q表示；Q可以以[Pa.nT3/ s]或毎分鐘標準公升[slm]表示。例如，流量可以是300slm，分解器橫截面可以與400mm 直徑的圓形導管的橫截面對應，在分解器內(nèi)的氣體行進距離可以是5m，分解器溫度可以是 500°C，壓カ可以是120Pa。在這種情況下，停留時間tres是0. 052秒。在圖6中，繪出了 SnH4或SnHx分解的特征時間tde。，單位為秒，沿垂直軸線，作為沿水平軸線單位為攝氏度的溫度的函數(shù)。由公共可用的證據(jù)獲取20°C至100°C之間的數(shù)據(jù)； 大于100°C的溫度條件下的點是這些數(shù)據(jù)的插值。在500°C條件下，特征時間tde。是大約10 秒，這顯著大于在前面的段落中計算的停留時間tres。為了匹配數(shù)值tde。和tres，期望增加氣體行進長度、氣壓(可能受源操作條件的限制)以及分解器溫度。SnH4或SnHx分子在分解器中的停留時間應該足夠長、以至于分子具有足夠的時間擴散至分解器的表面。特征擴散長度Ldiff表示為
權利要求
1.ー種用于極紫外輻射光刻設備的源收集器設備，其中通過激發(fā)燃料以提供發(fā)射輻射的等離子體來產(chǎn)生極紫外輻射，所述源收集器設備包括包圍結構，構造并布置成限定在包圍結構內(nèi)的緩沖氣體的閉合回路流動路徑； 泵，構造并布置成驅(qū)使緩沖氣體通過所述閉合回路流動路徑；和氣體分解器，構造并布置成分解燃料材料和緩沖氣體材料的化合物，并將所述緩沖氣體材料的至少一部分供給回至閉合回路流動路徑中。
2.如權利要求1所述的源收集器設備，其中所述包圍結構包括腔，所述腔與所述腔外部的引導通路流體連通，且其中泵和氣體分解器定位在引導通路中。
3.如權利要求2所述的源收集器設備，其中所述氣體分解器定位在泵的上游。
4.如權利要求3所述的源收集器設備，其中構造并布置成從在所述流動路徑中流動的氣體去除熱的熱交換器定位在氣體分解器和泵之間。
5.如權利要求4所述的源收集器設備，其中附加的氣體分解器定位在泵的下游的引導通路中。
6.如權利要求5所述的源收集器設備，其中構造并布置成提供熱至在所述流動路徑中流動的氣體的第二熱交換器定位在引導通路中且在所述附加的氣體分解器和泵之間。
7.如權利要求6所述的源收集器設備，其中構造并布置成從在所述流動路徑中流動的氣體去除熱的第三熱交換器定位在引導通路內(nèi)且在所述附加的氣體分解器的下游。
8.如權利要求3-7中任一項所述的源收集器設備，其中所述引導通路包括泵和氣體分解器之間的出口和消除系統(tǒng)，所述消除系統(tǒng)與所述出ロ流體連接并且構造并布置成提供和控制流出包圍結構的氣體流動。
9.如權利要求1-8中任一項所述的源收集器設備，其中所述包圍結構形成有與緩沖氣體源連接的入口。
10.如權利要求1-9中任一項所述的源收集器設備，其中所述燃料包括錫并且緩沖氣體包括氫。
11.如權利要求10所述的源收集器設備，其中所述化合物是錫氫化物。
12.—種光刻設備，包括 照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)輻射束；支撐結構，構造成保持圖案形成裝置，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輻射束； 襯底臺，構造成保持襯底；投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上，和如權利要求1-11中任一項所述的源收集器設備。
13.一種光刻設備，包括 源收集器設備，包括包圍結構，構造并布置成限定包圍結構內(nèi)的緩沖氣體的閉合回路流動路徑； 泵，構造并布置成驅(qū)使緩沖氣體通過閉合回路流動路徑；氣體分解器，構造并布置成分解燃料材料和緩沖氣體材料的化合物，并且將所述緩沖氣體材料的至少一部分供給回至閉合回路流動路徑；和收集器，構造并布置成收集由燃料材料形成的等離子體發(fā)射的極紫外輻射；照射系統(tǒng)，配置成調(diào)節(jié)所收集的極紫外輻射并形成輻射束；支撐結構，構造成保持圖案形成裝置，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輻射束； 襯底臺，構造成保持襯底；以及投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射束投影到襯底的目標部分上。
14.一種器件制造方法，包括步驟通過激發(fā)燃料以提供用于發(fā)射輻射的等離子體來生成極紫外輻射； 用源收集器設備內(nèi)的反射收集器收集輻射；驅(qū)使緩沖氣體通過穿過收集器和所述發(fā)射輻射的等離子體之間的區(qū)域的閉合回路流動路徑；分解燃料材料和緩沖氣體材料的化合物；將所述緩沖氣體材料的至少一部分供給回閉合回路流動路徑；將所收集的輻射圖案化為圖案化輻射束；和將圖案化輻射束投影到襯底上。
15.如權利要求14所述的方法，其中所述燃料包括錫并且所述緩沖氣體包括氫。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述化合物是錫氫化物。
17.如權利要求1-9中任一項所述的源收集器設備，其中所述氣體分解器包括圍繞至少ー個插入物的導管。
18.如權利要求1-9中任一項所述的源收集器設備，其中所述氣體分解器包括圍繞至少ー個纏繞或扭轉的插入物的導管。
19.如權利要求10所述的源收集器設備，其中所述氣體分解器包括保持在232°C之上溫度的結構。
20.如權利要求19所述的源收集器設備，其中所述結構包括貯液器和排液裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種EUV光刻設備(100)，包括源收集器設備(SO)，其中通過激發(fā)燃料以提供發(fā)射輻射的等離子體(210)來產(chǎn)生極紫外輻射。所述源收集器設備(SO)包括腔(310)，所述腔(310)與腔外部的引導通路(320)流體連通。用于循環(huán)緩沖氣體的泵(BPS)是引導通路(320)的一部分，并提供閉合回路緩沖氣體流(222)。流動通過引導通路(320)的氣體穿過氣體分解器(TD1)，其中燃料材料和緩沖氣體材料的化合物被分解，使得分解的緩沖氣體材料可以被供給回至閉合回路流動路徑(222)中。
文檔編號C01B3/50GK102576195SQ201080042458
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月24日 優(yōu)先權日2009年9月25日
發(fā)明者D·蘭貝特斯基, E·魯普斯特拉, G·斯溫克爾斯, S·皮克爾德, U·斯坦姆, V·班尼恩, W·N·帕特勞 申請人:Asml荷蘭有限公司, 賽默股份公司