用于euv光源的集光器的制作方法

文档序号:2791387阅读:187来源:国知局

专利名称::用于euv光源的集光器的制作方法
技术领域
:本发明涉及为诸如半导体集成电路石印术曝光源等应用生成EUV(软X射线)光的领域,尤其涉及用于这类器件的集光器。相关申请本申请是2003年4月8日提交的美国流水号为10/409,254的部分继续申请,其内容通过引用包括在这里。
背景技术
:半导体集成电路制造的临界尺寸越来越小那样的应用要求从生成远紫外(DUV)光变为生成极远紫外(EUV)光,也称为软X射线光。对于以有效的能级生成这类光的设备与方法,为在主要元件置换之间的可以接受的使用寿命内能实现合适的EUV石印术工具(如步进扫描仪或扫描仪)的处理量,有各种建议方案。有些建议利用被引入和/或辐射的锂生成以波长为13.5nm为中心的光而形成等离子体,而等离子体把锂原子激发到衰变造成大部分EUV光子的状态,EUV光子的能量分布集中于13.5nm。该等离子体可用固态或液态锂源附近稠密的等离子体聚焦电极通过电气放电形成,例如像以下文献所讨论的那样2003年7月1日颁发给Melynchuk^AWIS^PlasmaFocusLightSourceWithActiveBufferGasControl白勺利NO.6,586,757;以上引用的于2003年4月8日提交的专利申请流水号10/409,2;2003年5月20日颁发给Rauch等人的题为PlasmaFocusLightSourceWithTandemEllipsoidalMirrorUnits的美国专利NO.6,566,668;和2003年5月20日颁发给Partlo等人的题为PlasmaFocusLightSourceWithImprovedPulsePowerSystem的美国专利NO.6,566,667,它们都已转让给本申请的受让人,里面引用的诸申请、专利和其他文献及其揭示内容都通过引用包括在这里,其他代表性的专利或公开的申请,例如发明人Amemlya等人在2002年1月M日出版的题为X-RayExposureApparatus的美国公开的申请N0.2002-0009176A1,其内容也通过引用包括在这里。此外,正如以下专利和公开的申请所述(其揭示内容都通过引用包括在这里),通过用聚焦于靶的激光辐射靶,例如液态金属如锂的液滴或含金属如液滴内锂的靶的另一材料滴(液体或固体形式),可形成等离子体2001年9月4日颁发给Kondo等人的题为MethodandApparatusforSoftX-RayGeneration的美国专利NO.6,285,743;2002年12月10日颁发给Bisschops的题为MethodofGeneratingExtremelyShort-ffaveRadiation......的美国专禾IjNO.6,493,423;发明人Richardson在2002年10月3日发布的题为EUV,XUVandX-RayWavelengthSourcesCreatedfromLaserPlasma......的美国发布的申请2002-0141536A1;2002年4月23日颁发给Richardson等人的题为LaserPlasmaSourceforExtremeUltravioletLithographyUsingWaterDropletTarget的美国专利NO.6,377,651;和2001年10月23日颁发给Foster等人的题为ShapedSourceofX-Ray,ExtremeUltravioletandUltravioletRadiation的美国专利NO.6,307,913。由于从这种等离子体的产生和最后从该等离子体产生的EUV光,期望在所需带宽内产生的EUV光能总量相当大,例如100瓦/cm2,故必须保证EUV光的汇集效率尽量要高。另还要求该效率不明显劣化,即能在相当长的操作时间内,例如以极高的脉冲重复速率GKHZ和以上)操作一年,保持这种高效率,有效占空因数达100%。为满足在说明本发明有关EUV光源集光器所提到的这些目标,遇到了许多挑战。