琢面EUV光学器件的制作方法

文档序号:11634857阅读:528来源:国知局
琢面EUV光学器件的制造方法与工艺

本公开涉及一种在蒸发靶标材料以产生在电磁光谱的极紫外(“euv”)部分中的辐射的系统中使用的光学器件。



背景技术:

例如具有大约50nm或更小波长的电磁辐射(也有时称作软x射线)、以及包括在大约13.5nm波长的光的极紫外光可以用于光刻工艺中,以在诸如硅晶片之类的衬底中产生极小的特征。在此以及他处使用术语“光”,即使应该理解的是,使用该术语描述的辐射可以不在光谱的可见部分中。

用于产生euv光的方法包括将靶标材料从液体状态转换为等离子体状态。靶标材料优选地包括具有在光谱的euv部分中的一个或多个发射谱线的至少一个元素,例如氙、锂、锡、或一些其他材料。在通常称作激光产生等离子体(“lpp”)的一个这种方法中,通过使用激光束照射并且因此蒸发具有所需谱线发射元素,以在照射区域中形成等离子体从而产生所需的等离子体。

靶标材料可以采取许多形式,其可以是固态或者是熔化的。如果是熔化的,其可以以若干不同方式而分配,诸如以连续束流或作为离散微滴的束流。作为示例,以下所讨论的靶标材料是熔化的锡,其分配作为离散微滴的束流。然而,本领域技术人员应该理解的是,可以使用其他靶标材料、靶标材料的物理相、以及用于靶标材料的输送模式。

在等离子体中离子的去激发和复合期间所产生的高能辐射从等离子体全方向地传播。在一个普通设置中,定位形式为近法线入射反射镜的euv光学器件(通常称作“聚光反射镜”或简单地“收集器”)以会聚、引导、以及在一些设置中聚焦光至中间位置。会聚的光可以随后从中间位置中继传输至其所使用的位置,例如,至一组扫描器光学器件并且最终至晶片,在该情形中euv辐射将用于半导体光刻。

靶标材料由靶标材料分配器引入照射区域中。为靶标材料分配器提供液态或固态形式的靶标材料。如果提供固态形式的靶标材料,靶标材料分配器熔化靶标材料。靶标材料分配器随后将熔化的靶标材料分配至包含了照射区域的真空腔室中。

蒸发靶标材料的工艺过程产生碎片。如果允许碎片到达收集器表面,则该碎片可以降低收集器的反射率。在一些系统中,在真空腔室中使用压力范围在0.5至3mbar下的h2气体以用于碎片减缓。在缺乏气体的情形下,在真空压力中,如果无法充分地保护收集器免受从等离子体射出的碎片,则这将是困难的。氢气对于具有大约13.5nm波长的euv辐射是相对透明的,并且因此对于在其他候选气体诸如he、ar或在大约13.5nm波长处呈现较高吸收的其他气体而言是优选的。

将h2气体引入真空腔室中以减速由等离子体所产生靶标材料的高能碎片(离子、原子和线束)。通过与气体分子的碰撞而减速碎片。为此目的,使用与碎片轨道相反的h2气体流。这用于减小由将靶标材料沉积、注入、和/或溅射至收集器的光学涂层上和中所引起的损伤。使用该方法,相信能够在等离子体位置与收集器表面之间距离内在这些压力下通过许多气体碰撞而将具有数kev能量的高能粒子减速降低至气体的热能。

将h2气体引入真空腔室中的另一原因是促进收集器表面的清洁。h2气体可以解离为氢基h*。氢基h*接着帮助从收集器表面移除靶标材料的沉积物。例如,在锡作为靶标材料的情形中,氢基参与了在收集器表面上的反应,导致形成可以泵抽去除的挥发性锡烷(snh4)。为了使得该化学路径有效,优选的是在收集器表面上存在低h复合率(基团复合以形成h2分子的速率)以使得氢基可应用而替代与sn组合以形成snh4。通常,非金属化合物例如氮化物、碳化物、硼化物和氧化物与纯金属相比具有较低的h复合率。

如上所述,用于保护收集器30(图2)的表面免受来自照射点28的碎片的一个措施包括使得气体诸如分子氢之类的流跨过收集器表面。该气流偏转碎片,从而减小碎片至收集器30表面上的通量。优选的是,气流跨越收集器表面是均匀的以使得整个收集器表面可以同时地等同地受益于由气流所提供的保护。在其中从收集器的中心和外周均分配气流的设计中,需要气体行进多于300mm以维持跨越收集器表面的流。该要求使其难以维持均匀的流。其他设计诸如“淋浴喷头”收集器垂直于收集器表面输送气流并且因此不要求维持均匀的平行流,但是也并未提供切向或平行于收集器表面的流的益处。

因此需要一种将以促进跨收集器表面的均匀流的方式而引入平行于收集器表面的气流的气体输送系统。



技术实现要素:

