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      光刻設(shè)備和器件制造方法

      文檔序號(hào):8198361閱讀:273來(lái)源:國(guó)知局

      專(zhuān)利名稱(chēng)::光刻設(shè)備和器件制造方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備。
      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。例如,可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中??梢詫⒖蛇x地稱(chēng)為掩模或掩模版的圖案形成裝置用于生成在所述IC的單層上待形成的電路圖案??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,圖案的轉(zhuǎn)移是通過(guò)把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層上進(jìn)行的。通常,單獨(dú)的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。已廣泛地承認(rèn)光刻術(shù)是IC和其它的器件和/或結(jié)構(gòu)制造中的關(guān)鍵步驟之一。然而,隨著使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸不斷變小,光刻術(shù)成為了使微型的IC或其它器件和/或結(jié)構(gòu)能夠被制造的更為關(guān)鍵的因素。通過(guò)如等式(1)中所示出的分辨率的瑞利準(zhǔn)則來(lái)給出圖案印刷的極限的理論估計(jì)=(1)NAps其中,λ是所使用的輻射的波長(zhǎng),NAps是用于印制圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑,Ic1是依賴(lài)于工藝的調(diào)整因子,也稱(chēng)為瑞利常數(shù),以及⑶是被印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。從等式(1)可以得出,可以以三種方式實(shí)現(xiàn)減小特征的最小可印刷尺寸通過(guò)縮短曝光波長(zhǎng)λ、通過(guò)增加數(shù)值孔徑NAps或通過(guò)減小Ic1的值。為了縮短曝光波長(zhǎng),并因此使最小可印刷尺寸減小,已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射源被配置以輸出約13nm的輻射波長(zhǎng)。因此,EUV輻射源可以構(gòu)成朝向獲得小的特征印刷的非常重要的一步。這樣的輻射用術(shù)語(yǔ)極紫外或軟χ射線來(lái)表示,可能的源例如包括激光誘導(dǎo)等離子體源(LPP源)、放電等離子體源(DPP源)或來(lái)自電子儲(chǔ)存環(huán)的同步加速器輻射。
      發(fā)明內(nèi)容一些類(lèi)型的EUV輻射源(例如LPP源)除了產(chǎn)生EUV輻射之外還產(chǎn)生污染物。一些LPP源用于產(chǎn)生成分子和/或酸形式的化學(xué)試劑(諸如HF、HCl、HBr或者HI)是已知的。因?yàn)橄鄬?duì)于光刻設(shè)備中的壓力或者光刻設(shè)備中的另一部分中的壓力(如果輻射源是光刻設(shè)備的一部分的話(huà))EUV輻射源中的壓力通常很高,所以污染物易于進(jìn)入和污染所使用的照射系統(tǒng)或光刻設(shè)備的一部分。期望例如消除或減少照射系統(tǒng)或其他的結(jié)構(gòu)中的由源產(chǎn)生的污染物。根據(jù)一個(gè)方面,提供了一種光刻設(shè)備,該光刻設(shè)備被布置以將圖案從圖案形成裝置投影到襯底上,所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng),該照射系統(tǒng)被配置以調(diào)節(jié)來(lái)自輻射源的輻射,所述照射系統(tǒng)具有背離所述輻射源的內(nèi)壁和面向所述輻射源的外壁,所述內(nèi)壁和外壁具有開(kāi)孔,以允許來(lái)自所述輻射源的輻射穿過(guò)進(jìn)入所述照射系統(tǒng);出口,該出口設(shè)置在所述開(kāi)孔或所述開(kāi)孔附近,且所述出口設(shè)置在所述照射系統(tǒng)的所述內(nèi)壁和所述外壁之間,或如果所述光刻設(shè)備包括所述輻射源,所述出口設(shè)置在所述照射系統(tǒng)的內(nèi)壁和面向所述輻射源且靠近所述照射系統(tǒng)的所述內(nèi)壁的所述輻射源的內(nèi)壁之間;抽吸系統(tǒng),該抽吸系統(tǒng)被配置以通過(guò)所述出口從所述照射系統(tǒng)和/或所述輻射源抽出氣體;和支撐結(jié)構(gòu),該支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造以保持所述圖案形成裝置,所述圖案形成裝置能夠在所述輻射的橫截面中將圖案賦予給所述輻射,以形成圖案化的輻射束。