实际设计中要解决的一些问题包括运用由交替的钼(Mo或Moly)与硅(Si)层组成的多层镜对多层入射法角反射镜诸层通过钌(Ru)外涂层作Li扩散以及对主和/或辅集光器寿命的影响;Li与Si之间的化学反应和对主和/或辅集光器寿命的影响;激光器为形成等离子体而产生的点火辐射例如KrF受激准分子激光器的MSnm辐射的带外辐射散射要小,以在深UV抗蚀剂类转入石印术EUV范围的条件下避免影响抗蚀剂曝光,而从靶散射的这种带外光会极有效地使抗蚀剂曝光;向中间焦点提供100W输出光能;主辅集光器的寿命至少为5G个脉冲;以给定的源例如给定的靶、靶滴或液滴内靶或其他靶实现要求的转换效率,在升高的操作温度和中心波长接近13.5mm的带外辐射下保持所需多层镜的使用寿命。众所周知,对EUV的有关波长,例如在5nm与20nm之间,围绕11.3nm或13.013.5nm,可运用多层反射法构成反射正入射(NIR)镜。正如以下文献所讨论过的那样,这类反射镜的特性取决于某些或全部有关层的成分、数量。次序、结晶度、表面粗糙度、相互扩散、周期与厚度比、退火量等,还有是否使用扩散阻挡层、阻挡层的材料与厚度及其对被该阻挡层分离的诸层成分的影响=Braun等人的“Multi-ComponentEuvMulti-layermirrors,Proc.SPIE5037(2003)(Braun)”;Feigl等人^"HeatresistanceofEUVmulti-layermirrorsforlong-timeapplications",MicroelectronicEngineering57-58,p.3-8(2001)(Feigl);根据2002年5月1日提交的(Barbee)申请流水号10/847.744而在2002年5月沘日颁发给小Barbee等人的题为MultilayerFilmswithSharp,StableInterfacesforUseinEUVandSoftX-RayApplication的美国专利NO.6,396,900;和根据1993年4月14日提交的申请流水号45,763而于1994年7月7日颁发给Itoh等人的题为MultilayerFilmReflectorforSoftX-Rays的美国专利NO.5,319,695(要求对1992年4月21日提交的(Itoh)日本申请的优先权)。Itoh讨论了不同X射线折射率的材料,比如交替淀积在衬底上的而形成多层膜的硅(Si)与钼(Mo),该多层膜包括硅钼层和形成在每一对相邻层之间的氢化界面层。Barbee讨论了一薄层置于两界面(Mo/Si与Si/Mo界面)上的第三化合物,例如碳化硼4C)。该第三层包括碳化硼和其他碳硼基化合物,具有在EUV与软X射线波长吸收低的特征。因此,包含交替的Mo与Si层的多层膜在每层之间包括一薄层碳化硼(如B4C)和/或硼基化合物的夹层。该夹层改变了表面(界面)化学特性,如对于防止或减少相互扩散的Mo/Si而言,可增强反射率,提高热稳定性,产生这些期望的效应。Barbee还讨论了第三层从Mo/Si界面到Si/Mo界面的厚度的变化。而且Barbee还讨论了Mo/Si界面的锐度比Si/Mo界面的锐度差约2.5倍的事实,但因在Mo/Si界面内淀积了B4C夹层,这种界面锐度与Si/Mo界面锐度不相上下。Braim讨论了用碳阻挡层减少Mo-Si边界相互扩散的方法,以便改善热稳定性和降低内应力,同时提高了反射率。Braun指出,在改变Mo/Si边界与Si/Mo边界的厚度时,Mo-Si边界一般在界面形成MoSi2,而且含碳的阻挡层可影响Mo和/或Si层的形态。此外,Braun还指出了阻挡层形成对无阻挡层Mo-Si的界面的界面粗糙度的影响。据Braun报道,应用Mo/SiC多层,在λ=13.3nm下的反射率为70.1%。还讨论了与Mo/Si/C多层相比,即使用退火法,也用B4C减小内应力的情况,这影响到对曲面镜使用这种多层镜的能力。Braim还讨论了多层结构中夹层衬度比(contrast)、碰撞反射率与吸收之间的折衷方法,使得NbSi层在Nb中具有较低的吸收,但衬度比也较低,而Ru/Si具有较高的衬度比,但在Ru层中的吸收也较高,二者的效能都差于Mo/Si多层堆。Braun还讨论了应用Mo/Si/Ag或Mo/Si/Ru三层的理论上的实用性,它们在理论上具有较高的反射率,但由于Ag层中的空洞在期望的厚度和Mo/Si/C/Ru多层堆在λ=13.5nm的计算最佳反射率下,其厚度在Mo层中受约束以防止在Mo层中结晶,故Ag实施例不能实现理论上的反射率。不过Braun也发现,该Mo/Si/C/Ru多层堆达不到理论上计算的反射率期望值,或许是Mo层初始淀积表面粗糙度通过堆向上分布的缘故。