延长EUV光刻系统中的光学元件的使用寿命的制作方法

文档序号:22688461发布日期:2020-10-28 12:58阅读:269来源:国知局
延长EUV光刻系统中的光学元件的使用寿命的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月8日提交的美国申请62/803,057和于2018年9月25日提交的美国申请62/736,108和于2018年3月5日提交的美国申请62/638,778的优先权,其全部内容通过引用合并于此。

本公开涉及用于产生极紫外辐射的系统。这样的系统通常使用布置在真空环境中的反射光学元件。在这样的系统中生成和控制euv辐射的过程容易使得这些光学元件的反射率随着时间的流逝而劣化。这样的环境的一个示例是euv源的真空室,在该真空室中,通过目标或源材料的放电或激光烧蚀来产生等离子体。在本申请中,光学元件例如用于收集和引导辐射以用于在真空室的外部使用,例如用于半导体光刻。另一示例是容纳用于这样的装置的投影系统的光学元件的真空室。



背景技术:

euv辐射(例如,波长约50nm或更短的电磁辐射(有时也称为软x射线),以及包括波长约13.5nm的辐射)可以用在光刻工艺中以在诸如硅片等衬底中形成极小的特征。

用于生成euv辐射的一些方法包括将目标材料(也称为源材料)从液态转变为等离子体态。目标材料优选地包括至少一种元素,例如氙、锂或锡,具有在euv范围内的一个或多个发射线。在一种这样的方法(激光产生等离子体(“lpp”))中,可以通过使用激光束照射具有所需要的线发射元素的目标材料来产生所需要的等离子体。

一种lpp技术涉及生成目标材料的小滴流并且用激光辐射脉冲照射至少一些小滴。从更理论上讲,lpp源通过将激光能量沉积到具有至少一种euv发射元素(诸如氙(xe)、锡(sn)或锂(li))的目标材料中来生成euv辐射,从而产生电子温度为数十电子伏特的高电离的等离子体。

在这些离子的去激励和复合期间生成的高能辐射在所有方向上从等离子体发射。在一种常见的布置中,近法向入射反射镜(通常称为“收集器反射镜”或简称为“收集器”)被定位为收集、引导并且在一些布置中聚焦辐射到中间位置。然后,可以将所收集的辐射从中间位置转送到一组扫描器光学元件,并且最后转送到晶片。

在光谱的euv部分中,通常认为有必要将反射光学元件用于收集器和其他euv光学元件。在所涉及的波长处,收集器有利地被实现为多层反射镜(“mlm”)。顾名思义,这种mlm通常由基础或衬底上的交替材料层组成。

光学元件必须与等离子体一起置于真空室内,以收集和重定向euv辐射。腔室内的环境对于光学元件是不友善的,并且因此例如通过使用若干种机制中的任何一种或其组合来使其反射率劣化而限制其使用寿命。环境内的光学元件可能会暴露于目标材料的高能离子或颗粒,这些高能离子或颗粒可能会污染光学元件的暴露表面。目标材料的颗粒还会造成mlm表面的物理损坏和局部加热。尤其地,目标材料可以与构成光学元件表面的至少一层的材料起反应。即使在反应性较低的目标材料(例如,锡、铟或氙)的情况下,也可能需要解决温度稳定性、离子注入和扩散问题。还必须避免mlm涂层起泡。目标材料也可能沉积在光学元件的表面上。

引起收集器劣化速率的另一主要因素是由于锡碎片沉积而导致的局部污渍形成,例如围绕收集器的中心孔。取决于euv源操作的容器压力,污渍对收集器劣化速率的贡献可以在总速率的约30%至约60%之间。

尽管有这些苛刻的条件,但是还是有可以采用以来增加光学元件的寿命的一些技术。例如,可以在光学元件上放置盖层以保护光学元件的表面。为了使盖层更具反射性,盖层还可以具有间隔开的多个层以增加在将要被反射的辐射的波长处的反射率。然而,这样的盖层本身易于通过诸如还原、氢扩散和起泡等机制而损坏。

在一些系统中,在真空室中使用压力在大约0.5到大约3mbar范围内的h2气体以减少碎屑。氢气对波长约为13.5nm的euv辐射相对透明。将h2气体被引入真空室中,以减慢由等离子体与气体分子的碰撞而产生的目标材料的高能碎屑(离子、原子和团簇)。为此,使用h2气流,h2气流也可以与碎屑轨迹反向移动。这用于减少在收集器的光学涂层上的沉积、注入和溅射目标材料的损害。

将h2气体引入真空室中的另一原因是便于清洁收集器表面。由等离子体生成的euv辐射通过使h2分子离解而产生氢自由基(在本文中以h*表示)。氢自由基又有助于从收集器表面清除目标材料沉积物。例如,在锡作为目标材料的情况下,氢自由基会参与收集器表面上的反应,从而导致形成挥发性气态锡烷(snh4),其可以被抽走。为了使该化学路径有效,优选地在收集器表面上具有低的h复合率(还原为h2分子),使得氢自由基可用于参与清洁反应。

euv源中的收集器镜劣化的另一原因是盖层的不稳定性。例如,如果盖层是氧化的,即,由氧化物材料制成,则氧化物材料还原为富含金属的低价氧化物材料或者甚至还原为金属会导致严重的锡污染,因为盖层随后会具有催化活性,既可以促进原子氢的复合(从而降低清洁速率),又可以促进snhx的再沉积,从而形成阻挡euv的sn层。作为另一示例,如果盖层由氮化物材料制成,则将氮化物材料还原为富含金属的低价氮化物材料或者甚至还原为金属也可能导致严重的锡污染,因为盖层随后变得具有催化活性。



技术实现要素:

下面给出了一个或多个实施例的简化概述,以便提供对这些实施例的基本理解。该概述不是所有预期实施例的详尽概述,并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素,也不旨在对任何或所有实施例的范围设置限制。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。

根据实施例的一个方面,提供了一种反射元件,该反射元件具有由绝缘体制成的盖层。盖层例如可以是对目标材料的沉积具有高抵抗力、对入射离子具有良好的能量降低作用并且具有较低的二次电子产率的氮化物或氧化物。为了促进盖层的清洁和稳定性,提供了一种气体控制系统,该气体控制系统引入跨过盖层的至少一部分的包含减少气体(例如,氧气或氮气)的气体流。减少气体也可以被引入到源的其他部分中,以控制源材料的影响,或者在euv辐射倾向于使反射率劣化的系统的其他真空环境中使用。

根据实施例的另一方面,公开了一种装置,该装置包括真空室、布置在真空室中并且包括盖层的反射光学元件、用于向真空室中添加气体的气体分配系统、与气体分配系统可选择地流体连通的减少气体的源、以及用于控制气体分配系统的气体控制系统,气体控制系统具有来自气体的源的减少气体通过气体分配系统以调节方式被引入真空的内部的状态。减少气体可以是含氧气体或含氮气体。含氧气体可以包括o2、h2o、h2o2、o3、co2和空气中的任何一种或其组合。盖层可以包括绝缘体,该绝缘体可以包括氧化物,该氧化物可以包括金属氧化物。绝缘体可以包括氮化物。绝缘体可以包括碳化物。

可以使减少气体在盖层的至少一部分上流动。气体分配系统可以通过将一定量的减少气体添加到含氢气体流中来将减少气体从气体的源引入真空室中。气体分配系统可以被配置为通过使减少气体渗入到含氢气体流中来将减少气体添加到含氢气体中。可以将减少气体与惰性气体混合以获取包含至少0.1%的减少气体的混合物。减少气体可以是o2并且可以与惰性气体混合。减少气体可以是n2并且可以与惰性气体混合。惰性气体可以是氩气。减少气体可以是h2o并且与惰性气体混合。减少气体可以是co2并且与惰性气体混合。减少气体可以是o3并且与惰性气体混合。减少气体可以是空气并且与惰性气体混合。减少气体可以是水蒸气并且与惰性气体混合。减少气体可以与惰性气体混合,其中惰性气体为10-5mbar量级并且减少气体为10-7mbar量级。

