基于微磁的极紫外辐射源的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于微磁的极紫外辐射源。实施例包含一种磁摇摆器，所述磁摇摆器包括：第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体在至少50个磁体的线路中彼此相邻；通路，所述通路与所述线路相邻，电子束可以沿着所述通路行进，所述通路耦合至粒子加速器；以及多个通孔，所述多个通孔在所述第一磁体和所述第二磁体中的每一个磁体的多个侧面上，以便分别向所述第一磁体和所述第二磁体提供具有相反方向的多个电流，以便定向具有相反的非易失性取向的所述第一磁体和所述第二磁体。本文提供了其它实施例。
【专利说明】基于微磁的极紫外辐射源
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及半导体处理，并且具体地，涉及改进的极紫外（EUV)照明源。
【背景技术】
[0002] 集成电路（1C)总体上包括形成于半导体衬底上的诸如晶体管之类的许多半导体 特征。可以使用称为光刻法的工艺来定义用于形成器件的图案。使用光刻法，使光照射通 过掩模上的图案，将图案转移至半导体衬底上的光致抗蚀剂层。然后能够对光致抗蚀剂进 行显影，去除经曝光的光致抗蚀剂并且在衬底上留下图案。然后能够对衬底的经曝光部分 执行诸如离子注入、刻蚀等的各种其它技术，以便形成各个器件。
[0003] 为了增加诸如微处理器之类的1C的速度，将越来越多的晶体管添加至1C。因此， 必须减小各个器件的尺寸。减小各个特征的尺寸的一个方式是在光刻工艺期间使用短波长 光。根据瑞利定律（R=k*A/NA，其中，k是与工艺相关常数，A是照明的波长，NA=数值 孔径，以及R是特征的分辨率），光的波长的减小成比例地减小了所印刷的特征的尺寸。
[0004] 极紫外（EUV)光（例如，13. 5nm波长光）可以用于印刷非常小的半导体特征。例 如，EUV可以用于印刷长度为15-20纳米（nm)的隔离特征、以及具有50nm线路和间隔的嵌 套特征和组结构。
[0005] EUV光子能够由等离子体的受激原子来生成。生成等离子体的一种方式是将激光 束投射至目标（小滴、丝状射流）上，引起高密度的等离子体。当等离子体的受激原子回到 稳定状态时，发射特定能量（并且由此特定波长）的光子。目标可以例如是氙、锡、或锂。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 根据所附权利要求书、一个或多个示例性实施例的下面的详细描述、以及相应的 附图，本发明的实施例的特征和优点将变得显而易见，其中：
[0007] 图1描绘了本发明的实施例中的微磁EUV源。
[0008] 图2描绘了本发明的实施例中的芯片上摇摆器。
[0009] 图3描绘了本发明的实施例中的用于定向（orient)微磁的电流通路。
[0010] 图4(a)描绘了电子束在进入摇摆器的实施例之前的初始条件，以及图4(b)描绘 了电子束在离开摇摆器的实施例之后的条件。
[0011] 图5描绘了本发明的实施例中的用于定向微磁的电流通路。
[0012] 图6描绘了本发明的实施例中的芯片上摇摆器的部分。
[0013] 图7描绘了本发明的实施例中的芯片上摇摆器的部分。
【具体实施方式】
[0014] 现在将参考附图，其中，相似的结构可以以相似后缀的参考标记来提供。为了更清 晰地示出各个实施例的结构，本文包含的附图是集成电路结构的图解表示。从而，例如在显 微照片中的制造的集成电路结构的实际外观可以显得不同，同时仍然并入了所示例的实施 例中要求保护的结构。而且，附图可以仅仅示出对理解所示例的实施例有用的结构。可以 不包含本领域中已知的另外结构，以便保持附图的清楚。指示如此描述的实施例的"实施 例"、"各个实施例"等可以包含特定特征、结构、或特性，但不是每一个实施例都必须包含该 特定特征、结构、或特性。一些实施例可以具有针对其它实施例所描述的特征中的一些、全 部特征或者不具有针对其它实施例所描述的特征中的任何特征。"第一"、"第二"、"第三"等 描述共同的对象，并且指示指相似对象的不同实例。该形容词并非暗示如此描述的对象必 须在时间上、空间上、排序上或者以任何其它方式处于给定的顺序。"连接"可以指示元件彼 此直接进行物理接触或电气接触，以及"耦合"可以指示元件彼此协作或者交互，但是元件 可以直接进行物理接触或电气接触或者可以不接触。同样，尽管相似或相同的数字可以用 于指定不同附图中的相同或相似的部分，但是这样做并非意指包含相似或相同数字的所有 附图构成单个或相同的实施例。
[0015] 如以上所描述的，能够使用基于等离子体的技术来产生EUV光子。然而，这种技术 有问题的，因为需要大量能量和大尺寸的设备来激发在基于等离子体的方法中所使用的原 子。此外，基于等离子体的源遭受到不期望的约100W的最大可用输出功率的EUV。