根據(jù)一個(gè)方面,提供了一種輻射源,該輻射源被布置以發(fā)射輻射,所述源包括液滴產(chǎn)生器,該液滴產(chǎn)生器被配置以產(chǎn)生燃料液體的液滴;激光器,該激光器被配置以產(chǎn)生激光束,所述激光器被布置以引導(dǎo)所述激光束撞擊由所述液滴產(chǎn)生器在點(diǎn)燃位置所產(chǎn)生的所述液滴;源腔,在所述源腔中設(shè)置所述點(diǎn)燃位置,所述源腔具有帶有開(kāi)孔的內(nèi)壁,所述開(kāi)孔用于使所述輻射穿過(guò)到所述輻射源的外面;出口,所述出口設(shè)置在所述開(kāi)孔處或靠近所述開(kāi)孔且設(shè)置在所述內(nèi)壁的外面;和抽吸系統(tǒng),該抽吸系統(tǒng)被配置以通過(guò)所述出口抽出來(lái)自所述輻射源的氣體。根據(jù)一個(gè)方面,提供了一種光刻設(shè)備,該光刻設(shè)備被布置以將圖案從圖案形成裝置投影到襯底上,所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng),該照射系統(tǒng)被配置以調(diào)節(jié)來(lái)自輻射源的輻射,所述照射系統(tǒng)具有帶開(kāi)孔的壁,所述開(kāi)孔用于允許來(lái)自輻射源的輻射穿過(guò)進(jìn)入到照射系統(tǒng)中;抑制流動(dòng)系統(tǒng),該抑制流動(dòng)系統(tǒng)被配置以提供氣流,用于幫助防止污染物顆粒在輻射的方向上穿過(guò)所述開(kāi)孔,所述抑制流動(dòng)系統(tǒng)包括流分配結(jié)構(gòu),該流分配結(jié)構(gòu)被配置以在橫向于所述流的方向上增強(qiáng)流的均一性;和支撐結(jié)構(gòu),該支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造以保持圖案形成裝置,該圖案形成裝置能夠在輻射的橫截面中將圖案賦予所述輻射以形成圖案化的輻射束。所述流包括從由H2、He、Ne、Kr和Ar構(gòu)成的組中選擇的一種或更多種氣體。下面僅通過(guò)示例的方式,參考示意性附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述,其中示意性附圖中相應(yīng)的參考標(biāo)記表示相應(yīng)的部件,在附圖中圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備;圖2示意性地示出根據(jù)圖1的實(shí)施例的光刻投影設(shè)備的EUV照射系統(tǒng)和投影光學(xué)裝置的側(cè)視圖;圖3a和3b示意性示出激光誘導(dǎo)等離子體源的結(jié)構(gòu);圖4示意性地示出圖1的光刻設(shè)備的輻射系統(tǒng)和照射器之間的界面;圖5示意性地示出圖1的光刻設(shè)備的輻射系統(tǒng)、照射器以及抽吸系統(tǒng);圖6示意性示出圖4的界面;圖7示出在改變預(yù)定的參數(shù)時(shí)源壓力與佩克萊特(Peclet)數(shù)的相對(duì)差的估計(jì)結(jié)果;圖8-11示意性地示出圖4的界面的另一實(shí)施例;和圖12示意性地示出對(duì)圖5的輻射系統(tǒng)、照射器和抽吸系統(tǒng)的修改。具體實(shí)施例方式圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包括-照射系統(tǒng)(照射器)IL,配置用于調(diào)節(jié)輻射束B(niǎo)(例如,極紫外(EUV)輻射);-支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT,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,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)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS,所述投影系統(tǒng)PS配置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(例如包括一根或多根管芯)上。所述照射系統(tǒng)可以包括各種類(lèi)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(lèi)型的光學(xué)部件、或其任意組合,以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。支撐結(jié)構(gòu)以依賴(lài)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)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置。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)來(lái)保持圖案形成裝置。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將與在目標(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(lèi)型、交替型相移掩模類(lèi)型、衰減型相移掩模類(lèi)型和各種混合掩模類(lèi)型之類(lèi)的掩模類(lèi)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。術(shù)語(yǔ)“投影系統(tǒng)”可以包括任意類(lèi)型的投影系統(tǒng),包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合,如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒(méi)液或使用真空之類(lèi)的其他因素所適合的??