气体分配系统可以具有至少一个出口,被布置为生成跨过盖层的至少一部分的包含减少气体的气体流。气体控制系统可以连续地添加减少气体。气体控制系统可以在产生等离子体的同时在线添加减少气体。气体控制系统可以间歇地添加一定剂量的减少气体。

该装置还可以包括被布置为感测光学元件的反射率并且产生指示该反射率的信号的传感器,并且气体控制系统可以接收该信号并且至少部分基于该反射率来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。传感器可以被布置为感测盖层附近的减少气体浓度并且产生指示减少气体浓度的信号,并且气体控制系统可以接收该信号并且至少部分基于盖层附近的减少气体浓度来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。气体控制系统可以基于包括光学元件的euv源的操作的持续时间来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。气体控制系统可以基于由包括光学元件的euv源产生的euv辐射的脉冲数来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。

该装置还可以包括用于在真空室内引导气体流的位于真空室内的多个结构,并且还包括被布置为使减少气体在这些结构上流动的气体分配系统。

根据实施例的另一方面,公开了一种装置,该装置包括真空室、布置在真空室中并且包括盖层的反射光学元件、用于向真空室中添加氢气的主气体分配系统、用于向真空室中添加减少气体的辅气体分配系统、以及用于控制主气体分配系统和辅气体分配系统的气体控制系统,气体控制系统具有其中减少气体通过辅气体分配系统以调节方式被引入真空室的内部的状态。

根据实施例的另一方面,公开了一种方法,该方法包括以下步骤:测量euv光源的操作参数,euv光源包括真空室和位于真空室内的反射光学元件;以及至少部分基于所测量的操作参数来控制减少气体到真空室中的添加。控制减少气体的添加的步骤可以包括控制减少气体的浓度。控制减少气体的添加的步骤可以包括控制减少气体的流量。控制减少气体的添加的步骤可以包括控制减少气体的成分。操作参数可以是光学元件的反射率、邻近光学元件的减少气体的浓度、euv光源的操作的持续时间、或者自预定义启动时间以来由euv光源产生的euv脉冲数。

根据实施例的另一方面,还公开了一种装置,该装置包括真空室、布置在真空室中的反射光学元件、具有选择性地允许流入真空室中的气流的入口的气体分配系统、与该入口可选择地流体连通的减少气体的源、与该入口可选择地流体连通的包含自由基的气体的源、以及被配置为控制气体分配系统的气体控制系统,气体控制系统具有气体控制系统引起减少气体通过该入口引入真空室中的第一状态和气体控制系统引起包含自由基的气体通过该入口引入真空室中的第二状态。包含自由基的气体的源可以包括至少一个加热元件,该至少一个加热元件与该入口热连通并且被布置为将流过该入口的气体加热到足以从气流的至少一部分气体中产生自由基的温度。包含自由基的气体的源可以包括等离子体源,等离子体源被布置为在气体到达入口之前在气体中产生自由基。

根据实施例的另一方面,还公开了一种减少极紫外光源中的反射光学元件的反射表面的目标材料污染的方法,该方法包括以下步骤:(a)开始流入真空室的减少气体流;(b)停止流入真空室的减少气体流;(c)开始流入真空室的包含自由基的气体流;(d)停止流入真空室的包含自由基的气体流;其中步骤(a)-(d)被依次重复多次。

根据实施例的另一方面,公开了一种装置,该装置包括真空室、布置在真空室中的反射光学元件、操作以向真空室供应至少第一气体和包括氧气的第二气体的气体供应系统、以及操作以控制气体供应系统至少部分基于第一气体和第二气体中的至少一者的在真空室中感测的分压来供应第二气体的控制系统。反射光学元件可以包括盖层,盖层可以包括氧化物。氧化物可以包括金属氧化物。控制系统操作以控制气体供应系统至少部分基于第二气体的在真空室中感测的分压来供应第二气体。控制系统操作以控制气体供应系统至少部分基于第一气体的在真空室中感测的分压来供应第二气体。第二气体可以包括o2。第二气体可以包括h2o。第二气体可以包括h2o2。第二气体可以包括o3。第二气体可以包括co2。第二气体可以包括空气。第二气体可以包括惰性气体。惰性气体可以包括氩气。惰性气体可以包括氦气。第二气体可以包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。该装置还可以包括被布置为感测第二气体在真空室中的分压并且向控制系统生成指示分压的第一信号的气压传感器,并且其中控制系统至少部分基于第一信号来控制第二气体的供应。气压传感器可以直接感测第二气体的分压。气压传感器可以通过感测除了第二气体之外的至少一种气体的分压来间接地感测含氧气体的分压。

根据实施例的另一方面,公开了一种装置,该装置包括真空室、布置在真空室中的反射光学元件、用于向真空室中添加气体并且具有用于与跟气体分配系统可选择地流体连通的含氧气体的源连接的接口的气体分配系统以及气体控制系统,该气体控制系统被配置为控制气体分配系统向真空室供应含氧气体,直到含氧气体的分压达到第一值,从而停止含氧气体到真空室的供应,直到含氧气体的分压达到小于第一值的第二值,并且恢复含氧气体到真空室的供应,直到含氧气体的分压达到大于第二值的第三值。反射光学元件可以包括多层反射镜,该多层反射镜包括盖层和多个下层,该盖层被组成和布置为保护下层不受损害,该盖层包括氧化物。该氧化物可以包括金属氧化物。第三值可以基本上等于第一值。含氧气体可以包括o2。含氧气体可以包括h2o。含氧气体可以包括h2o2。含氧气体可以包括o3。含氧气体可以包括co2。含氧气体可以包括空气。第二气体可以包括惰性气体。惰性气体可以包括氩气。惰性气体可以包括氦气。第二气体可以包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。该装置还可以包括被布置为感测含氧气体在真空室中的分压并且向气体控制系统生成指示分压的第一信号的气压传感器,并且其中气体控制系统至少部分基于第一信号来控制含氧气体的供应。气压传感器可以直接感测含氧气体的分压。气压传感器可以通过感测除了含氧气体之外的至少一种气体的分压来间接地感测含氧气体的分压。气压传感器可以被布置为感测接近反射光学元件的含氧气体的分压。

根据实施例的另一方面,公开了一种延长euv源的真空室中的反射表面的使用寿命的方法,该方法包括提供操作以向真空室供应至少第一气体和包括氧气的第二气体的气体供应系统、感测第一气体和第二气体中的至少一者在真空室中的分压以及控制气体供应系统至少部分基于所感测的分压来供应第二气体。感测步骤可以包括感测第二气体的分压。感测步骤可以包括感测第一气体的分压。第二气体可以包括o2。第二气体可以包括h2o。第二气体可以包括h2o2。第二气体可以包括o3。第二气体可以包括co2。第二气体可以包括空气。第二气体可以包括惰性气体。惰性气体可以包括氩气。惰性气体可以包括氦气。第二气体可以包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。

根据实施例的另一方面,公开了一种延长euv源的真空室中的反射表面的使用寿命的方法,该方法包括以下步骤:(a)向真空室供应含氧气体;(b)当含氧气体的分压达到第一值时,停止向真空室供应含氧气体;(c)当含氧气体的分压达到小于第一值的第二值时,向真空室供应更多的含氧气体;(d)当含氧气体的分压达到大于第二值的第三值时,停止向真空室供应含氧气体;以及(e)重复步骤(c)和(d)以将含氧气体的分压保持在第一值与第二值之间。第三值可以基本上等于第一值。含氧气体可以包括o2。含氧气体可以包括h2o。含氧气体可以包括h2o2。含氧气体可以包括o3。含氧气体可以包括co2。含氧气体可以包括空气。第二气体可以包括惰性气体。惰性气体可以包括氩气。气体可以包括氦气。第二气体可以包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。步骤(b)、(c)和(d)每个可以包括含氧气体在真空室中的分压。步骤(b)、(c)和(d)可以包括直接感测含氧气体在真空室中的分压。步骤(b)、(c)和(d)每个可以包括通过感测除了含氧气体之外的至少一种气体的分压来间接地感测含氧气体在真空室中的分压。步骤(b)、(c)和(d)每个可以包括感测接近反射表面的含氧气体在真空室中的分压。