[0016] 然而，本发明的实施例获得了大约5, 000W(或者更大）的最大可用输出功率的 EUV。如图1中所示出的，该实施例将自由电子束106从紧凑型直线加速器（LINAC) 105投 射至磁摇摆器（即波荡器）107中，其继而产生EUV108,将EUV108引导至掩膜板109以 便执行光刻。摇摆器能够产生短波长的EUV，因为例如以微尺度的磁体在半导体集成电路 (1C)芯片上制造了摇摆器。因此，基于芯片的摇摆器比在基于等离子体的技术中所需要的 设备中的一些设备小得多，并且还需要更少的能量来运行。
[0017] 图2描绘了本发明的实施例中的芯片上摇摆器207。摇摆器207包含在氧化物 205 (或者其它非磁性材料）内和在衬底204上方的永磁体210、永磁体211、永磁体212、永 磁体213、永磁体214、永磁体220、永磁体221、永磁体222、永磁体223、永磁体224。图3更 详细地描绘了磁体311 (其与磁体211相对应）、磁体312 (其与磁体212相对应）、以及磁 体313 (其与磁体213相对应）。以下可互换地讨论了图2和图3。
[0018] 摇摆器207产生具有周期（Aw)的空间周期性磁场255。周期Aw基于磁体间距 距离360 (即，从磁体"N"极的"开头" / "末尾"至下一个磁体"N"极的"开头" / "末尾" 的距离，或者从磁体"S"极的"开头"/ "末尾"至下一个磁体"S"极的"开头"/ "末尾"的 距离）。摇摆器207具有若干周期（Nw)，图2中仅仅示出了若干周期中的一些周期。因此， 摇摆器的长度是Lw=NWXW。周期的数量必须大到足以对粒子束250起作用，使得摇摆器 207传递足够的能量，以便形成EUV束108。例如，每一个系列的磁体（包括第一系列的磁 体210、磁体211、磁体212、磁体213、磁体214和包括第二系列的磁体220、磁体221、磁体 222、磁体223、磁体224)可以具有超过100个周期（200个磁体），以便对辐射光子适当地 施加短波长的振荡）。由束中的自由电子发射的光的波长（AJ与束中电子的能量有关，如
【权利要求】
1. 一种装置，包括： 第一磁体、第二磁体、以及第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述第三磁体 在第一线路中彼此紧邻，以及在第二线路中的另外的磁体； 通路，所述通路在所述第一线路与所述第二线路之间，电子束可以沿着所述通路行进， 所述通路被布置为耦合至粒子加速器； 第一通孔，所述第一通孔在所述第一磁体与所述第二磁体之间，以便向所述第一磁体 传送电流，所述电流提供具有第一取向的第一磁场；以及 第二通孔，所述第二通孔与所述第二磁体相邻，以便向所述第二磁体传送电流，所述电 流提供具有与所述第一取向相反的第二取向的第二磁场。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一磁体具有基于所述第一磁场的所述第 一取向，以及所述第二磁体具有基于所述第二磁场的所述第二取向，并且所述第一取向和 所述第二取向是非易失性的。
3. 根据权利要求2所述的装置，其中，磁体的所述第一线路和所述第二线路形成在集 成电路芯片内。
4. 根据权利要求2所述的装置，所述装置包括所述粒子加速器。
5. 根据权利要求2所述的装置，其中，（a)所述第二磁体在所述第一磁体与所述第三磁 体之间，并且没有其它磁体在所述第一磁体与所述第三磁体之间，（b)所述第一磁体具有与 内边缘相反的外边缘，并且所述内边缘紧邻所述第二磁体，（c)所述第三磁体具有与所述第 二磁体紧邻的内边缘，以及（d)从所述第一磁体的所述外边缘延伸至所述第三磁体的所述 内边缘的距离被配置为产生具有极紫外波长的光束。
6. 根据权利要求2所述的装置，其中，磁体的所述第一线路包含小于500微米的磁体间 距距离。
7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述磁体间距距离被配置为辐射具有大于200W 的功率的极紫外光。
8. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述磁体间距距离被配置为辐射具有小于300nm 的波长的极紫外光。
9. 根据权利要求2所述的装置，其中，磁体的所述第一线路和所述第二线路各自包含 多于50个磁体，并且以交替的磁取向来布置磁体的所述第一线路，使得相邻磁体具有相反 的磁取向。
10. 根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二线路包含第四磁体，并且所述第一磁 体和所述第四磁体被布置为互补对，所述第四磁体具有与所述第一磁取向相反的磁取向。
11. 根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一通孔和所述第二通孔耦合在一起，以 便形成与所述第二磁体的至少三个侧面相邻的电流通路。