Feigl讨论了温度升高到500°C对Mo/Si与Mo/Mo2C/Si/Mo2C多层堆的结构稳定性的影响,包括使用了超薄的Mo2C阻挡层。Feigl指出,由于Mo与Si在高于200°C的温度退火,该阻挡层防止了MoSix相互扩散层的形成,而且Mo/Mo2C/Si/Mo2C与Mo2C/Si系统在高达600°C时保持稳定。前一系统具有超薄的Mo2C阻挡层(也提出过MoSi2,但未试验),后一系统通过在多层系统中用Mo2C代替Mo而构成。据!^eigl称,通过600°C,Mo2C/Si系统的反射率保持在0.8以上,而M0/Mo2C/Si/Mo2C系统在该温度下则缩小到略低于0.7,在400°C下甚至降为约0.7。本申请的申请人对阻挡层提出了另一些材料,并对用于EUV场合的多层堆提出了其他可能的改进。
发明内容提出了一种从EUV光源内EUV集光器反射表面去除碎片的方法与设备,它包括的反射表面含第一材料,碎片包括第二材料和/或第二材料的化合物,该系统与方法包括一受控溅射离子源,而该溅射离子源包括含溅射离子材料原子的气体;和将溅射离子材料原子激发成电离态的激发机构,电离态被选成具有围绕被选能量峰的分布,对第二材料具有高的溅射概率,对第一材料具有极低的溅射概率。激发机构包括一RF或微波感应机构。气体保持于部分决定被选能量峰的压力,激发机构形成溅射离子材料的离子流入量,造成从反射器表面形成的第二材料的原子溅射密度等于或超过第二材料等离子体碎片原子的流入速率。可对指定的反射表面的期望寿命选择溅射速率。该反射表面可以被覆盖。集光器包括一块椭圆形反射镜和一个碎片屏,后者包括径向延伸的沟道。第一材料是钼,第二材料为锂,离子材料为氦。该系统具有从反射表面蒸发第二材料的加热器。激发机构在点火时间之间连接反射表面。反射表面有阻挡层。集光器是一块组合了掠入射角反射器壳体的球面镜,通过对反射器壳体上多层堆选择层材料,可以当作光谱滤波器。溅射可以结合加热,后者去除锂,前者去除锂化合物,溅射可运用等离子体产生的离子而不用激发的气体原子。附图简介图1示出本发明一个方面激光生成等离子体EUV光源整个广义概念的示意图;图IA示意示出本发明一实施例一个方面的系统控制器的操作;图2A示出根据本发明一实施例从辐射点火点朝集光器一实施例看到的本发明的一个方面的EUV集光器实施例的侧视图;图2B示出图2A实施例沿图2A直线2B的截面图;图3示出本发明一个方面的法向入射角集光器的一替代实施例;图4示出本发明一个方面的法向入射角集光器碎片管理系统的示意图;图fec示出按本发明一实施例一个方面的对集光器反射镜准备RF和/或DC集光器清除信号/电流的时序;图6a与6b示出本发明诸实施例诸方面有关掠入射角集光器的截面示意图;图7示出在5°入射角指定适用波长下各种反射表面的掠入射角反射率曲线;图8示出在15°指定适用波长下各种反射表面的掠入射角反射率曲线;图9示出本发明一个方面的集光器替代实施例的示意图;图10示出每一液滴计算的锂原子数与液滴直径的关系,有助于示明本发明一实施例的一个方面;图11示出计算的锂原子流到镜面的流入量与镜半径的关系,有助于示明本发明一实施例的一个方面;图12示出计算的所需锂厚度溅射速率与镜直径的关系,有助于示明本发明一实施例一个方面;图13示出为使300对多层涂布镜具有一年寿命所需的钼与锂溅射之比与镜半径的关系,有助于示明本发明一实施例一个方面;图14示出氦离子对锂、硅和钼的溅射产量,有助于示明本发明一实施例一个方图15示出归一化氦离子能量与锂、硅和钼的溅射产量,有助于示明本发明一实施例一个方面;图16示出氦离子和电流密度与锂、硅和钼的溅射产量,有助于本发明一实施例一个方面;图17示出锂、硅和钼的总氦离子溅射速率,有助于示明本发明一实施例一个方图18示出归一化锂离子能量与锂和钼的溅射产量,有助于示明本发明一实施例一个方面;图19示出辐射功率密度与黑体温度的关系,有助于示明本发明一实施例一个方图20示出本发明一实施例一个方面的示意图;图21A与B示出本发明一实施例诸方面关于氦和氩缓冲气体的制动功率(stoppingpower)对锡与锂两种离子的实验结果;和图22A-E示出本发明一实施例诸方面进一步考查氦和氩缓冲气体的停止功率对锂与锡的结果。较佳实施例的详细描述参照图1,该图示出一EUV光源例如本发明一个方面的激光生成等离子体EUV光源的总体广义概念示意图。