下面参考附图详细描述本发明的其他实施例、特征和优点、以及各种实施例的结构和操作。

附图说明

并入本文中并且构成说明书的一部分的附图通过示例而非限制的方式示出了本发明的实施例的方法和系统。与详细描述一起,附图还用于解释原理,并且使得相关领域的技术人员能够制造和使用本文中提出的方法和系统。在附图中,相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。

图1示出了euv光刻系统的整体广义概念的示意性的不按比例的视图。

图2示出了根据本发明的实施例的一个方面的激光产生等离子体euv辐射源系统的整体广义概念的示意性的不按比例的视图。

图3是根据本发明的实施例的一个方面的euv光学元件的截面图。

图4是根据本发明的实施例的一个方面的euv光学元件上的气流的截面图。

图5是根据本发明的实施例的一个方面的用于向euv光刻系统中的多个真空室之一中添加气体的系统的功能框图。

图6是根据本发明的实施例的一个方面的流锥的透视图。

图7是根据本发明的实施例的一个方面的流锥加热元件的平面图。

图8a-8c分别是根据本发明的实施例的一个方面的具有流锥的收集器的平面图、侧视图和透视图。

图9是根据本发明的实施例的一个方面的具有气体分配和控制系统的流锥的局部示意的局部透视图。

图10是示出根据本发明的实施例的一个方面的气体分配和控制系统的某些操作原理的时序图。

图11是示出根据本发明的实施例的一个方面的用于使用气体分配和控制系统的某些过程的流程图。

图12是根据本发明的实施例的一个方面的用于将含氧气体添加到euv光刻系统中的多个真空室之一中的系统的部分示意性功能框图。

图13是示出根据本发明的实施例的一个方面的气体分配和控制系统的某些操作原理的时序图。

图14是示出根据本发明的实施例的一个方面的用于使用气体分配和控制系统的某些过程的流程图。

图15是示出根据本发明的实施例的一个方面的气体分配和控制系统的某些操作原理的时序图。

图16是示出根据本发明的实施例的一个方面的用于使用气体分配和控制系统的某些过程的流程图。

下面参考附图详细描述本发明的其他特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意,本发明不限于本文中描述的特定实施例。本文中提出这样的实施例仅用于说明性目的。基于本文中包含的教导,其他实施例对相关领域的技术人员将是很清楚的。

具体实施方式

现在参考附图描述多种实施例,其中贯穿全文,相似的附图标记用于指代相似的元件。在下面的描述中,出于解释的目的,阐述了很多具体细节以便促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而,在一些或所有情况下可能很清楚的是,可以在不采用以下描述的具体设计细节的情况下实践以下描述的任何实施例。在其他实例中,公知的结构和设备以框图形式示出以便于描述一个或多个实施例。

图1示意性地描绘了根据本发明的实施例的光刻装置。该装置包括被配置为调节辐射的辐射束b的照射系统il。该装置还包括:支撑结构(例如,掩模台)mt,其被构造为支撑图案形成装置(例如,掩模或掩模版)ma并且连接到被配置为根据某些参数来精确地定位图案形成装置的第一定位器pm;衬底台(例如,晶片台)wt,其被构造为保持衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)w并且连接到被配置为根据某些参数来精确地定位衬底的第二定位器pw;以及投影系统(例如,折射或反射投影透镜系统)ps(也称为投影光学元件盒或pob),其被配置为将通过图案形成装置ma而将赋予辐射束b的图案投影到衬底w的目标部分c(例如,包括一个或多个管芯)上。

照射系统il可以包括多种类型的光学部件,诸如折射、反射、电磁、静电或其他类型的光学部件、或其任何组合,用于引导、成形或控制辐射。

支撑结构mt以取决于图案形成装置的取向、光刻设备的设计和其他条件(诸如例如,图案形成装置是否被保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置。支撑结构mt可以使用机械、真空、静电或其他夹紧技术来保持图案形成装置。支撑结构mt可以是例如框架或桌子,其可以根据需要是固定的或可移动的。支撑结构mt可以确保图案形成装置例如相对于投影系统处于期望位置。

参考图1,照射系统il从辐射源so接收辐射束。可以将源so和照射系统il、以及如果需要的话与光束传递系统一起称为辐射系统。照射系统il可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器。通常,可以调节照射系统的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围。另外,照射系统il可以包括各种其他部件,诸如积分器和聚光器。照射系统可以用于调节辐射束,以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

辐射束b入射在图案形成装置(例如,掩模)ma上,该图案形成装置(例如,掩模)ma被保持在支撑结构(例如,掩模台)mt上,并且被图案形成装置图案化。在穿过图案形成装置ma之后,辐射束b穿过投影系统ps,该投影系统ps将束聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位器pw和位置传感器if2(例如,干涉仪、线性编码器或电容式传感器),可以精确地移动衬底台wt,例如,以便将不同的目标部分c定位在辐射束b的路径中。类似地,第一定位器pm和另一位置传感器if1可以用于关于辐射束b的路径精确地定位图案形成装置ma,例如,在从掩模库中机械检索之后或者在扫描过程中。

图2是根据本发明的实施例的一个方面的示例性euv辐射源so(例如,激光产生等离子体euv辐射源)的示意图。如图所示,euv辐射源so可以包括脉冲或连续激光源22,该脉冲或连续激光源22可以例如是产生10.6μm辐射的脉冲气体放电co2激光源。脉冲气体放电co2激光源可以具有以高功率和高脉冲重复频率运行的dc或rf激励。

euv辐射源20还包括用于以液滴或连续液体流的形式输送目标材料的目标输送系统24。目标材料可以由锡或锡化合物组成,但是也可以使用其他材料。目标材料输送系统24将目标材料引入腔室26的内部到照射区域28,在该照射区域28中目标材料可以被照射以产生等离子体。在某些情况下,将电荷置于目标材料上以允许目标材料朝向或远离照射区域28转向。应当注意,如本文中使用的,照射区域是发生目标材料照射的区域,并且甚至在实际上没有发生照射时也是照射区域。如图所示,目标材料输送系统24可以包括目标输送控制系统90和目标材料分配器92。

继续图2,辐射源so也可以包括一个或多个光学元件。在下面的讨论中,使用收集器30作为这样的光学元件的示例,但是该讨论也适用于其他光学元件。收集器30可以是垂直入射反射器,例如,实现为mlm,即,涂覆有具有附加的薄阻挡层(例如,b4c、zrc、si3n4或c)的钼/硅(mo/si)多层的碳化硅(sic)衬底,该附加的薄阻挡层沉积在每个接口处以有效地阻止热诱发的层间扩散。也可以使用其他衬底材料,诸如铝(al)或硅(si)。收集器30可以是扁长椭圆体的形式,具有允许激光辐射穿过并且到达照射区域28的孔。收集器30可以例如是椭圆体的形状,其具有在照射区域28的第一主焦点和并且在所谓的中间点40(也称为中间焦点40)的第二焦点,在第二焦点处,euv辐射可以从euv辐射源so被输出并且被输入到照射系统il,如图1所示。腔室26还可以被供应有用于控制腔室26内的气流的附加结构,诸如叶片94。

再次参考图1,投影系统ps(其可以称为投影光学元件盒或“pob”)包括真空室,该真空室包含多个反射euv光学元件,这些euv光学元件将来自图案形成装置ma的辐射引导到晶片w上。投影系统ps可以包含例如用于将图案化辐射聚焦到晶片w上的聚焦反射镜(未示出)。这些反射性的euv光学元件可以包括所谓的掠入射镜。

如上所述,在euv系统中使用的光学元件的设计的技术难点之一是延长其寿命。延长光学元件的寿命的一种方法涉及通过使用最外盖层来保护其免受损坏。具有这样的盖层的euv光学元件的示例在图3中示出,图3是通过这样的收集器30的一部分的横截面。如图所示,收集器30包括衬底100。多层涂层110位于衬底100上。多层涂层110由交替的材料(例如,钼和硅)层以已知方式构成。盖层120位于多层涂层110上,该盖层120可以由最外层和一系列重复的双层组成。如本文中使用的,盖层是被增加用于保护收集器30而不会过度降低收集器30在感兴趣波长(例如,13.5nm)处的总反射率的层。提供保护收集器30的表面免受目标材材料(例如,锡)沉积、氢离子渗透、氢扩散、以及氢或氧引起的起泡的影响的盖层系统,是有利的。为盖层120选择将抗起泡的材料也是有利的。