以下展示一个或多个实施例的简化发明内容以便于提供对实施例的基本理解。该发明内容并非是所有预期实施例的广泛概述,也并非意在标识所有实施例的关键或决定性要素,也并未描绘任何或所有实施例的范围。其单纯目的是以简化的形式展示一个或多个实施例的一些概念以作为稍后所展示的更详细说明书的前奏。

根据本发明的一个方面,收集器被配置作为间隔开以在相邻的琢面之间形成间隙的琢面集合体。间隙用作气流跨过收集器表面的入口,从而平行于收集器表面而引入气流。琢面可以形成具有沿垂直(z轴线)方向变化的偏移,从而可以最小化与气体分布的局部化相关联的反射面积损失。

根据本发明的另一方面,提供了一种反射式euv光学器件,包括了第一琢面和第二琢面,第一琢面包括反射式euv光学器件的反射表面的第一部分,以及第二琢面包括反射式euv光学器件的反射表面的第二部分,第一琢面由间隙与第二琢面分隔。第一琢面可以沿平行于反射式euv光学器件的光轴的方向而与第二琢面分隔,并且可以沿基本上切向于其中第一琢面与第二琢面叠置所在的反射表面的方向而与第二琢面叠置。反射式euv光学器件可以基本上围绕中心光轴旋转对称,在该情形中第一琢面和第二琢面基本上是环形的。反射式euv光学器件也可以包括与间隙流体连通的增压室(plenum)。

根据本发明的又一方面,提供了一种具有反射表面的反射式euv光学器件,反射表面由具有由相应间隙所分隔的相邻琢面的多个琢面构成。多个琢面中的至少一个琢面沿平行于euv光学器件的光轴的方向与相邻琢面分隔,并且沿基本上切向于反射表面的方向叠置相邻琢面,琢面在反射表面处叠置相邻琢面。反射式euv光学器件可以基本上围绕中心光轴旋转对称,在该情形中琢面基本上是环形的。多个环形琢面一起构成了基本上整个反射表面。反射式euv光学器件也可以包括与间隙流体连通的增压室。

根据本发明的又一方面,提供了一种包括反射式euv光学器件的euv光源,反射式euv光学器件包括构成了反射式euv光学器件的反射表面的第一部分的第一琢面,以及构成了反射式euv光学器件的反射表面的第二部分的第二琢面,第一琢面与第二琢面由间隙分隔。euv光源也包括与间隙流体连通的气体源。第一琢面可以沿平行于反射式euv光学器件的光轴的方向与第二琢面分隔,并且第一琢面可以沿基本上切向于第一琢面叠置了第二琢面所在的反射表面的方向而叠置第二琢面。反射式euv光学器件可以基本上围绕中心光轴旋转对称,在该情形中第一琢面和第二琢面基本上是环形的。反射式euv光学器件也可以包括与间隙流体连通的增压室。

根据本发明的又一方面,提供了一种包括腔室以及在腔室中的反射式euv光学器件的euv光源。反射式euv光学器件基本上围绕中心光轴旋转对称,并且包括构成了反射式euv光学器件的反射表面的第一部分的第一环形琢面,以及构成了反射式euv光学器件的反射表面的第二部分的第二环形琢面,第一琢面由环形入口与第二琢面分隔,反射式euv光学器件进一步包括与环形入口流体连通的增压室。如在该说明书中此处和其他处所使用的那样,当设置两个元件或者在它们之间具有物理硬件连接时两个元件流体连通,从而诸如气体之类的流体可以从一个流至另一个,完全不受阻或者经受约束。反射式euv光学器件也包括与增压室流体连通并且在比腔室中压力更高压力下的气体源。第一环形琢面沿平行于反射式euv光学器件的中心光轴的方向与第二环形琢面分隔,并且第一环形琢面可以沿基本上切向于第一环形琢面叠置第二环形琢面所在处的反射表面的方向而与第二环形琢面叠置,以形成环形入口。环形入口被配置用于从源沿切向于的反射表面的方向引导气体,在反射表面处第一环形琢面与第二环形琢面叠置。

根据本发明的又一方面,提供了一种euv光源,包括腔室以及在腔室中的反射式euv光学器件,反射式euv光学器件围绕中心光轴基本上旋转对称并且包括多个环形琢面,包括反射式euv光学器件的反射表面的相应部分,多个环形琢面一起构成了基本上整个反射表面,每个环形琢面由多个环形入口中的相应入口沿平行于反射式euv光学器件的中心光轴的方向与相邻环形琢面间隔开,气体源与多个环形入口流体连通,并且在比腔室中压力更高的压力下以使得气体从源流出并且通过环形入口流入腔室中,每个环形琢面沿基本上切向于其中环形琢面与相邻环形琢面叠置所在的反射表面的方向而与至少一个相邻环形琢面叠置,以形成多个环形入口中的一个环形入口,多个环形入口因此被配置用于沿切向于环形表面叠置所在反射表面的方向而从源引导气体。