光源20含脉冲激光系统22,比如气体放电激光器,受激准分子气体放电激光器、工作于大功率和高脉冲重复频率的KrF或ArF激光器,还可以是美国专利NO,6,625,191,6,549,551和6,567,450所示的MOPA配置型激光系统。激光器也可以是固态激光器,如YAG激光器。光源20还包括靶提供系统24,比如提供液滴,固体颗粒或含在液滴里的固体颗粒形式的靶。靶提供系统M把靶送入腔沈内部的辐射位置观,另被称为点火位置或点火球测试点。下面更详细地描述靶提供系统M的诸实施例。如下面更详细讨论的那样,激光脉冲从脉冲激光系统22通过腔沈的窗口(未示出)沿激光光轴55送到辐射位置,经适当聚焦,与到达的靶提供系统M产生的靶一起产生点火或火球,形成具有一定特征的X射线(或软X射线(EUV))释放等离子体,包括产生的X射线的波长,点火期间或点火后等离子体释放碎片的种类与数量,视靶材料而定。该光源还包括一集光器30,比如截椭圆形的反射器,具有使激光进入点火位置观的孔径。下面更详细描述集光系统诸实施例。集光器30是一椭圆镜,第一焦点在点火位置观,第二焦点在所谓的中间点40(也称为中间焦点40),EUV光在此从光源输出并输入集成电路石印工具(未示出)。系统20还包括一靶位检测系统42。脉冲系统22包括主振功率放大器(MOPA)配置式双腔气体放电激光系统,具有振荡器激光系统44和放大器激光系统48,前者配有磁性反应器切换脉冲压缩与时序电路50,后者配有磁性反应器切换式脉冲压缩与时序电路52,以及振荡器激光系统44的脉冲功率时序监视系统M和放大器激光系统48的脉冲功率时序监视系统56。脉冲功率系统包括的功率用于产生YAG激光器输出的激光。系统20还包括EUV光源控制器系统60,它还包括靶位检测反馈系统62和点燃控制系统65以及激光束定位系统66。靶位检测系统包括多个相对靶滴位置比如相对点火位置提供输入的液滴成像器70,72与74,并将这些输入供给靶位检测反馈系统,后者能计算靶位与轨迹,由此算出靶误差,若根据液滴算法在液滴上没有误差,则通常将靶位和轨迹作为输入供给系统控制器60,而后者把激光位置与方向校正信号送到激光束定位系统66,该激光束定位系统就能控制激光位置与方向变化器68的位置与方向,将激光束的焦点改变到不同的点火点观。成像器72沿成像线75对准靶滴94从靶提供机构92到期望点火位置28的期望轨迹线,而成像器74和76沿相交的成像线76与78对准,成像器76与78则沿期望点火位置观前面的线路在某一点80与期望的轨迹线独自相交。根据来自系统控制器60的信号,靶供控系统90可修正靶提供机构92释放的靶滴94的释放点,纠正靶滴到达期望点火位置观的误差。位于中间焦点40或附近的EUV光源监测器100还对系统控制器60作反馈,反馈指示诸如激光脉冲的时序与焦点,以在正确的地点与时刻合适的截取靶滴,有效地产生LPPEUV光。现参照图1A,该图更详细的示出图1所示的控制器系统60和有关的监控系统62、64和66。控制器接收多个位置信号134、136,来自靶位检测反馈系统的轨迹信号136,与系统时钟116通过时钟总线115提供给诸系统元件系统时钟信号相关。控制器60具有能在系统时间某一点计算靶实际位置的到达前跟踪与计时系统110,在某一系统时间计算靶滴落实际轨迹的靶轨迹计算系统112,以及计算与出现点火某一期望时空点作比较的时空误差信号的辐射位置时空误差计算系统114。于是,控制器60向点燃控制系统64提供时间误差信号140,向激光束定位系统66提供空间误差信号138,点燃控制系统计算谐振充电器启动信号122并把它供给振荡器激光器44磁性反应器切换式脉冲压缩与时序电路50的谐振充电器部分118,而且把谐振充电器启动信号供给PA磁性反应器切换式脉冲压缩与时序电路52的谐振充电部分120,两信号可以是同一信号,还向振荡器激光器44磁性反应器切换式脉冲压缩与时序电路50的压缩电路部分1提供触发信号130,向放大器激光系统48磁性反应器切换式脉冲压缩与时序电路52的压缩电路部分1提供触发信号132,这些触发信号可能不是同一信号,可分别对振荡器激光器系统与放大器激光系统根据时间误差信号140和来自光偏离检测装置M与56的输入部分算出。