再次参考图3,盖层120(或者,如果盖层120是多层盖层,则为盖层120的最上层)可以是对目标材料沉积具有高抵抗力的绝缘材料,诸如陶瓷或氮化物或氧化物。换言之,这些材料可以是对于原子氢具有低复合率以实现高锡烷形成率的材料。这些材料通常是氢复合系数在约10-4至约10-3范围内的材料。有效地,这表示,优选材料表现出良好的锡清洁率,因为h在复合为h2之前可以与sn反应。用于盖层120的最顶层130的优选材料还优选地表现出对于入射离子的良好的能量降低和低的二次电子产率。合适材料的示例包括绝缘体,诸如zrn、tio2、ta2o5和zro2。通常,也可以使用可以氧化成所确定的厚度而不影响下面的多层涂层的金属和陶瓷化合物。可以选择绝缘体以使氢自由基的复合以及snh3和snh4的分解最小化。

通常,想要的是euv源真空尽可能地清洁(最低水平的o2、n2、h2o等),以防止任何氧化风险或与锡或等离子体的有害化学反应,因为这可能会导致收集器劣化。另外,例如,氧气会不期望地引起真空室内的其他部件(诸如液滴发生器的喷嘴)的氧化。然而,已经确定的是,少量的原本将被视为杂质的气体的存在可能对保持或增强系统中的光学元件的反射率具有积极作用。对于源内的收集器,一种机制是耗尽来自盖层的氧气,这导致锡在盖层上的积累增加。

因此有利的是有意地向例如源so或投影系统ps的真空室供应可控制量的这样的气体或这样的气体的混合物。这样的非氢气气体或包括非氢气的气体混合物在被故意引入真空室时在本文中将称为减少气体,因为它们的故意引入用于通过化学和/或物理反应来减少以及会使反射率劣化的过程。这些减少气体可以例如以空气混合物(超净干燥空气或xcda)或与稀有或惰性气体(例如,ar)混合的形式来供应。

向真空室中添加减少气体的一种方法是将减少气体渗入到进入真空室的氢气流中。例如,可以通过以下方式来将氧气/含水气体添加到真空室中:将氧气/含水气体添加到靠近收集器通过的氢气流中以将减少气体的局部浓度增加到使盖层稳定的水平,而不会消耗水-气反应中的大量的h*。因此,减少气体可以例如是以相对比例的o2、h2o、h2o2、o3和n2中的任何一种或其混合物,以抑制不想要的反应和效果并且促进期望的反应和效果。应当注意,在euv下水会光致分解为h2和o2。例如,可以添加氩气和氧气的混合物。在氩气和o2的混合物中,ar为10-5mbar量级并且o2为10-7mbar量级,例如,ar为2e-5mbar并且o2为4e-7mbar。可以基于反射率测量来确定要使用的混合物。减少气体浓度的上限部分地取决于盖层下方的深层氧化。确切的限制取决于由euv光驱动的等离子负载。

存在与引入含氧气体相关联的工程风险,含氧气体用于指代包含o2或诸如h2o等氧化合物的气体。如本文中使用的,短语“包括氢的气体”也意指包含o2或诸如h2o等氧化合物的气体。例如,含氧气体的存在可能引起液滴发生器的喷嘴的氧化。这样的风险可以通过在液滴发生器启动期间切断含氧气体的添加以及通过监测重新启动液滴发生器的成功率来降低。

上面的讨论主要是关于位于源真空室中的反射光学元件。向真空室中的气体混合物中添加减少气体的有益效果还延伸到位于系统其他部分中的反射euv光学元件,诸如pob中的反射光学元件。例如,可以将减少气体添加到pob的真空室中的气体混合物中,以抑制对位于此处的反射光学元件的表面的蚀刻并且减少sih4的形成。该真空环境的减少气体入口处的减少气体的压力可以约为1e-8mbar量级。作为另一示例,图案形成装置ma也处于真空环境中,有时称为掩模版台或掩模版微环境。同样,可以在此处添加低浓度的减少气体以减少sih4的形成。减少气体可以是氧气,并且可以与氮气混合。该真空环境的减少气体入口处的减少气体的压力可以约为4e-8mbar量级。对于这两种环境,减少气体浓度范围的下限主要由获取siox减少的益处所需要的最小量确定。减少气体浓度范围的下限主要由避免深度氧化的需要确定。减少气体的期望浓度在某种程度上取决于反射式euv光学元件的含siox的表面所经受的离子流,而较低的离子流则对减少气体的存在的要求较低。

作为具体示例,可以选择金属氧化物作为其有限的h*复合和snh4再沉积的收集器盖层材料。将金属氧化物还原为金属(或低价氧化物或低价氮化物)会不期望地导致盖层的表面促进h*复合和snh4再沉积。使包含氧气或氮气的气体在盖层上流动可以稳定金属氧化物或氮化物盖层,从而实现更多的锡清洁。可以选择氧气或氮气的浓度以促进这种效果,同时又不消耗过量的h*(生成水),而这将使可用于锡清洁反应的h*更少。在中间水平的氧气下,锡会氧化,这需要更多的h*来清除,但会减少snh4再沉积。目标是促进诸如锡清洁(sn+xh*→snhx)和金属氧化(金属+1/2xo2→(金属)ox)等优选的反应,同时抑制诸如还原((金属)ox+2xh*→金属+h2o)、水形成(2h*+o*=h2o)、h*复合(2h**=h2)和snh4再沉积(snhx=sn+1/2xh2)等不想要的反应。氮同样如此。

用于绝缘体的其他候选材料包括氮化物。例如,这些可以通过添加氮气或氨气混合物作为减少气体来稳定。它们也可以用氧气稳定,因为氧气会氧化盖层中已经耗尽了氮的区域,从而恢复抑制不想要的反应并且促进期望反应的条件。用于绝缘体的附加的候选材料包括碳化物。这些可以例如通过添加ch4和/或轻烃来稳定。

在源中,期望建立气体混合物的流在euv反射性光学元件的表面的至少一部分(即,邻近并且具有平行的速度分量)上流动。例如,这可以通过以下方式实现:给系统添加用于使氢气在腔室内流动的出口并且然后将减少气体添加到氢气流中。如上所述,收集器30可以是长椭圆形的形式,其中中央孔306用以允许激光辐射穿过并且到达照射区域28。在图4中示出收集器和气流部件302。中央孔306延伸穿过收集器镜30的反射表面304。中央孔306位于收集器30的轴对称线ax上。中央孔306具有边缘308。部件302设置有管状本体310(也称为流锥310),管状本体310延伸穿过中央孔306。管状本体310具有内表面312和318以及外表面314。

术语“管状或管形”将被本领域技术人员理解为广义术语,其可以包含多种不同结构或与多种不同结构同义。例如,管状本体可以不具有平行的壁,而是可以是锥形的或喇叭形的。管状本体可以是从收集器的一侧(例如,非收集表面)到收集器的另一相对侧(例如,收集表面)形成管道的任何结构。管状本体可以具有圆形横截面、或椭圆形横截面、或任何其他合适的横截面。

在使用中,主气流gf被引导穿过管状本体310,在本实施例中,该管状本体310被构造和布置为沿垂直于反射表面304的方向引导气体流gf。管状本体310的内表面312被构造和布置为在垂直于反射表面304的方向上引导气体流gf。通常,气流gf被引导朝向第一焦点和第二焦点中的一者或两者。开口316可以位于管状本体310的外表面314与中央孔306的边缘308之间。在图4的实施例中,外表面314和边缘308形成或限定开口316。