根据本发明的又一方面,提供了一种产生euv光的方法,方法包括提供具有包括反射式euv光学器件的步骤,反射式euv光学器件具有包括反射式euv光学器件的反射表面的第一部分的第一琢面、以及包括反射式euv光学器件的反射表面的第二部分的第二琢面,第一琢面由间隙与第二琢面分隔,并且气体从气体源穿过间隙切向地流动经过反射式euv光学器件的反射表面的第二部分。

根据本发明的又一方面,提供了一种用于产生用于反射式euv光学器件的气体护套(gassheath)的方法,euv光学器件基本上围绕中心光轴旋转对称,方法包括提供euv光学器件的步骤,具有居中在光轴上的多个基本上圆形的入口并且引导以使得气体流出入口以流过euv光学器件的反射表面,以及提供气体至多个基本上圆形的入口。

根据本发明的又一方面,提供了一种构造反射式euv光学器件的方法,包括步骤:提供基座,提供多个基本上圆环形状的反射元件,每个具有与其他环形反射元件的内直径不同的内直径以及与其他环形反射元件的外直径不同的外直径;以及在基座上以公牛眼排列安装多个基本上圆环形反射元件以使得多个基本上圆环形反射元件具有共同的中心和共同的焦点,以及使得对于任意两个相邻的圆环形反射元件,安装更靠近光轴的圆环形反射元件的外直径大于安装远离光轴的圆环形反射元件的内直径,并且安装靠近光轴的圆环形反射元件的外边缘沿光轴的方向叠置远离光轴安装的圆环形反射元件的内边缘以在安装靠近光轴的圆环形反射元件的外边缘与安装远离光轴的圆环形反射元件的内边缘之间形成气体可以流过其中的间隙。

根据本发明的又一方面,提供了一种euv光学系统,包括由多个反射琢面构成的第一反射光学器件,第一光学器件的琢面被配置并被设置为足够的数目,从而第一光学器件用作euv光学系统中的收集器并且作为euv光学系统中的场琢面反射镜。

附图说明

图1示出了根据本发明的一方面的对于激光产生等离子体euv光源的全面广泛概念的示意性而非按比例示图。

图2是用于图1的系统的光源的功能框图。

图3a和图3b是根据本发明第一方面和第二方面的琢面euv光学器件的相应示意性剖面侧视图。

图4a和图4b分别是图3a和图3b的琢面euv光学器件的一部分的放大图。

图5a和图5b分别是可以用作图3a和图3b的多面光学器件的琢面euv光学器件的平面图。

图6是琢面euv光学器件的额外实施例的平面图。

具体实施方式

现在参照附图描述各个实施例,其中遍及全文使用相同的参考数字以涉及相同的元件。在以下说明书中,为了解释说明的目的,阐述若干具体细节以便于促进对一个或多个实施例的全面理解。然而,可以明显的是,在一些或全部情况中,可以不采用以下所述的具体设计细节而实施如下所述的任何实施例。在其他情形中,以框图案式示出广泛已知的结构和器件以便于促进一个或多个实施例的描述。以下展示了一个或多个实施例的简化摘要以便于提供对实施例的基本理解。该摘要并非是所有预期实施例的广泛概述,也并非意在标识所有实施例的关键或决定性要素也并未描绘任何或所有实施例的范围。

图1示意性地示出了根据本发明实施例的光刻设备。设备包括被配置用于调节辐射束b的照明系统il。设备也包括被构造用于支撑图案化装置(例如掩模)ma并连接至被配置用于根据某些参数而精确地定位图案化装置的第一定位器pm的支撑结构(例如掩模工作台)mt;被构造用于固定衬底(例如涂覆了抗蚀剂的晶片)w并连接至被配置用于根据某些参数精确地定位衬底的第二定位器pw的衬底工作台(例如晶片工作台)wt;以及被配置用于将由图案化装置ma赋予辐射束b的图案投影至衬底w的目标部分c(例如包括一个或多个裸片)上的投影系统(例如折射或反射式投影透镜系统)ps。

照明系统il可以包括用于引导、定形或控制辐射的各种类型光学部件,诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学部件、或者其任意组合。

支撑结构mt以取决于图案化装置的朝向、光刻设备的设计、以及其他条件诸如例如图案化装置是否固定在真空环境中的方式而固定图案化装置。支撑结构mt可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术以固定图案化装置。支撑结构mt可以是框架或工作台,例如,如果需要的话其可以是固定或可移动的。支撑结构mt可以确保投影装置在所需位置处,例如相对于投影系统。

