輻射源和光刻設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年8月26日遞交的美國臨時申請61/870,128的優(yōu)先權(quán)，此處通 過引用全文并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及輻射源和光刻設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004] 光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機器。光 刻設(shè)備可用于例如集成電路（1C)制造過程中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓?模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述1C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、一個或多個管芯)上。通常，通過 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。
[0005] 光刻技術(shù)被廣泛地看作制造1C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1C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可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式(1)所示：
[0008] 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 (1)知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑實現(xiàn):通過縮短曝光波長λ、通過增 大數(shù)值孔徑ΝΑ或通過減小h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，輻射波長例如在13-14nm范圍內(nèi)，例如在5-10nm范圍內(nèi)，例如是6.7nm或6.8nm?？捎玫脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生等離子體源、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。
[0010] 可以通過使用等離子體產(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源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，燃料是例如合適材料(例如錫）的液滴，或合適氣體或蒸 汽的束流，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的正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射 聚焦成束。源收集器模塊可以包括包圍結(jié)構(gòu)或腔，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。
[0011]已知產(chǎn)生EUV輻射的另一種已知方法被稱為雙激光脈沖(DLP)。在DLP方法中，液滴 例如被摻雜有釹的紀(jì)鋁石植石(Nd: YAG)激光器預(yù)加熱，使得液滴(例如錫液滴)分解成隨后 能被C02激光器加熱至非常高溫度的小顆粒和蒸汽。
[0012] 在已知的方法中，諸如LPP和DLP方法中，液滴束流被產(chǎn)生。液滴可以被產(chǎn)生為連續(xù) 的束或者被產(chǎn)生為脈沖。
[0013] 例如，在尤其被用于LPP方法的一種已知方法中，被加熱的容器填充有熔融的錫， 所述熔融的錫從容器經(jīng)由過濾器和壓電致動器傳至毛細(xì)管。速度被壓電致動器調(diào)制的連續(xù) 的射流從毛細(xì)管的端部射出。在飛行期間，該射流分解成小液滴，并且由于被調(diào)制的速度， 這些小的液滴合并成以較大距離間隔開的較大液滴。
[0014] 預(yù)加熱液滴、使得液滴分解成蒸汽和小顆粒的激光束可能與它所預(yù)加熱的液滴稍 微錯位。這種稍微的錯位在C02激光器加熱蒸汽和小顆粒至非常高的溫度時可能引起進(jìn)一 步的錯位。這種進(jìn)一步的錯位可能對所得到的等離子體所發(fā)射的EUV輻射的量有損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種輻射源，所述輻射源包括噴嘴，所述噴嘴被配置用 于沿著液滴路徑將燃料液滴束流朝向等離子體形成位置引導(dǎo)。所述輻射源被配置用于接收 具有高斯強度分布、具有預(yù)定波長和沿預(yù)定軌跡傳播的高斯輻射束。所述輻射源被進(jìn)一步 配置用于將輻射束聚焦到等離子體形成位置處的燃料液滴上。所述輻射源包括相位板結(jié) 構(gòu)，所述相位板結(jié)構(gòu)包括一個或更多個相位板。所述相位板結(jié)構(gòu)具有第一區(qū)和第二區(qū)。所述 區(qū)被布置成使得通過第一區(qū)的具有預(yù)定波長的輻射和通過第二區(qū)的具有該預(yù)定波長的輻 射沿著具有不同光程的各個光路傳播。在通過第一區(qū)的輻射和通過第二區(qū)的輻射在等離子 體形成位置處碰撞燃料液滴之一時，通過第一區(qū)的輻射和通過第二區(qū)的輻射之間的光程的 差是所述預(yù)定波長的一半的奇數(shù)倍。
[0016] 該方面的效果是:其提供調(diào)整輻射束的廓形、使得在等離子體形成位置處廓形能 夠更加扁平和更加寬的可能性。
[0017] 增加對于輻射束的相對于液滴的對準(zhǔn)要求的容限可以解決稍微的錯位將損害所 發(fā)射的EUV輻射的量的問題。
[0018] 通過第一區(qū)的輻射和通過第二區(qū)的輻射可以是高斯輻射束的不同部分。通過第一 區(qū)的輻射可以至少包括強度分布的頂部。通過第二區(qū)的輻射可以位于距強度分布的頂部有 一距離的位置處，這可以提供使高斯分布的曲線的側(cè)部的至少一部分與強度分布的頂部反 相的可能性。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，相位板結(jié)構(gòu)包括兩個相位板，相位板中的至少一個至少包 括第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中通過第一區(qū)域的具有預(yù)定波長的輻射和通過第二區(qū)域的具有 預(yù)定波長的輻射沿著各自的光路傳播，在輻射束的軌跡上相對于相位板下游的位置處，通 過第一區(qū)域的輻射和通過第二區(qū)域的輻射之間的光程的差是所述預(yù)定波長的一半的奇數(shù) 倍。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，相位板結(jié)構(gòu)包括兩個相位板，相位板中的至少兩個至少包 括第一區(qū)域和第二區(qū)域，其中通過第一區(qū)域的具有預(yù)定波長的輻射和通過第二區(qū)域的具有 該預(yù)定波長的輻射沿著各自的光路傳播，在輻射束的軌跡上相對于相位板下游的位置處， 通過第一區(qū)域的輻射和通過第二區(qū)域的輻射之間的光程的差是所述預(yù)定波長的一半的奇 數(shù)倍。
[0021]所述一個或更多個相位板可以是由ZnSe和/或ZnS制成的。
[0022]下面將參考附圖詳細(xì)描述各個實施例的其他特征和優(yōu)點以及各個實施例的結(jié)構(gòu) 和操作。應(yīng)該指出的是，本發(fā)明不限于本文中所描述的具體實施例。這些實施例呈現(xiàn)在本文 中僅僅是為了圖示的目的?；诒疚闹兴慕虒?dǎo)，附加的實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說將是清晰的。
【附圖說明】
[0023] 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(yīng)的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件或功能類似的部件，且其中：
[0024] 圖1示意地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光刻設(shè)備；
[0025] 圖2更詳細(xì)地示意示出圖1的光刻設(shè)備，包括具有正入射反射鏡的源收集器模塊；
[0026] 圖3示意地示出圖2中所示的源收集器模塊的束傳遞系統(tǒng);和
[0027] 圖4示意地示出圖4的束傳遞系統(tǒng)的相位板結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0028]應(yīng)該指出的是，在說明書中提到的"一個實施例"、"實施例"、"示例實施例"等表 明，所描述的實施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個實施例不必包括特定的特 征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這些措辭不必表示同一實施例。此外，當(dāng)結(jié)合實施例描述特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性時，應(yīng)該理解，結(jié)合不管是否被明確描述的其他實施例來實現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu) 或特性，是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)的。
[0029]圖1示意地示出了根據(jù)一個實施例的光刻設(shè)備100。光刻設(shè)備包括EUV輻射源。所述 設(shè)備包括:照射系統(tǒng)（照射器)IL，其配置成調(diào)節(jié)輻射束B(例如EUV輻射）；支撐結(jié)構(gòu)(例如掩 模臺)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（例如晶片臺)WT，其構(gòu)造用于保持襯底W(例 如涂覆有抗蝕劑的晶片），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。
[0030] 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。
[0031] 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 采用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架 或臺