赡芷谕麑?duì)于EUV或電子束輻射使用真空,這是因?yàn)闅怏w可能吸收太多的輻射或電子。因此,可能在真空壁和一個(gè)或更多個(gè)真空泵的幫助下給整個(gè)束路徑提供真空環(huán)境。如這里所示的,所述設(shè)備是反射型的(例如,采用反射式掩模)。替代地,所述設(shè)備可以是透射型的(例如,采用透射式掩模)。所述光刻設(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)或更多的圖案形成裝置支撐結(jié)構(gòu))的類(lèi)型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中,可以并行地使用附加的臺(tái)和/或支撐結(jié)構(gòu),或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)和/或支撐結(jié)構(gòu)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)和/或支撐結(jié)構(gòu)用于曝光。參照?qǐng)D1,所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源和所述光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時(shí))。在這種情況下,不會(huì)將該源SO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)BD的幫助,將所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下,所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分(例如當(dāng)所述源是汞燈時(shí))。所述照射器IL可以包括配置用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器AD。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(chēng)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,例如積分器IN和聚光器CO??梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(diào)節(jié)所述輻射束,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)從圖案形成裝置(例如掩模)MA反射之后,所述輻射束B(niǎo)通過(guò)投影系統(tǒng)PS,所述投影系統(tǒng)PS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(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(lèi)似地,可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器IFl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。可以使用圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記PI、P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底W??梢詫⑺鲈O(shè)備用于以下模式中的至少一種中1.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.在另一個(gè)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,通常采用脈沖輻射源,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(lèi)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。圖2更詳細(xì)地顯示出投影設(shè)備1,所述投影設(shè)備1包括輻射系統(tǒng)42、照射系統(tǒng)44以及投影系統(tǒng)PS。輻射系統(tǒng)42包括輻射源SO,其可以是放電等離子體。EUV輻射可以由氣體或蒸汽產(chǎn)生,例如Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽,在所述氣體或蒸汽中產(chǎn)生非常熱的等離子體,用于發(fā)射在電磁波譜的EUV范圍中的輻射。通過(guò)使由例如放電來(lái)至少部分地離子化的等離子體來(lái)產(chǎn)生非常熱的等離子體。為了有效的產(chǎn)生輻射,可能需要Xe、Li、Sn蒸汽或任何其它的適合的氣體或蒸汽的分壓(例如lOPa)。在一實(shí)施例中,使用Xe、Li或Sn源作為EUV源。通過(guò)用適合的激光束撞擊例如Sn來(lái)產(chǎn)生所述至少部分地被離子化的等離子體。在這樣的實(shí)施例中,為了有效地產(chǎn)生輻射,可能需要在1200°C的溫度下的Xe、Li或Sn的分壓(例如0.75Pa)或任何適合的氣體或蒸汽的分壓。由輻射源SO發(fā)射的輻射從源腔47經(jīng)由定位在源腔47中的開(kāi)口中或其后面的可選擇的污染物阻擋件49,進(jìn)入到收集器腔48中。污染物阻擋件49可以包括通道結(jié)構(gòu)。