开口316(其包括形成该开口316的至少一部分的一个或多个结构,例如管状本体310的外表面314和边缘308)可以被布置为基本上沿反射表面304并且远离管状本体310引导另一气流gf',如图所示。如图所示,喷嘴320和322可以被布置为基本上从收集器30的周围沿着反射表面304朝向管状本体310引导另一气流gf'。如果来自中央和圆周的径向流都存在,则可以布置喷嘴使得这些流汇合,但是尽管如此,除了汇合处之外,这些流基本上邻近收集器30的表面流动。

通过管状本体310的流可以称为锥形流。沿着收集器30的表面从中央朝向圆周的流可以称为伞状流。从圆周沿着收集器30的表面朝向中央的流可以称为周向流。氢气/减少气体混合物的锥形流的流量可以在约50slm至约165slm的范围内。氢气/减少气体混合物的伞状流的流量可以在约40slm至约90slm的范围内。氢气/减少气体混合物的周向流的流量可以在约60slm至约160slm的范围内。在这些类型的h2流下,纯减少气体流仅约为0.002至0.8sccm。如果存在载气(诸如惰性气体),则流量会缩放。例如,如果减少气体混合物是2%的减少气体和98%的惰性气体,则总流量约为0.1至40sccm。最终,重要的是减少气体分压,减少气体分压取决于减少气体与h2(容器中的主流)之比和两种气体的泵速差。注意,容器的总压力可以在约1.2mbar至约2.2mbar的范围内。

替代地,可以存在气体歧管系统,专用于使减少气体流过euv反射光学元件的表面,其中被引导以使气体沿着收集器30的局部表面(具有与该局部表面平行的速度分量)流动的孔/喷嘴仅被供应减少气体。

图5示出了一种系统,用于控制将减少气体引入用于系统的生成和利用euv辐射的一个或多个真空室中。如图5所示,euv源so的真空室26连接到诸如氢气的源气体的气体源400。将源气体中继到真空室26的导管具有在气体控制系统420的控制下的混合节点410。混合节点410还连接到减少气体的源430。气体控制系统420控制是否向进入腔室26的源气体的流中添加减少气体。气体控制系统420还控制减少气体与源气体的混合比。替代地或附加地,减少气体可以在气体控制系统420的控制下直接流到腔室26。

图5还示出了用于控制向pob的真空室440中引入减少气体的系统。如图5所示,pob的真空室440连接到气体的源450。将气体中继到真空室26的导管具有在气体控制系统420的控制下的混合节点460。混合节点460还连接到减少气体的源470。气体控制系统420控制是否将减少气体添加到进入腔室440的气体流中。气体控制系统420还控制减少气体与气体的混合比。替代地或附加地,气体可以在气体控制系统420的控制下直接流到腔室440。

气体控制系统可以被配置为在源操作的同时连续地在线地添加减少气体。气体控制系统可以被配置为间歇地添加减少气体。气体控制系统可以被配置为在源离线的同时添加减少气体。气体控制系统可以被配置为基于由传感器480或490测量的腔室中的euv反射元件的反射率的测量结果来添加减少气体和/或控制减少气体的浓度和/或成分。气体控制系统可以被配置为基于由传感器480或490测量的euv反射元件附近的减少气体浓度的测量来添加减少气体和/或控制减少气体的浓度和/或成分。气体控制系统可以被配置为基于对腔室已经运行的时间的量或源已经生成的脉冲数的测量来添加减少气体和/或控制减少气体的浓度和/或成分。

管状本体的内部和外部之间的圆周间隙形式的伞状流锥310提供跨过收集器30的反射表面304上的氢气的伞状流。这在图6和图8a-8c中示出。

如图9所示,减少气体(例如,氧气)源430可以通过混合节点410(例如,到流锥310的阀或可控制入口)连接到伞状流锥310,以从气体源400向伞状流提供预定量(例如,痕量)减少气体。当阀490或入口打开时,受控量的减少气体被掺入伞状流中的氢气中。当入口关闭时,只有h2流过伞状流锥310。阀490或入口由来自气体控制系统420的控制信号控制。

根据实施例的另一方面,管状本体310设置有一个或多个加热元件500。参考图6和7,这些加热元件500可以围绕管状本体310的外部的圆周布置。每个加热元件500可以由一个或多个加热丝510组成,并且可以由气体控制系统420选择性地供电。加热器500在被激励时在伞状流锥310中的氢流中产生氢自由基。气体控制系统420被布置为向加热器供应能量使得加热器达到足以实现流中的氢气的期望的解离分数的温度,例如高于1300℃。这增加了围绕伞状锥体310的h2流中的h*的浓度。依次地,这又根据以下反应增强了从反射表面304的sn蚀刻和气态锡烷(snh4)的形成:

sn(s)+4h*(g)→snh4(g)

根据另一方面,h2流中的h*浓度的这种增加与诸如o2等减少气体的引入交替发生。在引入o2之后,它会通过毒化锡烷的自催化分解来降低逆反应(气态锡烷转化为固态锡),从而阻止额外的sn形成。交替使氢自由基产生与添加氧气会导致反射表面304上的锡沾染的总体的去除。

尽管在刚刚描述的布置中,通过使用设置在管状本体上的加热的加热丝生成氢自由基,但是也可以从其他或附加来源引入氢自由基。例如,如图8b所示,也可以经由诸如远程等离子体源315的远程的源将h*输送到管状本体310以达到相同的效果。

图8a是收集器30及其反射表面304和中央孔306的前视平面图。伞状流锥310由管状本体310的内部和外部限定。图8b是图8a的布置的侧视图,图8c是图8a的布置的透视图,还示出了用于收集器30的周向支撑件530,该周向支撑件530具有可以设置成与伞状流锥310协作以在收集器30的反射表面304上建立伞状流的周向排气孔540。

因此,如图9和10所示,气体控制系统420可以被配置为交替地(1)激励加热元件500以产生氢自由基和(2)注入减少气体。如图10所示,当加热器被激励时,存在间隔580,而当向伞状流中添加减少气体时,存在间隔560。

图11是描述该过程的流程图。在步骤s10中,向伞状流锥供应氢气以建立氢气伞状流。在步骤s20中,气体控制系统420激励加热器500,以在间隔a中将伞状流中的氢的一部分转化为自由基。在间隔a结束之后,在步骤s30中,气体控制系统将阀490打开,以在间隔b中向伞状流中添加预定量的减少气体(例如,氧气)。然后,根据需要重复该过程,以在与流锥310相同的环境中维持或改善反射光学元件的反射率。

此外,当源运行时,熔融的锡屑连续地到达腔室26内的表面,诸如叶片94的表面。在源的操作期间生成的氢自由基与熔融的锡相互作用,从而导致锡的小颗粒从熔融锡的表面喷射。这些粒子的典型尺寸约为微米,并且它们以每秒几米的速度离开表面。这种现象称为“锡飞溅”。通过锡喷溅产生的颗粒或粒子可能最终落在收集器上,这也导致收集器镜的euv反射率损失。

为了减少或甚至完全消除锡的飞溅,定期添加减少气体(例如,上述氧气)可以氧化到达叶片的锡。为此目的,10e-5mbar量级的氧气浓度可以足够。氧气暴露可以以特定间隔执行,例如,源的高占空比运行的大约每1-2小时。为了减少氧气暴露对收集器表面的sn自清洁的负面影响,这种氧气的添加可以离线进行,即,在不产生等离子体时添加氧气。因此,将激光器切换到其中不产生液滴、并且可以将少量氧气引入容器中的操作模式。例如,这可以通过包含2%的氧气和98%的ar的混合物的单独气体供应来完成。由于分子氢的存在不会干扰氧的喷溅抑制作用,因此可以允许规则的氢流不间断地继续流动。气体混合物可以是1slm的o2/ar混合物和正常的氢气流(例如,可以是大约200slm)。也可以使用更大或更小的数量。同样,可以在该过程中关闭氢气供应。氧暴露时间的持续时间可以约为几分钟量级,例如约5分钟,尽管其也可以调节。在曝光之后,可以恢复光源的正常操作。