12. 根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一通孔还传送提供所述第二磁场的所述 电流。
13. 根据权利要求2所述的装置，所述装置包括与所述第一磁体相邻的第三通孔，其 中，所述第一通孔和所述第三通孔耦合在一起，以便形成与所述第一磁体的至少三个侧面 相邻的电流通路。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中，所述第一通孔和所述第三通孔在所述第一磁 体下方彼此直接连接。
15. 根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二磁体在所述第一磁体与所述第三磁体 之间，并且没有其它磁体在所述第一磁体与所述第三磁体之间。
16. -种磁摇摆器，包括： 第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体在至少50个磁体的线路中彼此 相邻； 通路，电子束可以沿着所述通路行进，所述通路与所述线路相邻，以便耦合至粒子加速 器；以及 多个通孔，所述多个通孔在所述第一磁体和所述第二磁体中的每一个磁体的多个侧面 上，以便分别向所述第一磁体和所述第二磁体提供具有相反方向的多个电流，以便定向具 有相反的非易失性取向的所述第一磁体和所述第二磁体。
17. 根据权利要求16所述的装置，所述装置包括与所述第二磁体相邻的第三磁体，其 中，从所述第一磁体的一端延伸至所述第三磁体的一端的距离被配置为产生具有极紫外波 长的光束。
18. 根据权利要求17所述的装置，其中，所述距离小于500微米。
19. 一种方法，包括： 提供摇摆器，所述摇摆器包含：（a)第一磁体、第二磁体、以及第三磁体，所述第一磁 体、所述第二磁体、以及所述第三磁体在第一线路中彼此紧邻，以及在第二线路中的另外的 磁体；(b)通路，所述通路在所述第一线路与所述第二线路之间，电子束可以沿着所述通路 行进，所述通路被布置为耦合至粒子加速器；（c)第一通孔，所述第一通孔在所述第一磁体 与所述第二磁体之间；以及（d)第二通孔，所述第二通孔与所述第二磁体相邻； 向所述第一通孔传送第一电流，并且基于所述第一电流来向所述第一磁体提供具有第 一取向的第一磁场；以及 向所述第二通孔传送第二电流，并且基于所述第二电流来向所述第二磁体提供具有与 所述第一取向相反的第二取向的第二磁场。
20. 根据权利要求19所述的方法，包括： 利用所述第一磁场来编程所述第一磁体，以便具有所述第一取向；以及 利用所述第二磁场来编程所述第二磁体，以便具有所述第二取向。
21. -种装置，包括： 第一磁体、第二磁体、以及第三磁体，所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述第三磁体 在第一线路中彼此紧邻，以及在第二线路中的另外的磁体；以及 通路，所述通路在所述第一线路与所述第二线路之间，电子束可以沿着所述通路行进， 所述通路被布置为耦合至粒子加速器； 其中，磁体的所述第一线路（a)包含小于1，000微米的磁体间距距离，以及（b)以交替 的磁取向来布置，使得相邻磁体具有相反的磁取向； 其中，磁体的所述第一线路和所述第二线路包含在单片衬底上。
22. 根据权利要求21所述的装置，其中，所述磁体间距距离小于300微米。
23. 根据权利要求21所述的装置，其中，所述磁体间距距离被配置为辐射具有小于300 nm的波长的极紫外光。
24. 根据权利要求21所述的装置，包括： 第一固定磁性层部分、第二固定磁性层部分、以及第三固定磁性层部分，所述第一固定 磁性层部分、所述第二固定磁性层部分、以及所述第三固定磁性层部分彼此紧邻，并且分别 在所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体上；以及 非磁性层，所述非磁性层在所述第一固定磁性层部分、所述第二固定磁性层部分、以及 所述第三固定磁性层部分与所述第一磁体、所述第二磁体、以及所述第三磁体之间； 其中，基于向所述第一固定磁性层部分、所述第二固定磁性层部分、以及所述第三固定 磁性层部分供应的相应的交变电压来设置所述交替的磁取向。
25. 根据权利要求21所述的装置，包括： 第一压电材料部分、第二压电材料部分、以及第三压电材料部分，所述第一压电材料部 分、所述第二压电材料部分、以及所述第三压电材料部分直接接触所述第一磁体、所述第二 磁体、以及所述第三磁体；并且 其中，基于在所述第一压电材料部分、所述第二压电材料部分、以及所述第三压电材料 部分中诱导的应变所诱导的相应的交变电压来设置所述交替的磁取向。
【文档编号】H05G2/00GK104519652SQ201410504291
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】D·E·尼科诺夫, I·A·扬 申请人:英特尔公司