参照图1,照明系统il从辐射源so接收辐射束。源so和照明系统il、以及如果需要的话与束输送系统一起可以称作辐射系统。

照明系统il可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器。通常,可以调节在照明系统的光瞳面中强度分布的至少外侧和/或内侧径向范围。此外,照明系统il可以包括各种其他部件,诸如积分器和收集器。照明系统可以用于调节辐射束,以在其截面中具有所需的均匀性和强度分布。

辐射束b入射在图案化装置(例如掩模)ma上,掩模被固定在支撑结构(例如掩模工作台)mt上,并且由图案化装置而图案化。通过横越图案化装置ma,辐射束b穿过将束聚焦至衬底w的目标部分c上的投影系统ps。借助于第二定位器pw和位置传感器if2(例如干涉仪装置,线性编码器或电容性传感器),可以精确地移动衬底工作台wt,例如以便于在辐射束b的路径中定位不同的目标部分c。类似地,第一定位器pm和另一位置传感器if1可以用于相对于辐射束b的路径而精确地定位图案化装置ma,例如在从掩模库机械检索之后,或者在扫描期间。

图2更详细示出了诸如可以用于图1的设备中的源so的实施例。源so从在等离子体形成位置或照射区域28处所形成的等离子体而产生euv辐射。通过引导激光束至诸如sn、in、gd之类的合适的靶标材料或由靶标材料分配器24引入腔室26中的一些其他材料而产生等离子体。激光束使得靶标材料被蒸发,由此产生了等离子体。如所述,该类型源可以称作激光产生等离子体或lpp源。lpp光源so可以包括用于产生光脉冲链并且输送光脉冲至腔室26中的系统22。如下详细所述,每个光脉冲可以沿着束路径从系统22前行至腔室26中以照明在照射区域28处的相应靶标微滴。应该注意的是,如在此所使用,照射区域是发生靶标材料照射的区域,并且当实际上不发生照射时有时甚至是照射区域。在接下来的示例中,将使用靶标材料分配器24的示例,其以靶标材料的微滴的形式而分配靶标材料。然而,应该知晓的是,靶标材料分配器24也可以以其他形式分配靶标材料,包括靶标材料的连续束流。

适用于图2中所示系统so的合适的激光器可以包括脉冲式激光器装置,例如脉冲气体放电co2激光器装置,产生在9.3μm或10.6μm下的辐射,例如采用dc或rf激励,工作在例如10kw或更高的相对较高功率以及例如50khz或更高的高脉冲重复率。在一个特别的实施方式中,激光器可以是轴流rf泵浦co2激光器,具有多级放大的振荡器-放大器配置(例如主振荡器/功率放大器(mopa)或功率振荡器/功率放大器(popa))并且具有由q开关振荡器所发起的、具有较低能量和较高重复率的种子脉冲,例如能够100khz工作。从振荡器,可以随后在到达照射区域28之前放大、定形和/或聚焦激光器脉冲。连续泵浦的co2放大器可以用于系统so。例如,具有振荡器和三个放大器的合适的co2激光器装置(o-pa1-pa2-pa3配置)公开在2008年10月21日提交的美国专利序列号7,439,530中,在此通过全文引用的方式将其内容并入本文。备选地,激光器可以配置作为所谓的“自瞄准”激光器系统,其中微滴用作光学空腔的一个反射镜。在一些“自瞄准”设置中,也可以不需要振荡器。自瞄准激光器系统公开在2009年2月17日提交的美国专利序列号7,491,954中并且请求保护,在此通过全文引用的方式将其全部内容并入本文。

取决于应用,其他类型的激光器也可以是合适的,例如,工作在高功率和高脉冲重复率下的受激准分子激光器或分子氟激光器。其他示例包括例如具有光线、棒杆、厚片、或盘形活性媒介的固态激光器,具有一个或多个腔室例如振荡器腔室以及一个或多个放大腔室(具有并联或串联的放大腔室)的其他激光器架构、主振荡器/功率振荡器(mopo)设置、主振荡器/功率环形放大器(mopra)设置、或以一个或多个受激准分子激光器、分子氟或co2激光器或振荡器腔室为种子的固态激光器可以是合适的。其他设计也可以是合适的。

如图2中进一步所示,靶标材料分配器24将靶标材料输送至腔室26的内部中至照射区域或等离子体位置28,其中靶标材料将与一个或多个光脉冲例如零、一个或多个预脉冲以及此后一个或多个主脉冲相互作用,以最终产生等离子体并产生euv辐射。euv发光元素例如锡、锂、氙等可以形式为液态微滴和/或包含在液态微滴内的固态颗粒。例如,元素锡可以用作纯锡,作为锡化合物例如snbr4、snbr2、snh4,作为锡合金例如锡-镓合金、锡-铟合金、锡-铟-镓合金、或者其组合。取决于所使用的材料,靶标材料可以在包括室温或近室温(例如锡合金snbr4)、升高的温度(例如纯锡)、或在低于室温的温度(例如snh4)的各种温度下出现在照射区域28,并且在一些情形中可以是相对挥发性的例如snbr4。关于这些材料在lppeuv光源中使用的更多细节在2008年12月16日提交的美国专利no.7,465,946中提供,在此通过引用的方式将其全部内容并入本文。在一些情形中,电荷放置在靶标材料上以准许操纵靶标材料朝向或远离照射区域28。