污染物阻擋件49可以另外地或可替代地包括氣體阻擋件。污染物阻擋件49可以是氣體阻擋件和通道結(jié)構(gòu)的組合。在此處進(jìn)一步地顯示出的污染物阻擋件49至少包括通道結(jié)構(gòu),如本領(lǐng)域中已知的。收集器腔48包括輻射收集器50(在此處也顯示為收集器反射鏡),其可以是掠入射收集器。輻射收集器50具有上游輻射收集器側(cè)50a和下游輻射收集器側(cè)50b。穿過(guò)收集器50的輻射可以被反射離開(kāi)光柵光譜濾光片51,以被聚焦到焦點(diǎn)上,該焦點(diǎn)被稱(chēng)為收集器腔48中的開(kāi)孔處的虛擬源點(diǎn)52。來(lái)自收集器腔48的輻射束56在照射系統(tǒng)44中經(jīng)由正入射反射元件53、54被反射到定位在掩模版臺(tái)或掩模臺(tái)上的掩模版或掩模上。所形成的圖案化的束57經(jīng)由反射元件58、59在投影系統(tǒng)PS中被成像到襯底臺(tái)WT上。比所顯示的元件更多的元件可以出現(xiàn)在照射系統(tǒng)44和/或投影系統(tǒng)PS中。依賴(lài)于光刻設(shè)備的類(lèi)型,光柵光譜濾光片51可以選擇性地存在。另外,可以存在比圖中顯示出的反射元件更多的反射元件,例如,在投影系統(tǒng)中可以存在比反射元件58、59數(shù)量多1-4個(gè)的反射元件。在一實(shí)施例中,如在此處更詳細(xì)地描述的收集器50是具有反射器142、143和146的嵌套收集器(例如在圖2中示意性地顯示出的)和在此處被用作收集器(或收集器反射鏡)的一個(gè)例子。在可應(yīng)用的情形中,作為掠入射收集器的收集器50通常還可以被認(rèn)為是收集器,在一實(shí)施例中也可以被認(rèn)為是正入射收集器。代替用作收集器50的掠入射反射鏡,可以如圖3a顯示的應(yīng)用正入射收集器50’。在圖3a中,通過(guò)以適合的激光束LA(例如CO2激光器LA)撞擊通過(guò)使用液滴產(chǎn)生器51來(lái)供給的Sn以產(chǎn)生等離子體。這樣的布置通常稱(chēng)為激光誘導(dǎo)等離子體(LPP)源SO。期望地,正入射收集器140與LPP源SO結(jié)合使用。圖3b顯示出如圖3a的大致相同的布置。然而,在圖3b中所顯示出的污染物阻擋件49類(lèi)似于參考圖2公開(kāi)的污染物阻擋件49。除光柵光譜濾光片51之外或替代光柵光譜濾光片51,如在圖2中示意性地顯示的,可以應(yīng)用透射式光學(xué)濾光片,或者在一個(gè)實(shí)施例中,甚至可以完全不使用濾光片。對(duì)于EUV是透射的且對(duì)UV輻射是較少透射的或甚至基本上吸收UV輻射的光學(xué)濾光片在本領(lǐng)域中是已知的?!肮鈻殴庾V濾光片”在此處進(jìn)一步表示為“光譜濾光片”,其包括光柵和/或透射濾光片。雖然未在示意性的圖2中示出,但是作為可選擇的光學(xué)元件也可以包含EUV透射光學(xué)濾光片(例如被布置在收集器50的上游)或在照射系統(tǒng)44和/或投影系統(tǒng)PS中的光學(xué)EUV透射濾光片。圖4顯示出光刻設(shè)備1的一實(shí)施例中的照射器IL和源SO的部分之間的界面60。界面60包括輻射系統(tǒng)42的內(nèi)壁62和照射器IL的內(nèi)壁64。如所能理解的,輻射系統(tǒng)42的內(nèi)壁62可以是照射器IL的外壁,或者照射器IL的內(nèi)壁64可以是輻射系統(tǒng)42的外壁。在虛擬源點(diǎn)52的附近處的壁62的一部分可以在朝向虛擬源點(diǎn)52的方向上逐漸變小,如圖4中顯示的實(shí)施例中的情形。壁62的所述一部分可以是錐形。另外,在虛擬源點(diǎn)52附近處的照射器IL的壁64的一部分可以在朝向虛擬源點(diǎn)52的方向上逐漸變小(參見(jiàn)圖4)。該壁64的所述一部分也可以是錐形。在這個(gè)實(shí)施例中,壁62的所述一部分和壁64的所述一部分位于虛擬源點(diǎn)52的0.15m的半徑內(nèi)。壁64的所述一部分位于虛擬源點(diǎn)52的0.IOm的半徑內(nèi)。在圖4中,錐形部分通過(guò)管狀部分65彼此連接。當(dāng)光刻設(shè)備1處于操作中時(shí),輻射系統(tǒng)42中的壓力可以典型地約為40Pa,而在照射器IL中的壓力可以約為3Pa。由于在輻射系統(tǒng)42和照射系統(tǒng)IL之間的壓力差,污染物顆粒(尤其是化學(xué)試劑,例如HF、HCl、HBr或HI)可能進(jìn)入照射器IL和污染照射光學(xué)裝置(例如正入射反射器53、54)。為了抑制污染物,可以設(shè)置抑制流動(dòng)系統(tǒng),例如在界面60處的氣體供給裝置66。氣體供給裝置66被配置以提供氣體流68,期望地提供到靠近虛擬源點(diǎn)52的位置,用于幫助防止污染物顆粒沿輻射束的方向穿過(guò)界面60。所述氣流可以包括從由H2、He、Ne、Ar和Kr構(gòu)成的組中選擇出的一種或更多種氣體??商娲鼗蛄硗獾?,可以使用一種或更多種其他的適合的氣體。在一實(shí)施例中,所述氣流基本上由H2構(gòu)成,這是因?yàn)镠2與He、Ne、Ar和Kr相比更少程度地吸收EUV輻射。為了幫助維持輻射系統(tǒng)42和照射器IL處于適合的壓力下,如圖5所示提供了抽吸系統(tǒng)70。在圖5中,顯示出的抽吸系統(tǒng)包括4個(gè)泵。然而,可以設(shè)置更少或更多個(gè)泵。在這個(gè)實(shí)施例中,兩個(gè)泵72、74抽出在輻射系統(tǒng)42處的氣體,一個(gè)泵76抽出在照射器處的氣體,以及一個(gè)泵78抽出位于界面處或靠近界面60(例如虛擬源點(diǎn)52)設(shè)置的氣體。