辐射源和光刻设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年8月26日递交的美国临时申请61/870,128的优先权，此处通 过引用全文并入。
技术领域
[0003] 本发明涉及辐射源和光刻设备。
【背景技术】
[0004] 光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光 刻设备可用于例如集成电路（1C)制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩 模版的图案形成装置用于生成待形成在所述1C的单层上的电路图案。可以将该图案转移到 衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过 将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一 衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。
[0005] 光刻技术被广泛地看作制造1C和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着 通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成允许制造微型1C或其他器 件和/或结构的更加关键的因素。
[0006] 图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：
[0008] 其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，1^是依赖于 工艺的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸（或临界尺寸）。由等式 (1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径实现:通过缩短曝光波长λ、通过增 大数值孔径ΝΑ或通过减小h的值。
[0009] 为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射 源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，辐射波长例如在13-14nm范围内，例如在5-10nm范围内，例如是6.7nm或6.8nm。可用的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体 源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。
[0010] 可以通过使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于 激发燃料以提供等离子体的激光源和用于容纳等离子体的源收集器模块。等离子体可以例 如通过引导激光束至燃料来产生，燃料是例如合适材料(例如锡）的液滴，或合适气体或蒸 汽的束流，例如氙气或锂蒸汽。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用 辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜式的正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射 聚焦成束。源收集器模块可以包括包围结构或腔，布置成提供真空环境以支持等离子体。这 种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。
[0011]已知产生EUV辐射的另一种已知方法被称为双激光脉冲(DLP)。在DLP方法中，液滴 例如被掺杂有钕的纪铝石植石(Nd: YAG)激光器预加热，使得液滴(例如锡液滴)分解成随后 能被C02激光器加热至非常高温度的小颗粒和蒸汽。
[0012] 在已知的方法中，诸如LPP和DLP方法中，液滴束流被产生。液滴可以被产生为连续 的束或者被产生为脉冲。
[0013] 例如，在尤其被用于LPP方法的一种已知方法中，被加热的容器填充有熔融的锡， 所述熔融的锡从容器经由过滤器和压电致动器传至毛细管。速度被压电致动器调制的连续 的射流从毛细管的端部射出。在飞行期间，该射流分解成小液滴，并且由于被调制的速度， 这些小的液滴合并成以较大距离间隔开的较大液滴。
[0014] 预加热液滴、使得液滴分解成蒸汽和小颗粒的激光束可能与它所预加热的液滴稍 微错位。这种稍微的错位在C02激光器加热蒸汽和小颗粒至非常高的温度时可能引起进一 步的错位。这种进一步的错位可能对所得到的等离子体所发射的EUV辐射的量有损害。
【发明内容】
[0015] 根据本发明的一方面，提供一种辐射源，所述辐射源包括喷嘴，所述喷嘴被配置用 于沿着液滴路径将燃料液滴束流朝向等离子体形成位置引导。所述辐射源被配置用于接收 具有高斯强度分布、具有预定波长和沿预定轨迹传播的高斯辐射束。所述辐射源被进一步 配置用于将辐射束聚焦到等离子体形成位置处的燃料液滴上。所述辐射源包括相位板结 构，所述相位板结构包括一个或更多个相位板。所述相位板结构具有第一区和第二区。所述 区被布置成使得通过第一区的具有预定波长的辐射和通过第二区的具有该预定波长的辐 射沿着具有不同光程的各个光路传播。在通过第一区的辐射和通过第二区的辐射在等离子 体形成位置处碰撞燃料液滴之一时，通过第一区的辐射和通过第二区的辐射之间的光程的 差是所述预定波长的一半的奇数倍。
[0016] 该方面的效果是:其提供调整辐射束的廓形、使得在等离子体形成位置处廓形能 够更加扁平和更加宽的可能性。
[0017] 增加对于辐射束的相对于液滴的对准要求的容限可以解决稍微的错位将损害所 发射的EUV辐射的量的问题。
[0018] 通过第一区的辐射和通过第二区的辐射可以是高斯辐射束的不同部分。通过第一 区的辐射可以至少包括强度分布的顶部。通过第二区的辐射可以位于距强度分布的顶部有 一距离的位置处，这可以提供使高斯分布的曲线的侧部的至少一部分与强度分布的顶部反 相的可能性。
[0019] 根据本发明的一方面，相位板结构包括两个相位板，相位板中的至少一个至少包 括第一区域和第二区域，其中通过第一区域的具有预定波长的辐射和通过第二区域的具有 预定波长的辐射沿着各自的光路传播，在辐射束的轨迹上相对于相位板下游的位置处，通 过第一区域的辐射和通过第二区域的辐射之间的光程的差是所述预定波长的一半的奇数 倍。
[0020] 根据本发明的一方面，相位板结构包括两个相位板，相位板中的至少两个至少包 括第一区域和第二区域，其中通过第一区域的具有预定波长的辐射和通过第二区域的具有 该预定波长的辐射沿着各自的光路传播，在辐射束的轨迹上相对于相位板下游的位置处， 通过第一区域的辐射和通过第二区域的辐射之间的光程的差是所述预定波长的一半的奇 数倍。
[0021]所述一个或更多个相位板可以是由ZnSe和/或ZnS制成的。
[0022]下面将参考附图详细描述各个实施例的其他特征和优点以及各个实施例的结构 和操作。应该指出的是，本发明不限于本文中所描述的具体实施例。这些实施例呈现在本文 中仅仅是为了图示的目的。基于本文中所包含的教导，附加的实施例对于本领域技术人员 来说将是清晰的。
【附图说明】
[0023] 现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附 图中相应的附图标记表示相应的部件或功能类似的部件，且其中：
[0024] 图1示意地示出根据本发明一个实施例的光刻设备；
[0025] 图2更详细地示意示出图1的光刻设备，包括具有正入射反射镜的源收集器模块；
[0026] 图3示意地示出图2中所示的源收集器模块的束传递系统;和
[0027] 图4示意地示出图4的束传递系统的相位板结构。
【具体实施方式】
[0028]应该指出的是，在说明书中提到的"一个实施例"、"实施例"、"示例实施例"等表 明，所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例不必包括特定的特 征、结构或特性。而且，这些措辞不必表示同一实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、 结构或特性时，应该理解，结合不管是否被明确描述的其他实施例来实现这样的特征、结构 或特性，是在本领域技术人员的知识范围内的。
[0029]图1示意地示出了根据一个实施例的光刻设备100。光刻设备包括EUV辐射源。所述 设备包括:照射系统（照射器)IL，其配置成调节辐射束B(例如EUV辐射）；支撑结构(例如掩 模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置用于精确地定位 图案形成装置的第一定位装置PM相连;衬底台（例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底W(例 如涂覆有抗蚀剂的晶片），并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置PW相连;和投影系 统（例如反射式投影系统)PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影 到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
[0030] 照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静 电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
[0031] 所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形 成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构可以 采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架 或台