空间误差信号供给激光束位置与方向控制系统66,后者向激光束定位器提供点燃点信号和瞄准线信号,激光束定位器对激光器定位,通过改变激光系统放大器48在点燃时的任一或二者的输出位置和对准激光输出束方向,可改变点火位置观的焦点。现参照图2A与2B,两图分别示出集光器30向集光镜150里看的示意侧视图和对称旋转集光镜150结构沿图2A中剖视线2B的截面图(尽管该截面图沿图2A中任一半径轴都一样)。如图2A所示,在观看镜时,椭圆集光镜150的截面为圆形,可以是集光镜最大伸展的截面,在图IA中示成几乎为椭圆镜150的焦点28,因而不阻止靶滴到达设计成位于焦点观的点火点。但应理解,集光镜还可进一步伸向中间焦点,合适的镜孔(未示出)可让靶滴通过到达焦点。椭圆镜还具有在图2A中示成圆形的孔径152,让通过聚焦光学元件156聚焦的LPP激光束巧4通过镜150送到希望位于椭圆镜焦点的点火点28。孔径152还可在要求内对通常呈矩形的束分布作进一步修整,为校正激光束巧4在点火位置上的焦点,束光路的任何修改都取决于所用的控制系统的类型。图2A与2B还示出了本发明一实施例一个方面的碎片屏180。碎片屏180由多块钼箔制作的薄板182构成,薄板从期望的点火位置向外径向延伸,通过碎片屏180形成窄平面径向延伸沟道184。图2A极简单,不按比例,实践中沟道做成尽量浅。较佳地,把箔板182做成甚至比沟道184还薄,只是阻挡聚集在点火位置28上激光束155对靶滴94点火所形成的等离子体发射的少量X线。在图2B的截面中,可看出碎片屏180内沟道182的作用。在图2b中可看出单条径向沟道,在任一集光器30截面中,也可通过集光镜150对称旋转的转轴和碎片屏180的沟道内的碎片屏180看到同一径向沟道。由点火位置观发出而从点火位置观向外径向传播的每条EUV光线190(和其它光能)将在碎片屏180内通过各自的沟道182,如图2b所示,希望的话,沟道可一直延伸到集光镜150反射表面。在光线190以任一入射角撞击椭圆镜150表面后,由于反射的光线192聚集于图1所示的中间焦点40,光线190将在同一沟道180内被反射回来。现参照图3,图中示出本发明一实施例一个方面的替代实施例。在该例中,为简化而未示出碎片屏180,如下面详述的那样,该例可以运用或不运用碎片屏,也可以是图2A与2B所示的单块椭圆集光镜。该例增设一块辅集光器反射镜200,它包括一球面镜202的截面,其中心位于点火位置28,即椭圆镜150的焦点,其孔径210让光从集光镜150通到中间焦点40(图1所示)。集光镜150的作用如以上参照图2A与2B相对从点火点观发送到集光镜150的光线190所作的讨论一样。从点火位置28发射离开集光镜150的光线204撞击球面镜202的截面,将通过椭圆集光镜132的焦点反射回来而传到椭圆集光镜150,好像从椭圆镜150的焦点观发出一样,因而还被聚集到中间焦点40。显然,有或没有相对图2A与2B所述的碎片屏180,都会出现这种情况。现参照图4,该图示出本发明一实施例的碎片管理的另一个方面。图4示出连接电流源比如DC电压源220的集光镜150。该电流源是本发明的一个实施例,其中电流将反射器保持于所选的蒸发淀积锂的温度。从第一集光镜去除锂的另一种理念,是应用氦离子或氢离子溅射法。如在以Mo/Si层制作的EUV多层镜中,这类离子在保持低能量(<50eV)时的低质量,会对钼层和/或硅层导致极低的溅射产量。现参照图4,图中示出本发明一实施例一个方面的碎片清除结构。如图4所示,可将电流源比如DC电压源220接至集光镜150,例如镜150的金属,比如铝或镍底层(未示出)。这样可将镜150加热到高于组成EUV光源腔沈里的内容物的环绕气体如氦气温度的高温。根据本发明诸代替实施例,还有其它的反射器加热法,例如利用来自容器26内加热灯泡(未示出)的辐射热。碎片清除的另一个方面,可像图4那样从RF频率电压源230和图4中腔沈内标为232的天线引入RF。实际上该RF如同图4所示的DC—样,可以接至镜150或金属底层(未示出),其中暗屏(未示出)由合适的导电材料构制并接地电位,可形成在集光镜150背面上,用绝缘体比如气隙与镜150分开,而来自DC源220的DC电位也接镜150。如图^i-C所示,对于在时刻tl、t2、t3的指定的定期LPP点火,在tl、t2、t3出现点火的时间内,可用DC电压代替Rf,而对于点火时间任一侧的短时间,若在下一次点火期间不完全通过下一个出现的DC电位,则这些时刻之间的RF至少直接在点火之后。