含氧气体可以连续地或间歇地被添加到容器中。但是,连续供应含氧气体可能导致收集器表面上存在的sn层的氧化。在这种情况下,在收集器表面会形成一层snox,这可能会导致反射损失。连续供应含氧气体也可能导致多层反射镜收集器的硅层的氧化。在这种情况下,在收集器表面上会形成一层氧化物,这也会导致反射损失。同样,持续供应含氧气体会大大提高对污染了收集器的锡捕集器的防溅。因此,对于某些应用,可能希望将含氧气体间歇地、而不是连续地添加到容器中,而不管引入是否与另一气体交替进行。

因此,根据一个实施例的一个方面,参考图12,当收集器反射表面304的反射率在定义的规格范围内时,分压测量装置610读取容器440中的源操作条件的参数,诸如例如o2的分压、n2的分压和h2o的分压。然后可以设置这些参数并且将其记录为阈值。测量装置610可以例如通过残留气体质谱仪来实现。优选地,测量装置610将连续地提供测量值。同样有利的是,使测量装置610足够靠近反射表面304,使得由测量装置610测量的分压值代表邻近反射表面304的分压。

一旦确定了规格值,就操作源,并且监测至少一个参数的操作值,例如含氧气体的分压。如果确定含氧气体的分压已经降低到阈值以下,则控制系统420通过打开计量阀600来接通来自气源430的含氧气体的供应。在确定含氧气体的分压已经超过阈值之前,含氧气体的供应将保持开启状态。此时,控制系统420关闭含氧气体的供应。

该过程在图13中以图形方式示出。在图13中,在时间间隔t1期间,如线650所示的含氧气体的分压被建立为高于阈值水平660的初始水平。在时间间隔t1之后,停止向容器供应含氧气体。然后,在时间间隔t2期间,随着含氧气体减少,容器内的含氧气体的分压逐渐降低。在时间间隔t2结束时,该水平充分下降,使其下降到阈值660以下。此时,控制系统420恢复向容器提供含氧气体,直到含氧气体的水平高于阈值水平660。该过程以这种方式继续进行。应当注意,当达到阈值时,不必立即切断气流,当含氧气体的分压低于阈值时,不必立即恢复气流。

在时间间隔t1期间,含氧气流可以持续例如大约30分钟。这使收集器表面保持氧化。在时间间隔t2期间,该时间间隔可以持续例如3至8小时的时间范围,在容器中没有过量的含氧气体。但是,含氧气体会逐渐消耗/减少,直到分压降至阈值以下。阈值通常将根据应用来设置,但是示例性的值可以为4e-8mbar量级。

图14是描述该过程的流程图。在步骤s100,确定产生收集器的规范内反射率的分压值。在步骤s110,确定含氧气体的分压是否小于阈值。如果步骤s110的确定是否定的,则在步骤s120中中止配料,即,停止向容器中的含氧气体的流动,并且该过程返回到在步骤s110确定含氧气体的分压。如果步骤s110的确定是肯定的,则在步骤s130,供应含氧气体以达到该值阈值,即,开启馈送。

根据另一方面,如图15所示,该系统可以被操作以将含氧气体的分压保持在给定范围内而不是高于单个阈值。在这样的实施例中,针对收集器反射镜的规格内性能确定上限阈值tu和下限阈值tl。操作气源,并且监测源参数的操作值,例如含氧气体的分压。如果确定含氧气体的分压低于下限阈值,则控制装置接通含氧气体的供应,诸如在时间间隔t2的结束时进行。含氧气体的供应保持打开,直到确定含氧气体的分压已达到或超过诸如在时间间隔t3结束时出现的上限阈值。此时,控制系统将关闭含氧气体的供应。

图16是描述该过程的流程图。在步骤s150,确定产生规格内反射率的分压范围。在步骤s160,确定含氧气体的分压是否在范围内。如果是,则在步骤s170,关闭馈送,即,切断向容器的含氧气体的供应,并且该过程返回步骤s160。如果确定步骤s160是否定的,则在步骤s180打开配料。如上所述,含氧气体的分压可以直接测量或者可以通过测量容器中其他气体的分压来推测。

根据另一方面,控制系统可以监测含氧气体的分压。一旦含氧气体的分压下降到某个阈值以下,控制系统就可以打开向容器中供应含氧气体一段时间,该时间是预先已知的并且足以增加含氧气体的分压使其超过一定阈值。然后,控制系统可以关闭气体供应达一段预定时间,该时间是在减少之前的预先已知的时间量,其将引起含氧气体的分压下降到预定阈值以下。

如上所述,反射元件可以具有盖层,盖层可以包括诸如金属氧化物的氧化物。含氧气体可以包括以上列出的含氧气体中的任何一种或其组合,即,o2、h2o、h2o2、o3、co2和空气。含氧气体可以与诸如氩气或氦气等惰性气体混合。例如,所添加的气体可以是与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。

尽管以上示例是关于氧气的,但是应当理解,诸如氮气等其他气体可以单独使用或与氧气一起使用。同样,收集器的表面上的流动方向可以是任何方向。用于达到相同效果的替代实现是从收集器边缘向中央而不是从中央向边缘传送减少气体和/或自由基,以达到相同的效果,或者从两个位置或交替地(例如,首先从边缘到中央,然后再从中央到边缘)。

本公开借助于示出特定功能及其关系的实现的功能构建块来完成。为了方便描述,本文中已经任意定义了这些功能构建块的边界。只要适当执行指定的功能及其关系,就可以定义其他边界。

以上描述包括一个或多个实施例的示例。当然,不可能为了描述前述实施例的目的而描述部件或方法的每种可能的组合,但是本领域普通技术人员可以认识到,各种实施例的很多其他的组合和置换是可能的。因此,所描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的改变、修改和变化。此外,就在详细描述或权利要求中使用术语“包括(includes)”的程度而言,这样的术语旨在以与术语“包括(comprising)”相似的方式是包括性的,因为当在权利要求中用作过渡术语时,解释为“包括(comprising)”。此外,尽管可以以单数形式描述或要求保护所描述的方面和/或实施例的要素,但是可以想到复数形式,除非明确指出对单数形式的限制。另外,除非另有说明,否则任何方面和/或实施例的全部或一部分可以与任何其他方面和/或实施例的全部或一部分一起使用。

在以下编号的条款中阐述本发明的其他方面。

1.一种装置,包括:

真空室;

布置在所述真空室中的反射光学元件;

用于向所述真空室中添加气体的气体分配系统,所述气体分配系统具有用于与减少气体的源连接的接口,所述减少气体通过化学反应来减少所述反射光学元件的污染;和

气体控制系统,用于控制所述气体分配系统,所述气体控制系统具有将来自所述气体的源的所述减少气体通过所述气体分配系统以调节方式引入所述真空室的内部的状态。

2.根据条款1所述的装置,其中所述减少气体包括含氧气体。

3.根据条款2所述的装置,其中所述含氧气体包括o2。

4.根据条款2所述的装置,其中所述含氧气体包括h2o。

5.根据条款2所述的装置,其中所述含氧气体包括o3。

6.根据条款2所述的装置,其中所述含氧气体包括co2。

7.根据条款2所述的装置,其中所述含氧气体包括空气。

8.根据条款1所述的装置,其中所述反射光学元件包括多层反射镜,所述多层反射镜包括盖层和多个下层,所述盖层被布置为保护所述下层免受损坏。

9.根据条款8所述的装置,其中所述盖层包括氧化物。

10.根据条款9所述的装置,其中所述氧化物包括金属氧化物。

11.根据条款8所述的装置,其中所述减少气体包括含氧气体,并且所述盖层包括氮化物。

12.根据条款8所述的装置,其中所述盖层包括碳化物。

13.根据条款1所述的装置,其中所述气体分配系统被配置为引导所述减少气体跨过所述盖层的至少一部分的流动。

14.根据条款1所述的装置,其中所述气体分配系统被配置为通过向含氢气的流中添加一定量的减少气体来将来自所述气体的源的所述减少气体添加到所述真空室中。

15.根据条款1所述的装置,其中所述气体分配系统被配置为通过将所述减少气体渗入到所述含氢气体流中来将所述减少气体添加到所述含氢气体中。

16.根据条款1所述的装置,其中所述气体分配系统被配置为将所述减少气体与惰性气体混合以获取包含至少0.1%的减少气体的混合物。

17.根据条款1所述的装置,其中所述气体分配系统被配置为将所述减少气体与惰性气体混合。

18.根据条款17所述的装置,其中所述减少气体包括o2,并且所述惰性气体包括氩气。

19.根据条款17所述的装置,其中所述减少气体包括h2o。

20.根据条款17所述的装置,其中所述减少气体包括co2。

21.根据条款17所述的装置,其中所述减少气体包括o3。

22.根据条款17所述的装置,其中所述减少气体包括空气。

23.根据条款1所述的装置,其中所述减少气体包括水蒸气。

24.根据条款1所述的装置,其中所述气体分配系统被配置为将所述减少气体与惰性气体混合以形成包括10-5mbar量级的惰性气体和10-7mbar量级的减少气体的混合物。