在這個(gè)實(shí)施例中,泵78通過(guò)分離的管狀結(jié)構(gòu)79抽出氣體。如圖4所示,管狀結(jié)構(gòu)79的出口設(shè)置在壁64和壁62之間。因此,例如,該出口可以設(shè)置在背離輻射源的照射系統(tǒng)的內(nèi)壁64和面向輻射源的照射系統(tǒng)的外壁62之間,或設(shè)置在輻射源的內(nèi)壁62和背離輻射源的輻射源的外壁64之間,或在具有輻射源和照射系統(tǒng)兩者的情況下設(shè)置在照射系統(tǒng)的內(nèi)壁64和輻射源的內(nèi)壁62之間。于是,氣體被從照射器和包括源SO的輻射系統(tǒng)42抽出。界面處的抽吸能力放寬了輻射系統(tǒng)的壓力規(guī)格。例如,在一種配置中,在界面60處增加一個(gè)小的渦輪泵可以在源SO處節(jié)省4個(gè)大的吹風(fēng)機(jī)。污染物阱(例如固定的翼片阱)80可以被包含在輻射源SO和界面60或虛擬源點(diǎn)52之間的輻射系統(tǒng)42中,以幫助緩解來(lái)自等離子體的朝向界面60或虛擬源點(diǎn)52的氣體負(fù)載??商娲鼗蛄硗獾?,可以使用對(duì)EUV輻射大致透明的另一結(jié)構(gòu),來(lái)類(lèi)似地幫助限制氣體穿過(guò)。類(lèi)似于污染物阱82,這樣的結(jié)構(gòu)將會(huì)典型地設(shè)置在源SO和界面60或虛擬源點(diǎn)52之間。圖6是類(lèi)似于圖4的視圖。然而,在圖6中,表示出特定的尺寸,例如限定所謂外NA的角度φ、管狀部分65的直徑Dif、在虛擬源點(diǎn)52和在虛擬源點(diǎn)52的源側(cè)處的錐體的頂部之間的距離LWSRj|ie#IF以及虛擬源點(diǎn)52和該虛擬源點(diǎn)的源側(cè)處的錐體的底部之間的距L底部源錐體IF。表1顯示出示例性的尺寸和其他的參數(shù)。在表1中,正如也在圖6中所示出的,Qi是逆流抑制量。Sif是泵78的抽吸速度,Pif是在虛擬源點(diǎn)52處或其附近的壓力,Pil是照射器IL中的壓力,T是溫度,是在虛擬源點(diǎn)52和在虛擬源點(diǎn)52的照射器側(cè)處的錐體的頂部之間的距離,是虛擬源點(diǎn)52和該虛擬源點(diǎn)的照射器側(cè)處的錐體的底部之間的距離,CMItt#、CIF、(^分別是照射器側(cè)的壁的錐形部分、管狀部分65、輻射系統(tǒng)側(cè)的壁的錐形部分的傳導(dǎo)率,Aig^^是輻射系統(tǒng)側(cè)的壁的錐形部分的有效橫截面積,以及外NA等于爐,這是因?yàn)檎凵渎蕁大約等于1。期望地,L頂部照射器錐#IF+L頂部源錐體IF&D$L頂部照射器錐體if+L頂部源錐體IF<D。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>另外,可以得出下述的方程<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>Ps是源壓力,和Ρ是所謂的佩克萊特?cái)?shù)(P6cletnumber),其是對(duì)污染物顆粒的質(zhì)量擴(kuò)散的抑制量的測(cè)量。使用方程2和3,可以估計(jì)源壓力Ps和佩克萊特?cái)?shù)Ρ在略微改變輸入?yún)?shù)中的一個(gè)時(shí)如何改變,假設(shè)增加5%。在圖7中顯示出結(jié)果??梢钥吹?,抽吸速度Sif的增加和在虛擬源點(diǎn)52處或其附近的壓力Pif將使得源壓力Ps增加,并使得佩克萊特?cái)?shù)Ρ減小。為了對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償,應(yīng)當(dāng)增加逆流抑制量Qi+fi。管狀部分65的直徑Dif的減小將使得源壓力Ps和抑制增加。為了幫助防止在內(nèi)壁62、64的錐形部分中的氣流中形成不穩(wěn)定性,上述提及的抑制流動(dòng)系統(tǒng)可以包括(可能除了供給裝置66之外)流分配結(jié)構(gòu),該流分配結(jié)構(gòu)被布置和被配置以在橫向于所述流的方向上增強(qiáng)流動(dòng)均一性。這樣的流分配結(jié)構(gòu)可以包括一種或更多種多孔媒介、篩和/或任何其他的適合的部件或結(jié)構(gòu)。圖8顯示出可能的流分配結(jié)構(gòu)84。氣體通過(guò)供給裝置66被供應(yīng)至流分配結(jié)構(gòu)84。在這個(gè)實(shí)施例中,流分配結(jié)構(gòu)包括一組噴嘴86,該噴嘴86被布置以在橫向于所述流的方向T上增強(qiáng)均一性和平滑性。因此,可以增強(qiáng)所述流的層流性。為了防止在從流分配結(jié)構(gòu)84出來(lái)時(shí)氣體中出現(xiàn)不穩(wěn)定性,被供給至結(jié)構(gòu)84的氣體的流速小于該氣體中的聲速。壁62的錐形部分可以被構(gòu)造以具有低的流阻,以允許在進(jìn)入這一錐形部分時(shí)氣體的壓力大約與在從這一錐形部分出來(lái)時(shí)的氣體的壓力相同。在圖10中的示例中,可以通過(guò)以音速或超音速供給氣體來(lái)在擴(kuò)散裝置中使用超音速流。這可能允許壁62的錐形部分中的高的速度導(dǎo)致大的抑制量。另外,大的流速可能導(dǎo)致可能的污染物很難通過(guò)的沖擊波。圖9顯示出可能的流分配結(jié)構(gòu)84的一實(shí)施例。壁62的錐形部分不朝虛擬源點(diǎn)52逐漸變小,而是朝源SO逐漸變小。