图中还示出,在各次点火时间内,来自源220的DC可能是正电位,也许与来自RF源230的连续电压共存,而且可能是这些正脉冲之间的负电位。一方面,加给集光镜150的电压意味着蒸发金属碎片,例如等离子体在锂的靶滴在点火期间和点火之后发射的锂或其它靶金属材料。同时被蒸发的有金属元素K、Fe、Na等,它们因锂靶滴自身的杂质而出现,且在点火后同样淀积在集光镜150表面上。RF旨在集光镜150表面附近形成受激He原子的局部电离等离子体,使局部等离子体中这些受激离子撞击集光镜150上的锂原子或锂化合物,把它们溅离镜表面。本发明该实施例试图在蒸发机构与溅射机构之间保持平衡,例如若RF<500W功率(在13.65MHZ下,联邦条例对RF频率溅射作出的规定),镜温度应保持在某一期望温度或附近,若RF增大到在13.65MHZ下>500W,温度则相应降低。现参照图6A与6B,图中示出本发明涉及其它集光镜结构的诸实施例诸方面。如图6A与6B所示,集光器225包括多个嵌套壳体,形成由椭圆与抛物面反射壳体比如图6A中抛物面壳体230与240和椭圆壳体250与260构成的不同截面。椭圆壳体230与240包括各自的第一抛物面反射表面233、242和第二抛物面反射表面234J44。椭圆截面250与260包括椭圆反射表面252与沈2。图6B示出另一实施例,有两个附加的抛物面壳体截面232与236,截面232包括第一与第二抛物面反射表面231与234,截面236包括第一、第二和第三抛物面反射表面237、238与239。每个反射壳体230、M0、250和260都排列成在它们之间在与通常对准集光器225反射壳体焦点的转轴310成1155°的球面内反射100%的从点火点21发出的光,壳体230,240,250和260通常也绕转轴310对称。例如在图6A示出的实施例中,在刚才提到的球面部分内,几乎所有的光都进入壳体230、M0、250和沈0中的至少一个。在抛物面壳体截面230和240情况下,所有光线入射在第一反射表面223、242上,或者是朝中间焦点40反射,或者还离开各自的第二反射表面234、244而反射到中间焦点。在椭圆壳体截面250、260的情况下,进入每一这种壳体250J60的所有光线都被反射到中间焦点,因为由反射表面252、262形成的每个椭圆,其第一焦点位于点火点28,第二焦点位于中间焦点40。根据各反射表面233、234、M2、M4、252与沈2的材料、特定射线的入射角和指定壳体截面230、M0、250与沈0中的反射次数,将出现某一平均反射效率,另根据壳体结构,一定百分比的有效光线将进入每个截面230、对0、250和沈0,因而如图6£1所示,19(%的光在壳体截面230内反射聚焦,平均总效率为65%,17%的光在壳体截面MO内反射聚焦,平均总效率为75%,43%的光在壳体截面250内反射,平均总效率为80%,而21%的光在壳体截面260内反射聚焦,平均总效率为91%。图6b示出另一实施例,它增设了两个以上的抛物面壳体截面232、236。这些增设的截面可从转轴收集高达85%的光,而且至少一个增设截面具有第一、第二和第三反射表面237、238与239。由图6b可见,从光源或点火点发出的光线290只是进入抛物面反射壳体截面236,并作为光线292只是进入抛物面反射壳体截面236,并作为光线四2反射到第二反射表面238,然后作为光线四4反射到第三反射表面239,再形成聚焦光线四6。同样地,光线300只在壳体开口另一端进入抛物面反射器壳体236,而且反射离开第一反射表面237作为光线320,反射离开第二反射表面237作为光线304,再反射离开第三反射表面的最后一端作为聚焦光线306。在抛物面壳体截面之一例如截面MO的情况下,光线280只进入该截面M0,并且反射离开第一抛物面反射表面242作为光线观2,反射离开第二抛物面反射表面的最后一端作为聚焦光线观3,而另一条光线284只进入截面M0,反射离开第二反射表面244作为聚焦光线观6。在椭圆壳体截面250的情况下,发自点火点的光线308只进入壳体截面250,并反射离开椭圆反射表面252作为聚焦光线309,而光线318只在相对一侧进入壳体截面250作为光线308,并被反射为聚焦光线319。