继续参照图2,光源so也可以包括一个或多个euv光学器件,诸如euv光学器件30。euv光学器件30可以是形式为法线入射反射器的聚光反射镜,例如,实施作为多层反射镜(mlm),也即采用mo/si多层涂覆的sic衬底,具有沉积在每个界面处的额外的锡阻挡层以有效地阻挡热诱发的层间扩散。也可以使用其他衬底材料,诸如al或si。euv光学器件30可以形式为长椭球,具有孔口35以允许激光穿过并到达照射区域28。euv光学器件30可以例如形状为椭球,具有在照射区域28处的第一焦点以及在所谓中间点40处的第二焦点(也称作中间焦点40),其中euv光可以从euv光源so输出并且输入至例如如上所述的集成电路光刻工具。

euv光源20也可以包括euv光源收集器系统60,其也可以包括激光烧结控制系统65,以及例如激光束定位系统(未示出)。euv光源20也可以包括靶标位置检测系统,其可以包括产生了指示靶标微滴例如相对于照射区域28的绝对或相对位置的输出、并且提供该输出至靶标位置检测反馈系统62的一个或多个微滴成像器70。靶标位置检测反馈系统62可以使用该输出以计算靶标位置和轨道,由此可以计算靶标误差。可以基于逐个微滴、或者基于平均或一些其他基准而计算靶标误差。靶标误差可以随后提供作为至光源控制器60的输入。作为响应,光源控制器60可以产生控制信号诸如激光位置、方向或定时校正信号,并且提供该控制信号至激光束定位控制器(未示出)。激光束定位系统可以使用控制信号以控制激光器定位电路和/或控制激光束定位和成形系统(未示出),例如以改变激光束焦斑在腔室26内的位置和/或光焦度。

如图2中所示,靶标材料分配器24可以包括靶标输送控制系统90。靶标输送控制系统90可响应于信号例如如上所述的靶标误差、或者从由系统控制器60所提供的靶标误差得到的一些量而可操作,以校正照射区域28内靶标微滴位置的误差。这可以例如通过重新定位靶标输送机构92释放靶标微滴的位置点而完成。靶标输送机构92延伸至腔室26中并且也外部地提供靶标材料和气体以使得靶标输送机构92中的靶标材料在压力之下。图2也示出了进入腔室26的气体穿过其排出的气体出口160。

如图所示,来自源so的光穿过中间焦点40并进入照明系统il。自然,中间焦点40可以在源so中、在照明系统il中、或者光学地插入在它们之间,也即离开源so的光在进入照明系统il之前穿过中间焦点。照明系统il可以包括场琢面反射镜42和光瞳琢面反射镜47。场琢面反射镜42和光瞳琢面反射镜47可以被配置作为琢面反射镜。例如,这些反射镜可以具有约400个薄矩形形状的反射镜区段(琢面)。在制造这些反射镜的过程中,可以单独地抛光并定形这些琢面。

图3a更详细示出了收集器30的一个版本。收集器30包括同心琢面元件110、112、114、116和118的集合体安装至其的支座100。图3a的实施例示出了五个琢面元件,但是本领域技术人员将易于知晓可以使用其他数目的琢面元件。在图3a的实施例中,琢面元件是环形,具有在聚光反射镜30的光轴120上的环形或者每个琢面元件的中心。同样,琢面元件被设置为使得它们可以具有对应于照射区域28的、共同的焦点f。

图3a示出了其中琢面元件是平坦的实施例,但是本领域普通技术人员将易于知晓,琢面元件也可以是弯曲的。以本领域已知的方式为琢面元件的正前表面也即面向焦点f的表面提供多层反射涂层。

琢面元件被设置为使得它们沿光轴120的方向相互偏移。琢面元件也被设置为使得它们沿切向于它们所叠置表面的方向而相互叠置。以此方式,在焦点f处产生的光总是照射反射表面以使得在多面设置中不存在反射率损失。

琢面元件的该设置在琢面元件之间产生间隙,一个间隙被标注为间隙130。如图可见,间隙130和其他间隙形成了通道或入口。图3a的设置也包括与间隙流体连通的增压室140。图3a的配置也包括与增压室140流体连通的气体源150。在此以及在权利要求中,当两个元件被描述为“流体连通”时,这意味着诸如气体之类的流体可以直接地或间接地在它们之间流动。