在這個(gè)示例中,流分配結(jié)構(gòu)84設(shè)置有一組噴嘴86,用于將流朝向源引導(dǎo)。所述一組噴嘴86在橫向于流的方向的方向上延伸。如在結(jié)構(gòu)84是擴(kuò)散裝置的圖8中的示例中,在此處流分配結(jié)構(gòu)84的所述一組噴嘴幫助在橫向于所述流的方向T上增強(qiáng)均一性和平滑性。因此,可以改善所述的流的層流性。期望地,擴(kuò)散裝置中的流速小于氣體中的聲速。在圖10的實(shí)施例中,可以看到,在從虛擬源點(diǎn)52至源SO觀看時(shí),壁62的橫截面一步一步地增加。在每一步處,一方面供給氣流以補(bǔ)償流速的減小,而在另一方面幫助使得出現(xiàn)不穩(wěn)定性的可能性最小化。這樣的配置可以提供朝源SO的恒定的、層流的且高速的流。此外,可以避免對(duì)污染物沿壁62的擴(kuò)散的另外的抑制。在另一實(shí)施例中,提供了如圖11所示的所謂凈化罩構(gòu)造。這允許平坦的壁62??梢栽诒?2處使用多孔材料,所述材料形成流分配結(jié)構(gòu)84。這樣的配置允許通過(guò)流分配結(jié)構(gòu)84的高質(zhì)量流量與小的流速的結(jié)合。小的流速允許所述流在離開(kāi)流分配結(jié)構(gòu)84之后很快變成層流,而高質(zhì)量流量允許大的抑制量,即高的佩克萊特?cái)?shù)Ρ。通常,如上文所討論的流分配結(jié)構(gòu)84的存在允許輻射系統(tǒng)42和照射器IL之間的界面具有更小的尺寸。抑制流動(dòng)系統(tǒng)可以包括流分配結(jié)構(gòu),所述流分配結(jié)構(gòu)被布置和被配置以在橫向于所述流的方向上增強(qiáng)流的均一性,而不存在被配置用于抽出在開(kāi)孔處或其附近的氣體以允許來(lái)自輻射源的輻射進(jìn)入到照射系統(tǒng)中的抽吸系統(tǒng)。在圖12中顯示出了對(duì)光刻設(shè)備的實(shí)施例的修改。在圖12中,僅顯示出前述的泵72、74、76和78中的一個(gè)而非全部。圖12中顯示出的光刻設(shè)備包括熱控制系統(tǒng),該熱控制系統(tǒng)被配置以保持輻射系統(tǒng)中的至少兩個(gè)位置之間的溫度差。保持這樣的溫度差可以允許輻射系統(tǒng)42中存在更高的壓力。在圖12的示例中,控制系統(tǒng)包括控制器C、第一溫度傳感器88、第二溫度傳感器90和熱交換器92。在這個(gè)示例中,控制器C被配置以基于由第一溫度傳感器88和第二溫度傳感器90所測(cè)量的溫度來(lái)啟動(dòng)熱交換器92。期望地,由第一溫度傳感器88測(cè)量的溫度相對(duì)于由第二溫度傳感器90測(cè)量的溫度保持較低。這將允許源SO和收集器50’的反射鏡之間的相對(duì)低的溫度使快速離子停止,同時(shí)輻射系統(tǒng)42中的其余部分中的溫度被允許保持很高,以允許良好的傳輸。可以通過(guò)使用下述方程來(lái)理解所述原理<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(4)Tr是氣體對(duì)極紫外輻射的透射率,P是特定的吸收氣體的分壓,o是氣體的吸收橫截面,L是針對(duì)所確定的透射率的輻射路徑的長(zhǎng)度,k是波爾茲曼常數(shù),以及T是溫度。從方程4可知,透射率依賴(lài)于P/T比,而不是P本身。因此,通過(guò)在輻射系統(tǒng)42中的特定位置之間保持特定的溫度差,沿由源SO發(fā)射出的輻射的光路的總透射率可以被保持在適合的水平上,同時(shí),允許在可以期望是相對(duì)高的壓力的位置處保持這樣的高壓力。因此,在源SO和收集器50’之間的溫度保持在低水平時(shí),高壓力將幫助使快速離子停止,同時(shí)在第二溫度傳感器90的附近區(qū)域中對(duì)透射率的損失進(jìn)行補(bǔ)償,其中使用高溫來(lái)對(duì)高壓力進(jìn)行補(bǔ)償。在不存在被配置以抽出在開(kāi)孔處或其附近的氣體的抽吸系統(tǒng)的情形中,可以使用這樣的控制系統(tǒng),用于允許來(lái)自輻射源的輻射進(jìn)入到照射系統(tǒng)中。除熱交換器92之外或替代熱交換器92,例如在靠近第二溫度傳感器90的位置處可以設(shè)置加熱結(jié)構(gòu)。雖然在上文對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例應(yīng)用于光學(xué)光刻術(shù)情形中已經(jīng)做出了具體的參考,但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可以用于其他應(yīng)用中,例如壓印光刻術(shù),在條件允許的情況下,不限于光學(xué)光刻術(shù)。這里使用的術(shù)語(yǔ)“輻射”和“束”包含全部類(lèi)型的電磁輻射,包括紫外(UV)輻射(例如具有約365、355、248、193、157或126歷的波長(zhǎng))和極紫外(EUV)輻射(例如,具有在5-20nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng))以及粒子束(例如離子束或電子束)。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實(shí)施例,但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明可以以與上述不同的形式實(shí)現(xiàn)。