25.根据条款1所述的装置,其中所述反射光学元件具有盖层,并且所述气体分配系统具有至少一个出口,所述至少一个出口被布置为生成跨过盖层的至少一部分的包含减少气体的气体流动。

26.根据条款1所述的装置,其中所述气体控制系统被配置为连续地添加所述减少气体。

27.根据条款1所述的装置,其中所述气体控制系统被配置为在等离子体被生成的同时在线添加所述减少气体。

28.根据条款1所述的装置,其中所述气体控制系统被配置为间歇地添加一定剂量的所述减少气体。

29.根据条款1所述的装置,还包括被布置为感测所述光学元件的反射率并且产生指示所述反射率的信号的传感器,并且其中所述气体控制系统被布置为接收所述信号并且被配置为至少部分基于所感测的反射率来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。

30.根据条款1所述的装置,还包括被布置为感测邻近所述反射光学元件的减少气体浓度并且产生指示减少气体浓度的信号的传感器,并且其中所述气体控制系统被布置为接收所述信号并且至少部分基于邻近所述反射光学元件的所述减少气体浓度来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。

31.根据条款1所述的装置,其中所述反射光学元件是euv辐射的euv源的一部分,并且其中所述气体控制系统被配置为基于所述euv源的操作的持续时间来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。

32.根据条款1所述的装置,其中所述反射光学元件是euv辐射的euv源的一部分,并且所述气体控制系统操作以基于由所述euv源产生的euv辐射的脉冲数来控制减少气体浓度和减少气体成分中的至少一项。

33.根据条款1所述的装置,还包括位于所述真空室内的用于在所述真空室内引导气体流的多个结构,并且还包括被布置为使所述减少气体在所述结构上流动的第二气体分配系统。

34.一种装置,包括:

真空室;

布置在所述真空室中的反射光学元件;

用于向所述真空室中添加氢气的主气体分配系统;

用于向所述真空室中添加减少气体的辅气体分配系统,所述减少气体通过化学反应来减少所述反射光学元件的污染;和

用于控制所述主气体分配系统和所述辅气体分配系统的气体控制系统,所述气体控制系统具有所述减少气体通过所述第二气体分配系统以调节方式被引入所述真空室的内部的状态。

35.一种方法,包括步骤:

测量euv光源的操作参数,所述euv光源包括真空室和位于所述真空室内的反射光学元件;以及

至少部分基于所测量的所述操作参数来控制减少气体到所述真空室中的添加,所述减少气体通过化学反应来减少所述反射光学元件的污染。

36.根据条款35所述的方法,其中控制减少气体的添加的步骤包括控制所述减少气体的浓度。

37.根据条款35所述的方法,其中控制减少气体的添加的步骤包括控制所述减少气体的流量。

38.根据条款35所述的方法,其中控制减少气体的添加的步骤包括控制所述减少气体的成分。

39.根据条款35所述的方法,其中所述操作参数是所述光学元件的反射率。

40.根据条款35所述的方法,其中所述操作参数是邻近所述光学元件的所述减少气体的浓度。

41.根据条款35所述的方法,其中所述操作参数是所述euv光源的操作的持续时间。

42.根据条款35所述的方法,其中所述操作参数是自从预定义启动时间以来由所述euv光源产生的euv脉冲数。

43.一种装置,包括:

真空室;

布置在所述真空室中的反射光学元件;

气体分配系统,具有选择性地允许进入所述真空室中的气流的入口;

减少气体的源,通过化学反应来减少与所述入口可选择流体连通的所述反射光学元件的污染;

至少一个加热元件,与所述入口热连通并且被布置为将流过所述入口的气体加热到足以在所述气体流中的气体的至少一部分中生成自由基的温度;和

气体控制系统,被配置为控制所述气体分配系统和所述至少一个加热元件,所述气体控制系统具有第一状态和第二状态,在所述第一状态中,所述气体控制系统引起所述减少气体通过所述入口引入所述真空室中,在第二状态中,所述气体控制系统引起所述至少一个加热元件被激励。

44.根据条款43所述的装置,其中所述至少一个加热元件包括至少一个加热丝。

45.根据条款43所述的装置,其中所述减少气体包括含氧气体。

46.根据条款45所述的装置,其中所述含氧气体包括o2。

47.根据条款45所述的装置,其中所述含氧气体包括h2o。

48.根据条款45所述的装置,其中所述含氧气体包括o3。

49.根据条款45所述的装置,其中所述含氧气体包括co2。

50.根据条款45所述的装置,其中所述含氧气体包括空气。

51.根据条款43所述的装置,其中所述减少气体操作以流过所述反射光学元件的反射表面的至少一部分。

52.根据条款43所述的装置,其中所述气体分配系统操作以通过将一定量的所述减少气体添加到含氢气体流中来将来自所述气体的源的减少气体引入所述真空室中。

53.根据条款43所述的装置,其中所述气体分配系统被配置为通过将所述减少气体渗入到所述含氢气体流中来将来自所述气体的源的减少气体引入所述真空室中。

54.根据条款43所述的装置,其中所述入口包括与所述反射光学元件的中央孔同轴地并且围绕所述反射光学元件的中央孔布置的锥形元件。

55.根据条款54所述的装置,还包括围绕所述圆锥形元件的外表面周向地布置的多个加热元件。

56.根据条款54所述的装置,其中所述多个加热元件中的每个加热元件包括至少一个加热丝。

57.一种减少极紫外光源中的反射光学元件的反射表面的目标材料污染的方法,所述方法包括步骤:

形成跨过所述反射表面的氢气的伞状流;

在第一间隔期间,使伞状流中的氢气的至少一部分电离;

在与所述第一间隔不同的第二间隔期间,向所述伞状流中添加预定量的减少气体;以及

多次交替地重复所述电离步骤和所述添加步骤。

58.一种装置,包括:

真空室;

布置在所述真空室中的反射光学元件;

气体分配系统,具有选择性地允许进入所述真空室中的气流的入口;

减少气体的源,所述减小气体通过化学反应来减少与所述入口可选择流体连通的所述反射光学元件的污染;

所述气体分配系统被配置为使包含自由基的气体的源与所述入口选择性流体连通;和

气体控制系统,被配置为控制所述气体分配系统,所述气体控制系统具有第一状态和第二状态,在所述第一状态中,所述气体控制系统引起所述减少气体通过所述入口引入所述真空室中,在所述第二状态中,所述气体控制系统引起所述包含自由基的气体通过所述入口引入所述真空室中。

59.根据条款58所述的装置,其中所述包含自由基的气体的源包括至少一个加热元件,所述至少一个加热元件与所述入口热连通并且被布置为将流过所述入口的气体流加热到足以在所述气体流中的气体的至少一部分中生成自由基以产生所述包含自由基的气体的温度。

60.根据条款58所述的装置,其中所述包含自由基的气体的源包括等离子体源,所述等离子体源布置为在所述气体到达所述入口之前在所述气体中产生自由基。

61.一种减少极紫外光源中的真空室中的反射光学元件的反射表面的目标材料污染的方法,所述方法包括步骤:

(a)开始流入所述真空室的减少气体流;

(b)停止流入所述真空室的所述减少气体流;