气体源150在压力之前提供气体至增压室130。在当前优选的实施例中,气体是分子氢h2。气体源的目的是设置流过增压室140并流出间隙的气体的流量。当收集器30正常的布置在腔室26内时,来自气体源150的气体的压力被维持在腔室26中的压力之上。由间隙的几何结构沿平行于或切向于琢面与间隙相邻的表面的方向而引导流过间隙的气体。以此方式,整个气流产生了平行于或切向于收集器30表面而流动气体的薄片或护套。该气体护套保护收集器30的反射表面免受在照射位置28处产生的碎片包括离子,如上所述。此外,在气体源150和增压室140之间可以存在气流控制器155以精确地控制气体的量。

图3a中所示的设置也包括排气孔160(图2中所示)以从增压室140抽出气体,并且也促进均匀的气流通过增压室140。

图3a的设置可以称作“外在内上(outeroverinner)”的设置,其中琢面与更靠近中心的相邻琢面叠置。这导致气流从圆周朝向中心,如图3a中所示。也能够具有“内在外上”的设置,其中琢面叠置了远离中心的相邻琢面。该设置示出在图3b中。这导致气流从圆周朝向中心,诸如图3b中所示。

图4a是在图3a的收集器30中的间隙130的闭合示图。如可以看到,由沿平行于由箭头a所标注的收集器30的光轴的方向在相邻琢面112和114之间的偏移产生了间隙130。“沿平行于光轴的方向”包括(1)朝向平行于光轴或者沿与其相同的方向以及(2)朝向平行于或者沿与光轴相反的方向。应该理解,在图4中仅示出了琢面112和114的一部分。也可以想象琢面112和114之间的偏移沿由箭头b所指示的方向而平行于朝向收集器30的焦点f的方向(并且因此也朝向照射区域28)。琢面11和114在增压室140和腔室26的内部之间设置气体阻挡层。以比腔室26内更高压力引入增压室140中的气体因此允许沿由箭头c所指示的方向流过间隙,其基本上切向于琢面114的表面。同理适用于由其他琢面之间偏移所产生的其他间隙。图4b是图3b的收集器中间隙130的封闭示图。如易于理解的,一些考虑的所有均适用,除了间隙的“内在外上”的几何结构使得气体沿远离收集器30的中心的方向而离开间隙。

图5a是可以用作图3a的收集器30的琢面反射镜的平面图。如所示,每个琢面元件围绕收集器30的光轴120被同心地设置。此外,每个琢面元件与至少一个相邻的琢面元件叠置。作为特别的示例性琢面元件112,其在平面图中为环形。其具有内侧边缘111和外侧边缘113。外侧边缘以阴影示出,因为其由琢面元件114的内侧边缘而遮蔽。琢面元件112具有标注为d1的、作为内侧边缘111的宽度而获取的内侧直径,也即在构成了琢面元件112的环形的中部中孔洞的宽度,以及标注为d2的、作为琢面元件112的外侧边缘113的宽度的外侧直径。琢面元件112的内侧直径d1小于相邻琢面元件110的外侧直径。此外,琢面元件112的外侧直径d2大于相邻琢面元件114的内侧直径。如可以从图5a看到,琢面元件的外侧直径随着琢面元件距离光轴120的距离而逐渐地变大。同理适用于内侧直径。

以上描述了其中外侧元件叠置内侧元件的相邻琢面元件的叠置模式。对于本领域普通技术人员明显的是,相邻琢面元件的叠置模式可以不同于此。例如,内侧元件可以叠置外侧元件。这示出在图5b中。然而,优选的是,不论使用什么叠置模式,从原子照射区域28的光的观点看,在由琢面元件的集合体在反射表面中并未存在间断,换言之,从该观点看由叠置遮蔽了间隙。

如上所述,euv光学器件30可以由许多琢面的范围构成。当前优选的是存在至少两个琢面以使得存在至少一个间隙。琢面的数目可以理论上范围达到任何数目,具有增大琢面数目则提高了构造euv光学器件30的复杂性的限制。例如,如上所述,场琢面反射镜可以由400个琢面构成。对于琢面数目的另一限制是即便采取如上所述的措施,存在反射率的损失,其随着琢面数目而增大,因为甚至当琢面叠置时,存在对于入射或反射的光线的阴影效应。

也应该注意,琢面均无需是相同形状并且不必均具有相同的径向宽度。

使用琢面反射镜用于收集器30的一个潜在优点是当琢面反射镜的琢面的数目增大并且开始接近用于场琢面反射镜42所使用的琢面数目(例如大约400个琢面)时,用作收集器30的琢面反射镜可以被配置用于均执行聚光反射镜30以及场琢面反射镜42的光学功能,因此消除了对于分立的场琢面反射镜42的需求。这是潜在地极其有利的,因为每次反射开,反射镜可以以30%减少光的量,因此消除反射镜可以以相同的量降低总的光损耗。如在此所使用,也即是说,可以配置琢面反射镜以使得可以定形、设计尺寸并定向反射镜的单个琢面以使得当用作收集器30时反射镜可以额外地执行分立的场琢面反射镜42的功能并且消除对其的需求。