例如,本發(fā)明可以采取包含用于描述上述公開(kāi)的方法的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式,或者采取具有在其中存儲(chǔ)的這種計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的形式(例如,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán))。以上描述旨在進(jìn)行解釋?zhuān)皇窍拗菩缘?。因而,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解,在不背離所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍的前提下可以對(duì)所描述的發(fā)明進(jìn)行修改。權(quán)利要求一種光刻設(shè)備,所述光刻設(shè)備被布置以將圖案從圖案形成裝置投影到襯底上,所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng),所述照射系統(tǒng)被配置以調(diào)節(jié)來(lái)自輻射源的輻射,所述照射系統(tǒng)具有背離所述輻射源的內(nèi)壁和面向所述輻射源的外壁,所述內(nèi)壁和外壁具有開(kāi)孔,以允許來(lái)自所述輻射源的輻射穿過(guò)進(jìn)入所述照射系統(tǒng);出口,所述出口設(shè)置在所述開(kāi)孔處或所述開(kāi)孔附近,且所述出口設(shè)置在所述照射系統(tǒng)的所述內(nèi)壁和所述外壁之間,或如果所述光刻設(shè)備包括所述輻射源,則所述出口設(shè)置在所述照射系統(tǒng)的內(nèi)壁和面向所述輻射源且靠近所述照射系統(tǒng)的所述內(nèi)壁的所述輻射源的內(nèi)壁之間;抽吸系統(tǒng),所述抽吸系統(tǒng)被配置以通過(guò)所述出口從所述照射系統(tǒng)和/或所述輻射源抽出氣體;和支撐結(jié)構(gòu),所述支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造以保持所述圖案形成裝置,所述圖案形成裝置能夠在所述輻射的橫截面中將圖案賦予所述輻射,以形成圖案化的輻射束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備,其中所述出口設(shè)置在所述輻射的焦點(diǎn)處或所述焦點(diǎn)附近。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備,還包括所述輻射源和收集器,所述收集器被配置以將由所述輻射源發(fā)射出的輻射聚焦到焦點(diǎn)上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光刻設(shè)備,其中,所述照射系統(tǒng)的所述外壁的一部分在朝向所述焦點(diǎn)的方向上逐漸變小,或者如果所述光刻設(shè)備包括輻射源,則所述輻射源的內(nèi)壁在朝向所述焦點(diǎn)的方向上逐漸變小。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻設(shè)備,其中,所述部分是錐形。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻設(shè)備,其中所述逐漸變小的部分在所述焦點(diǎn)的0.15m的半徑范圍內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻設(shè)備,其中,所述出口延伸通過(guò)所述部分。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備,還包括抑制流動(dòng)系統(tǒng),所述抑制流動(dòng)系統(tǒng)被配置以提供氣流,用于幫助防止污染物顆粒沿所述輻射的方向穿過(guò)所述開(kāi)孔。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光刻設(shè)備,其中所述氣流包括從由H2、He、Ne、Kr和Ar構(gòu)成的組中選擇出的一種或更多種氣體。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光刻設(shè)備,其中所述抑制流動(dòng)系統(tǒng)包括流分配結(jié)構(gòu),所述流分配結(jié)構(gòu)被布置和被配置以在橫向于所述流的方向上增強(qiáng)流的均一性。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備,還包括襯底臺(tái),所述襯底臺(tái)被構(gòu)造以保持所述襯底;和投影系統(tǒng),所述投影系統(tǒng)被配置以將所述圖案化的輻射束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻設(shè)備,其中所述照射系統(tǒng)的內(nèi)壁的一部分在朝向所述輻射的焦點(diǎn)的方向上逐漸變小。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光刻設(shè)備,其中所述照射系統(tǒng)的所述內(nèi)壁的所述一部分是錐形的。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光刻設(shè)備,其中所述內(nèi)壁的逐漸變小的部分在所述焦點(diǎn)的·0.15m的半徑范圍內(nèi)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光刻設(shè)備,其中所述內(nèi)壁的逐漸變小的部分在所述焦點(diǎn)的0.IOm的半徑范圍內(nèi)。