(c)开始流入所述真空室的包含自由基的气体流;

(d)停止流入所述真空室的包含自由基的气体流;

其中步骤(a)-(d)被依次重复多次。

62.一种装置,包括:

真空室;

布置在所述真空室中的反射光学元件;

气体供应系统,操作以向所述真空室供应至少第一气体和第二气体,所述第二气体包括氧气;和

控制系统,操作以控制所述气体供应系统以至少部分基于在所述真空室中感测的所述第一气体和所述第二气体中的至少一者的分压来供应所述第二气体。

63.根据条款62所述的装置,其中所述反射光学元件包括盖层,所述盖层包括氧化物。

64.根据条款63所述的装置,其中所述氧化物包括金属氧化物。

65.根据条款62所述的装置,其中所述控制系统操作以控制所述气体供应系统以至少部分基于在所述真空室中感测的所述第一气体的分压来供应所述第二气体。

66.根据条款62所述的装置,其中所述控制系统操作以控制所述气体供应系统以至少部分基于在所述真空室中感测的所述第一气体的分压来供应所述第二气体。

67.根据条款62所述的装置,其中所述第二气体包括o2。

68.根据条款62所述的装置,其中所述第二气体包括h2o。

69.根据条款62所述的装置,其中所述第二气体包括h2o2。

70.根据条款62所述的装置,其中所述第二气体包括o3。

71.根据条款62所述的装置,其中所述第二气体包括co2。

72.根据条款62所述的装置,其中所述第二气体包括空气。

73.根据条款62至72中任一项所述的装置,其中所述第二气体包括惰性气体。

74.根据条款73所述的装置,其中所述惰性气体包括氩气。

75.根据条款73所述的装置,其中所述惰性气体包括氦气。

76.根据条款62至72中任一项所述的装置,其中所述第二气体包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。

77.根据条款62所述的装置,还包括被布置为感测所述第二气体在所述真空室中的分压并且向所述控制系统生成指示所述分压的第一信号的气压传感器,并且其中所述控制系统至少部分基于所述第一信号来控制所述第二气体的供应。

78.根据条款77所述的装置,其中所述气压传感器直接感测所述第二气体的所述分压。

79.根据条款77所述的装置,其中所述气压传感器通过感测除了所述第二气体之外的至少一种气体的分压来间接地感测所述含氧气体的所述分压。

80.一种装置,包括:

真空室;

布置在所述真空室中的反射光学元件;

用于向所述真空室中添加气体的气体分配系统,所述气体分配系统包括用于与含氧气体的源连接的接口;和

气体控制系统,被配置为控制所述气体分配系统向所述真空室供应所述含氧气体,直到所述含氧气体的分压达到第一值,从而停止所述含氧气体到所述真空室的供应,直到所述含氧气体的所述分压达到小于所述第一值的第二值,并且恢复所述含氧气体到所述真空室的供应,直到所述含氧气体的所述分压达到大于所述第二值的第三值。

81.根据条款80所述的装置,其中所述反射光学元件包括多层反射镜,所述多层反射镜包括盖层和多个下层,所述盖层被组成和布置为保护所述下层不受损害,所述盖层包括氧化物。

82.根据条款81所述的装置,其中所述氧化物包括金属氧化物。

83.根据条款80所述的装置,其中所述第三值基本上等于所述第一值。

84.根据条款80所述的装置,其中所述含氧气体包括o2。

85.根据条款80所述的装置,其中所述含氧气体包括h2o。

86.根据条款80所述的装置,其中所述含氧气体包括h2o2。

87.根据条款80所述的装置,其中所述含氧气体包括o3。

88.根据条款80所述的装置,其中所述含氧气体包括co2。

89.根据条款80所述的装置,其中所述含氧气体包括空气。

90.根据条款80至89中任一项所述的装置,其中所述第二气体包括惰性气体。

91.根据条款90所述的装置,其中所述惰性气体包括氩气。

92.根据条款90所述的装置,其中所述惰性气体包括氦气。

93.根据条款80至92中任一项所述的装置,其中所述第二气体包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。

94.根据条款80所述的装置,还包括被布置为感测所述含氧气体在所述真空室中的分压并且向所述气体控制系统生成指示所述分压的第一信号的气压传感器,并且其中所述气体控制系统至少部分基于所述第一信号来控制所述含氧气体的供应。

95.根据条款94所述的装置,其中所述气压传感器直接感测所述含氧气体的所述分压。

96.根据条款94所述的装置,其中所述气压传感器通过感测除了所述含氧气体之外的至少一种气体的分压来间接地感测所述含氧气体的所述分压。

97.根据条款94所述的装置,其中所述气压传感器被布置感测接近所述反射光学元件的所述含氧气体的所述分压。

98.一种延长euv源的真空室中的反射表面的使用寿命的方法,所述方法包括步骤:

提供气体供应系统,所述气体供应系统操作以向所述真空室供应至少第一气体和第二气体,所述第二气体包括氧气;

感测所述第一气体和所述第二气体中的至少一者在所述真空室中的分压;

控制所述气体供应系统至少部分基于所感测的分压来供应所述第二气体。

99.根据条款98所述的方法,其中所述感测步骤包括感测所述第二气体的分压。

100.根据条款98所述的方法,其中所述感测步骤包括感测所述第一气体的分压。

101.根据条款98所述的方法,其中所述第二气体包括o2。

102.根据条款98所述的方法,其中所述第二气体包括h2o。

103.根据条款98所述的方法,其中所述第二气体包括h2o2。

104.根据条款98所述的方法,其中所述第二气体包括o3。

105.根据条款98所述的方法,其中所述第二气体包括co2。

106.根据条款98所述的方法,其中所述第二气体包括空气。

107.根据条款98至106中任一项所述的方法,其中所述第二气体包括惰性气体。

108.根据条款107所述的方法,其中所述惰性气体包括氩气。

109.根据条款107所述的方法,其中所述惰性气体包括氦气。

110.根据条款98至109中任一项所述的方法,其中所述第二气体包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。

111.一种延长euv源的真空室中的反射表面的使用寿命的方法,所述方法包括步骤:

(a)向所述真空室供应含氧气体;

(b)当所述含氧气体的分压达到第一值时,停止向所述真空室供应所述含氧气体;

(c)当所述含氧气体的分压达到小于所述第一值的第二值时,向所述真空室供应更多的含氧气体;

(d)当所述含氧气体的分压达到大于所述第二值的第三值时,停止向所述真空室供应所述含氧气体;以及

(e)重复步骤(c)和(d)以将所述含氧气体的所述分压保持在所述第一值与所述第二值之间。

112.根据条款111所述的方法,其中所述第三值基本上等于所述第一值。

113.根据条款111所述的方法,其中所述含氧气体包括o2。

114.根据条款111所述的方法,其中所述含氧气体包括h2o。

115.根据条款111所述的方法,其中所述含氧气体包括h2o2。

116.根据条款111所述的方法,其中所述含氧气体包括o3。

117.根据条款111所述的方法,其中所述含氧气体包括co2。

118.根据条款111所述的方法,其中所述含氧气体包括空气。

119.根据条款111至118中任一项所述的方法,其中所述第二气体包括惰性气体。

120.根据条款119所述的方法,其中所述惰性气体包括氩气。

121.根据条款119所述的方法,其中所述惰性气体包括氦气。

122.根据条款111至119中任一项所述的方法,其中所述第二气体包括与至少0.1%的含氧气体混合的惰性气体。

123.根据条款111所述的方法,其中步骤(b)、(c)和(d)中的每个包括感测所述真空室中的所述含氧气体的分压。

124.根据条款111所述的方法,其中步骤(b)、(c)和(d)中的每个包括直接感测所述真空室中的所述含氧气体的分压。

125.根据条款111所述的方法,其中步骤(b)、(c)和(d)中的每个包括通过感测除了所述含氧气体之外的至少一种气体的分压来间接地感测所述含氧气体在所述真空室中的分压。

126.根据条款111所述的方法,其中步骤(b)、(c)和(d)中的每个包括感测接近所述反射表面的所述含氧气体在所述真空室中的分压。

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