每个琢面包括其上放置了多层反射表面的衬底。优化多层反射表面以在感兴趣的波长(大约13.5nm)反射光。琢面也可以以本领域已知的方式而包括在衬底和多层反射表面之间的平滑层,以及在多层反射表面的顶部上的盖帽层。

设计琢面之间间隙的形状以使得引导离开间隙的气体以在相邻琢面的表面之上均匀地流动。气体可以包括双原子氢h2,其可以变得解离成氢基h*。气体自身也可以包括氢基h*。氢基h*随后在收集器表面上与靶标材料反应,此处为锡,以形成snh4(锡烷)。优选地设置并分布气体以使得靠近每个琢面的正前面具有新鲜气体的供应。也优选地设置并分布气体以使得每个区域基本上与由间隙所限定的气体入口相等距离而远离。

选择相邻琢面之间的叠置的量,从而从照射区域28的角度看遮蔽琢面之间的间隙。也选择叠置的量以为间隙提供足够的横向范围因此间隙有效地切向于相邻琢面的表面而引导气体。本领域技术人员也应该理解的是,叠置的量可以在位置之间变化,也即,叠置不必在范围上均相同。

图6示出了作为可以使用的琢面几何结构的另一示例的、被配置作为平行板条阵列的聚光反射镜30。具体地在图6中示出了具有第一条带状琢面200,与第二条带状琢面210相邻,其接着与第三条带状琢面220相邻。在所示的示例中,第一条带状琢面200叠置并且沿垂直于附图平面的方向间隔远离第二条带状琢面210以在它们之间形成间隙,气体流如由箭头230所示穿过间隙流过条带状琢面210的表面。

图4a的几何结构考虑适用于图6的配置。间隙由相邻琢面之间的相应偏移而形成,但是沿垂直于琢面的横向边缘的方向。同样,每个琢面元件与至少一个相邻的琢面元件叠置。对于本领域技术人员明显的是,相邻琢面元件的叠置模式可以不同于此。例如,内侧元件可以叠置外侧元件,或者可以使用交替叠置模式。然而,优选的是,不论使用什么叠置模式,从原子照射区域28的光的角度看,在由琢面元件的集合体所展示的反射表面中不存在间断,换言之,从该角度看,可以由叠置遮蔽间隙。

如上所述,euv光学器件30可以由若干琢面构成。当前优选的是,存在至少两个琢面,因此存在至少一个间隙。琢面的数目可以理论上范围高达任何数目,具有的限制在于琢面数目的增多提高了构造euv光学器件30的复杂性。例如,如所述,场琢面反射镜可以由高达400个琢面构成。对于琢面数目的另一限制是即便采用如上所述的措施,随琢面数目增多而存在反射率的损失,因为甚至当琢面叠置时存在对于入射或反射的光线的阴影效应。

也应该注意,琢面不必均是相同形状也不必均具有相同的径向宽度。

与图3a的配置相同,使用如图6中所示琢面反射镜作为收集器30的一个潜在优点是,当琢面反射镜的琢面数目增大并且开始接近应该用于场琢面反射镜42的琢面数目(例如约400个琢面)时,可以配置用作收集器30的琢面反射镜以执行聚光反射镜30以及场琢面反射镜42的光学功能,因此消除了对于分立场琢面反射镜42的需求。这是潜在地极其有利的,因为每次反射离开反射镜可以以高达约40%而减少光的量,因此消除反射镜可以以相同的量降低总的光损耗。如在此所使用,也即是说,可以配置琢面反射镜以使得可以设计反射镜的单个琢面的形状、尺寸和朝向以使得当用作收集器30时反射镜可以额外地执行分立的场琢面反射镜42的功能并且消除对其的需求。

每个琢面包括其上布置了多层反射表面的衬底。优化多层反射表面以在约13.5nm的感兴趣波长反射光。琢面也可以以本领域已知的方式而包括在衬底和多层反射表面之间的平滑层,以及在多层反射表面顶部上的盖帽层。设计琢面之间间隙的形状以使得引导离开间隙的气体以在相邻琢面的表面之上流动以确保来自等离子体的euv辐射将双原子氢h2解离为氢基h*,其随后与靶标材料此处为锡在表面上反应以形成snh4(锡烷)。优选地设置并分布间隙,从而靠近每个琢面的正前表面存在新鲜h2的供应。也优选地设置并分布间隙以使得每个区域基本上与由间隙所限定的h2入口相同距离而远离。

选择相邻琢面之间叠置的量,从而从照射区域28的角度看遮蔽了琢面之间的间隙。也选择叠置的量以为间隙提供足够的横向范围,从而间隙有效地切向于相邻琢面的表面而引导气体。本领域技术人员也应该理解的是,叠置的量可以在位置之间改变,也即,叠置可以不必范围上均相同。