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光刻設(shè)備,其中所述出口延伸通過(guò)所述照射系統(tǒng)的內(nèi)壁的所述一部分。17.一種光刻設(shè)備,所述光刻設(shè)備被布置以將圖案從圖案形成裝置投影到襯底上,所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng),所述照射系統(tǒng)被配置以調(diào)節(jié)來(lái)自輻射源的輻射,所述照射系統(tǒng)具有帶開(kāi)孔的壁,以允許來(lái)自所述輻射源的輻射穿過(guò)進(jìn)入所述照射系統(tǒng);抑制流動(dòng)系統(tǒng),所述抑制流動(dòng)系統(tǒng)被配置用于提供氣流,以幫助防止污染物顆粒沿所述輻射的方向穿過(guò)所述開(kāi)孔,所述抑制流動(dòng)系統(tǒng)包括流分配結(jié)構(gòu),所述流分配結(jié)構(gòu)被配置用于在橫向于所述流的方向上增強(qiáng)流的均一性;和支撐結(jié)構(gòu),所述支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造以保持所述圖案形成裝置,所述圖案形成裝置能夠在輻射的橫截面中將圖案賦予所述輻射以形成圖案化的輻射束。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光刻設(shè)備,其中所述氣流包括選自由H2、He、Ne、Kr和Ar構(gòu)成的組中的一種或更多種氣體。19.一種輻射源,所述輻射源被布置以發(fā)射輻射,所述源包括液滴產(chǎn)生器,所述液滴產(chǎn)生器被配置以產(chǎn)生燃料液體的液滴;激光器,所述激光器被配置以產(chǎn)生激光束,所述激光器被布置以引導(dǎo)所述激光束在點(diǎn)燃位置撞擊由所述液滴產(chǎn)生器產(chǎn)生的所述液滴;源腔,在所述源腔中設(shè)置所述點(diǎn)燃位置,所述源腔具有帶有開(kāi)孔的內(nèi)壁,用于使所述輻射穿過(guò)到所述輻射源的外面;出口,所述出口設(shè)置在所述開(kāi)孔處或所述開(kāi)孔的附近且設(shè)置在所述內(nèi)壁的外面;和抽吸系統(tǒng),所述抽吸系統(tǒng)被配置以通過(guò)所述出口抽出來(lái)自所述輻射源的氣體。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的輻射源,其中所述出口設(shè)置在所述輻射的焦點(diǎn)處或在所述焦點(diǎn)附近。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的輻射源,其中所述內(nèi)壁的一部分在朝向所述輻射的焦點(diǎn)的方向上逐漸變小。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輻射源,其中所述內(nèi)壁的所述一部分是錐形的。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的輻射源,其中所述源腔包括與所述內(nèi)壁相對(duì)的外壁,且其中所述外壁的一部分在朝向所述輻射的焦點(diǎn)的方向上逐漸變小。24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的輻射源,還包括抑制流動(dòng)系統(tǒng),所述抑制流動(dòng)系統(tǒng)被配置以提供氣流,用于幫助防止污染物顆粒在所述輻射的方向上穿過(guò)所述開(kāi)孔,其中所述氣流包括從由H2、He、Ne、Kr和Ar構(gòu)成的組中選擇出的一種或更多種氣體。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的輻射源,其中所述抑制流動(dòng)系統(tǒng)包括流分配結(jié)構(gòu),所述流分配結(jié)構(gòu)被布置和被配置以在橫向于所述流的方向上增強(qiáng)流的均一性。全文摘要公開(kāi)了一種光刻設(shè)備,該光刻設(shè)備被布置以將圖案從圖案形成裝置投影到襯底上。所述光刻設(shè)備包括照射系統(tǒng)(IL)和出口,該出口連接至抽吸系統(tǒng)(78),抽吸系統(tǒng)(78)用于從照射系統(tǒng)(IL)的內(nèi)壁(64)和外壁(62)之間抽出氣體,或如果存在輻射源(SO),則抽吸系統(tǒng)(78)用于從照射系統(tǒng)(IL)的內(nèi)壁(64)和輻射源(SO)的內(nèi)壁(62)之間抽出氣體。文檔編號(hào)H05G2/00GK101802716SQ200880107275公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2008年9月17日優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日發(fā)明者D·萊伯斯克依,G·H·P·M·斯溫克爾斯,H·G·詩(shī)密爾,J·B·P·范斯庫(kù)特,T·A·R·范因佩爾,Y·J·G·范德維杰威申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司
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