现参照图7和8,图示的掠入射角反射率曲线适用于(1)单层钌反射表面,(2)Mo/Si双层堆,其Mo/Si的单层Mo厚14nm,单层Si厚4nm,和(3)10节的多层Mo/Si堆,节距9.4nm,Mo/Si厚度比22.51,有40个多层堆,每堆的掠入射角为5°与15°。在各Mo/Si反射器中,采用了钼衬底。在光谱纯度是输出光指标一部分的情况下,可在图6A与6B的实施例中利用嵌套壳体集光器的反射特性改进所选中心波长附近的反射率,把集光器调到某一波长,具有一些指定的带宽扩展。图9示出本发明一实施例的诸方面。该例中,集光组件330包括一部分球面镜反射表面332,可以是正入射角多层堆,把点火点观产生的光反射到嵌套椭圆壳体集光器334中三个嵌套椭圆壳体截面336、338和340中的一个。壳体截面336、338和340各自具有位于各壳体360、362、364内侧的反射表面366、368、369。如图9所示,壳体截面336接收来自球面镜332的边缘截面370的光,截面338接收来自球面镜332中间截面的光,而截面340接收来自球面镜332中心部分反射的光。壳体截面336、338和340涂布多层Mo/Si而不是通常推荐的单层厚的Ru。根据本发明一实施例诸方面,反射出现二次,例如对于具有椭圆反射表面的壳体,在掠射角为515°时,一次反射来自球面镜,另一次反射出现在各壳体内,从图7和8可以看出。比如假设期望的波带为13.5,这样能明显减少大量带外EUV辐射。例如Wolter型结构的Ru镜在掠入射角为5°和15°时,对13.5nm和Ilnm保持了充分的反射性,而如图7和8所示,有掠入射角反射涂层的Mo/Si堆的选择性强得多,尤其在15°附近。上述实施例虽然不具备本领域建议的光栅光谱纯度滤波器的空间纯度,但与本领域提出的光栅滤波器等其它方法相比,在反射率和维持带内EUV辐射方面具有显著的优点ο根据本发明诸实施例诸方面,锂LPPEUV光源能应用液态锂的固体流或锂滴源。对于滴源,可以算出每一滴的原子数,而对于固体流,可以假定只有聚焦束内的材料才在点火时构成液滴,尽管按碎片的观点来看,若在聚焦激光束能量分布的边缘用较低能量激光辐射来撞击,固体流中的相邻材料也会形成碎片。由于希望滴源具有与聚焦束匹配的液滴尺寸,所以认为靶源的两种类型具有滴径dd。plrt给出的同样液滴尺寸。因此,液滴容积为;V液滴=^nd3液滴(公式1)计算每滴原子数要根据锂密度及其原子量。液滴质量为M液滴=V液滴P锂(公式2)式中ρ锂=0.535g/cm3为锂密度,因而M液滴=0.280d3液滴(公式3)其中滴径以厘米计,最后质量以克计,然后将液滴质量除以锂原子质量并正确换算单位,给出液滴里的原子数剛N原,^77^(公式4)式中M锂原子=6.94Iamu,艮口Nst=2.43XIO22·d3液滴(公式5)其中滴径以厘米计。将滴径由厘米转换成微米,得Nst=2.43XIO10·d3液滴(公式6)图10示出每滴原子数与液滴尺寸的关系,还示出了单个40mj脉冲所含的13.5nm光子数。该40mj脉冲实例假定对4π球面度的转换效率为10%和400mj激光脉冲。每个脉冲的13.5nm光子数为γXT13.5nm光脉冲能量QnJ)//vNN光子=E光子(eVHhHT丨6(mJ/eV)(公式7)其中13.5nm光子能量为91.6eV。40mj脉冲得出的光子数为2.72X1015。例如,50μm液滴对每一13.5nm光子拥有一个锂原子。通常,可假设每个发射元件发出多个光子,这一假设允许使用小于50μm的滴径。由于集光器光学元件上锂使用率与锂淀积速率定为滴径的三次方,故较小的滴径很重要。根据本发明一实施例一可能的方面,假定不存在锂回收,则锂年用量为每年的脉冲数乘上每个脉冲的用量。举例说,假定重复频率为RR,占空因数为DD,则得出的质量用量为每年质量=M液滴·RR·60秒/分钟·60分钟/小时·24小时/天·365天/年·DC(公式8)即每年质量=8.83XIO"6·d3液滴·RR·DC(公式9)其中滴径以微米计,最后质量以克计。例如,不回收锂的系统以6KHZ运行,滴径为50μm,工作占空因数为100%,全年要耗用6,622克即12.3升锂容积。同样条件下,25μm滴径只耗用拟8克即1.5升锂。假定锂滴被激光脉冲加热后均勻地沿所有方向扩展,原子通量将按离激光-液滴互作用点(点火位置)距离的平方而落下。每秒种从互作用点发出的原子数为每滴原子数乘上重复频率总原子发射=2.43XIO10·d3m商·RR(公式10)其中滴径的微米计,RR是激光重复频率(Hz)。