因此,已经公开了反射式euv光学器件30,包括构成了反射式euv光学器件30的反射表面的第一部分的第一琢面,以及构成了反射式euv光学器件30的反射表面的第二部分的第二琢面114。第一琢面112由间隙130与第二琢面114分隔。第一琢面112与第二琢面114分隔,并且第一琢面112沿基本上切向于第一琢面110与第二琢面112叠置所在的反射表面的方向而与第二琢面114叠置。

在一个所公开的实施例中,反射euv光学器件30优选地围绕其中心光轴120基本上旋转对称,并且第一琢面112和第二琢面114基本上是环形的。设置也包括与间隙130流体连通的增压室140。在另一所公开的实施例中,反射式euv光学器件30优选地是平行条带状琢面的阵列。

关于另一方式,已经公开了一种具有反射表面的反射式euv光学器件30,反射表面由多个琢面110-118构成,具有由相应间隙所分隔的相邻琢面。多个琢面中的至少一个琢面沿平行于euv光学器件30的光轴120的方向与相邻琢面分隔,并且沿基本上切向于琢面叠置相邻琢面所在的反射表面的方向而叠置相邻琢面。多个环形琢面优选地一起构成了反射式euv光学器件30的基本上整个反射表面。

如图所述,euv光学器件30在光源so的操作期间放置在腔室26中。euv光学器件30包括与琢面之间的间隙流体连通的增压室140。增压室140接着与气体源150流体连通,因此使得气体源与间隙流体连通。将来自气体源的压力建立为高于腔室26内的压力。以此方式,间隙用作将气体驱逐至腔室26中的气体入口。这些间隙的总形状将是环形或环的形状设置,其中琢面自身是环形或环的形状。间隙的普通配置将是朝向通常平行于或切向于相邻琢面的表面的入口或通道。以此方式,配置间隙或环形入口以沿切向于邻接间隙的反射表面的方向而从源150引导气体。

也已经公开了一种产生euv光的方法,包括:提供如上所述的反射式euv光学器件30,以及流动气体切向地经过与间隙相邻的反射式euv光学器件30的反射表面的一部分而从气体源150穿过间隙。

也已经公开了一种产生用于反射式euv光学器件30的气体护套的方法,包括:提供如上所述的euv光学器件30作为居中在euv光学器件30的光轴120上的基本上圆形的入口的集合体并引导使得气体流出入口以流动跨越euv光学器件30的反射表面。

可以通过提供支座100并且提供多个基本上圆环形反射元件而构造如上所述图5a和图5b的euv光学器件30,圆环形反射元件诸如均具有不同于其他环状反射元件的内直径的内直径(环中部圆形孔洞的直径)以及不同于其他环状反射元件的外直径的外直径(环的总直径)。

多个基本上圆环形反射元件以“公牛眼(bull’s-eye)”排列安装在支座上以使得多个基本上圆环形反射元件具有共同的中心以及共同的焦点。多个基本上圆环形反射元件也安装在支座上以使得对于任何两个相邻的圆环形反射元件,安装更靠近光轴的圆环形反射元件的外直径大于安装远离光轴的圆环形反射元件的内直径。这示出在图5a中。

如所述,根据本发明的设置的一个潜在优点在于,如果使用足够数目的反射琢面以构成反射光学器件,可以配置和设置琢面以使得第一光学器件用作聚光反射镜以及用作euv光学系统中场琢面反射镜。

安装更靠近光轴的圆环形反射元件的外边缘沿光轴的方向叠置远离光轴安装的圆环形反射元件的内边缘。这在安装更靠近光轴的圆环形反射元件的外边缘、与安装远离光轴的圆环形反射元件的内边缘之间形成了气体可以流过其中的间隙。

如上所述图6的euv光学器件30可以通过提供支座100并且提供多个基本上条带形反射元件诸如琢面200-210而构造。多个基本上条带形反射元件以并排设置安装在支座上以使得多个基本上条带形反射元件具有共同的焦点。

以上说明书包括多个实施例的示例。自然,为了描述前述实施例的目的无法描述部件或方法的每个可想象的组合,但是本领域技术人员可以认识到,各个实施例的许多其他组合和排列是可能的。因此,所述实施例意在包括落入所附权利要求的精神和范围内的所有这些改变、修改和变形。进一步,在详细说明书或权利要求中使用术语“包含”这个意义上,当用作权利要求中过渡词语时构造“包括”,该术语意在以类似于术语“包括”的方式是包括性的。进一步,尽管可以以单数描述或请求保护所述方面和/或实施例的要素,预期了复数形式,除非明确地规定限定于单数。此外,任何方面和/或实施例的全部或一部分可以用于任何其他方面和/或实施例的全部或一部分,除非另外规定。

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