通过表面以点火位置为中心的虚球面的原子通量(原子/cm2)为总原子发射除以表面积(厘米)权利要求1.一种修复EUV光源集光器的方法,集光器包括被碎片沾污的反射表面,所述方法包括在包含有气体碳氧化剂的清洁腔内在紫外光源辐射下以光化法清洁集光器反射表面。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括用实际上为点光源辐射的光源执行辐射步骤,点光源位置基本上对应于集光器正常使用时的EUV光源等离子点火点。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括所述紫外光源是DUV光源。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述气体碳氧化剂包括分子F2。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述气体碳氧化剂包括NF3。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光化法清洁是使用波长在160-300nm范围内的光来进行的。7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述紫外光源是DUV灯。8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括冲洗所述清洁腔以抽出气相的氟基碳材料。9.一种用于修复EUV光源集光器的装置,集光器包括被碎片沾污的反射表面,所述方法装置清洁腔;紫外线光源;以及气体碳氧化剂源,用于在清洁腔内在所述紫外光源辐射下以光化法清洁所述集光器反射表面。10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述紫外光源产生波长在160-300nm的范围内的光。11.一种形成EUV反射表面的多层反射Mo/Si堆涂膜,包括Mo/Si堆中的含碳化物的互扩散阻挡层,碳化物选自SiC、ZrC和NbC组。12.—种形成EUV反射表面的多层反射Mo/Si堆涂膜,包括Mo/Si堆中的含硼化物的互扩散阻挡层,硼化物选自与NM2组。13.一种形成EUV反射表面的多层反射Mo/Si堆涂膜,包括Mo/Si堆中的含二硅化物的互扩散阻挡层,二硅化物选自贱与NbSi2组。14.一种形成EUV反射表面的多层反射Mo/Si堆涂膜,包括Mo/Si堆中的含氮化物的互扩散阻挡层,氮化物选自^^、他仏^^与Si3N4组。15.如权利要求11-14所述的涂膜,其特征在于,所述互扩散阻挡层具有Inm的厚度。全文摘要揭示一种从EUV光源EUV集光器反射表面去除碎片的方法与设备,反射表面含第一材料,碎片含第二材料和/或第二材料的化合物。该系统与方法包括一受控的溅射离子源,该溅射离子源包括含溅射离子材料原子的气体;和一把溅射离子材料的原子激发成电离态的激发机构,电离态被选成具有围绕选定能量峰的分布,对第二材料具有高的溅射概率,而对第一材料具有极低的溅射概率。激发机构包括一RF或微波感应机构。气体保持于部分决定选定能量峰的压力,激发机构产生溅射离子材料的离子流入量,从反射器表面形成第二材料的原子溅射密度,它等于或超过第二材料等离子体碎片原子的流入速率。对指定的反射表面期望寿命选择溅射速率。反射表面可被覆盖。集光器包括椭圆镜与包含径向延伸沟道的碎片屏。第一材料是钼,第二材料为锂,离子材料为氦,系统具有从反射表面蒸发第二材料的加热器,激发机构在点火时刻之间连接反射表面,反射表面有阻挡层。集光器是组合了掠入射角反射器壳体的球面镜,通过对反射器壳体上的多层堆选用层材料,壳体可用作光谱滤波器。溅射可结合加热,后者去除锂,前者去除锂化合物,可用等离子体生成的离子作溅射而不用受激的气体原子。文档编号G03F7/20GK102256429SQ20111009457公开日2011年11月23日申请日期2004年4月7日优先权日2003年4月8日发明者A·I·叶尔绍夫,G·M·布卢门施托克,I·V·福缅科夫,J·M·阿尔哥特斯,N·鲍尔林,W·N·帕特洛,X·J·潘申请人:西默股份有限公司
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