Euv光源和曝光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制作领域，特别涉及一种EUV光源和曝光装置。
【背景技术】
[0002]光刻(photolithography)是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤，该步骤是利用曝光工艺和显影工艺在光刻胶层中形成光刻图形。然而，随着芯片的集成度的不断提高，这就要求光刻的特征尺寸不断减小
[0003]曝光装置的分辨率(R)决定了光刻的最小特征尺寸，曝光系统的分辨率(R)满足关系式:R = ?α/(NA)，其中k是与曝光工艺相关的系数，λ为曝光光源的波长，NA为曝光装置的光学系统的数值孔径。由前述关系式可知，可以通过两种途径提高曝光装置的分辨率:一种是增加光学系统的数值孔径；另外一种是减小曝光光源的波长。
[0004]研究人员曾经尝试通过增加光学系统的数值孔径的方法来提高分辨率，但是由于下一代光刻技术对最小特征尺寸存在非常苛刻的要求，需要光学提供具有非常大的数值孔径，这不仅使得光刻系统的制备和调制变得异常复杂，而且数值孔径的增大对光学系统的焦深有较大的限制。
[0005]因而，研究人员开始考虑另外一种方式也即减小曝光光源波长的方式来提高分辨率，极紫外(extreme ultrav1let, EUV)光源是最新发展起来的光源,极紫外光源产生的曝光光线的波长为13.5纳米或者更小，将极紫外光源应用于曝光系统时，能获得很小的光刻特征尺寸。
[0006]现有技术产生极紫外光的主流方式是激光产生等离子体辐射方式(LaserProduced Plasma, LPP),该方式的原理是:激光源产生激光束轰击锡(Sn)祀材，由此激发等离子体，等离子向外辐射极紫外光。
[0007]现有的极紫外光源的结构，请参考图1，包括，锡滴喷嘴101，所述锡滴喷嘴101间隔的向下方喷吐锡滴102 ;激光源103，所述激光源103适于产生激光束104，所述激光束104经过透镜单元105汇聚后，轰击锡滴102，被轰击的锡滴102产生等离子体，等离子体辐射产生极紫外光108 ;聚光镜107，所述聚光镜107用于收集辐射的极紫外光108，并将辐射的极紫外光汇聚于中心焦点109。
[0008]但是现有的极紫外光源产生的极紫外光的功率仍较小，不能满足生产的要求。
【发明内容】
[0009]本发明解决的问题是怎样提高极紫外光源产生的极紫外光的功率。
[0010]为解决上述问题，本发明提供一种EUV光源，包括:液滴阵列，所述液滴阵列包括沿扫描方向排布的若干喷嘴，若干喷嘴适于依次向下方的福射位置喷吐液滴；激光源，适于产生第一激光束和第二激光束，并使第一激光束和第二激光束分别沿扫描方向扫描，交替的轰击到达辐射位置的不同排的液滴，液滴受到第一激光束或第二激光束轰击时形成等离子体，等离子体辐射极紫外光；聚光器，所述聚光器包括聚光镜和与聚光镜连接的第一驱动装置，第一驱动装置适于驱动所述聚光镜旋转扫描，使得聚光镜收集辐射的极紫外光，并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点，所述聚光镜包括分离的上部分聚光镜和下部分聚光镜，上部分聚光镜位于下部分聚光镜上方，所述上部分聚光镜包括分离的至少两个第一子聚光镜，所述下部分聚光镜包括分立的至少两个第二子聚光镜，所述第一驱动装置包括至少两个第一子驱动装置和至少两个第二子驱动装置，每个第一子驱动装置与一个第一子聚光镜连接，每个第二子驱动装置与一个第二子聚光镜连接，所述至少两个第一子驱动装置驱动对应的至少两个第一子聚光镜同步旋转扫描，所述至少两个第二子驱动装置驱动对应的至少两个第二子聚光镜同步旋转扫描。
[0011]可选的，液滴阵列上的相邻喷嘴中心到中心的间距相等。
[0012]可选的，所述液滴的尺寸为25?35微米，相邻喷嘴中心到中心的间距为45?75微米。
[0013]可选的,所述液滴材料为锡、锡合金、锡化合物、氣或锂。
[0014]可选的，所述喷嘴的数量大于等于2个。
[0015]可选的，所述若干喷嘴沿扫描方向依次包括第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴……第N (N ^ 3)喷嘴，在第一喷嘴喷吐第一液滴后，第二喷嘴喷滞后于第一喷嘴第一时间喷吐第二液滴，第三喷嘴滞后于第二喷嘴第一时间喷吐第三液滴……第N喷嘴滞后于第N-1喷嘴第一时间喷吐第N液滴，一个第一液滴和相邻的一个第二液滴、一个第三液滴……一个第N液滴构成一排液滴。
[0016]可选的，所述激光源沿扫描方向扫描，第一激光束或第二激光束依次轰击位于辐射位置的一排液滴中的第一液滴、第二液滴、第三液滴......第N液滴。
[0017]可选的，所述第一喷嘴在喷吐第一滴第一液滴后，间隔第二时间喷吐第二滴第一液滴，第二喷嘴在喷吐第一滴第二液滴后，间隔第二时间喷吐第二滴第二液滴，第三喷嘴在喷吐第一滴第三液滴后，间隔第二时间喷吐第二滴第三液滴……第N喷嘴在喷吐第一滴第N液滴后，间隔第二时间喷吐第二滴第N液滴,第一滴第一液滴、第一滴第二液滴、第一滴第三液滴......第一滴第N液滴构成第一排液滴,第二滴第一液滴、第二滴第二液滴、第二滴第三液滴......第二滴第N液滴构成第一排液滴构成第二排液滴。
[0018]可选的，所述激光源包括激光器、反射镜和第二驱动装置，所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，第二驱动装置包括第三子驱动装置和第四子驱动装置，所述第一反射镜位于第二反射镜上方，第一反射镜反射部分激光束，形成第一激光束，第三子驱动装置与第一反射镜连接，第三子驱动装置驱动第一反射镜旋转，使得第一激光束沿扫描方向扫描；第二反射镜反射部分激光束，形成第二激光束，所述第四子驱动装置与第二反射镜连接，所述第四子驱动装置驱动第二反射镜旋转，使得第二激光束沿扫描方向扫描。
[0019]可选的，所述聚光器位于反射镜和辐射位置之间，聚光镜具有椭球型反射面，所述椭球型反射面收集辐射的极紫外光，并将收集的辐射极紫外光反射汇聚于中心焦点，所述第一驱动装置与聚光镜连接，适于驱动所述聚光镜旋转扫描，在第一激光束或第二激光束依次轰击到达辐射位置的液滴形成的辐射极紫外光时，聚光镜收集辐射的极紫外光，并将收集的辐射极紫外光反射后汇聚于中心焦点。
[0020]可选的，所述聚光镜的中心处具有通道，以使反射镜反射的激光束通过通道传输至辐射位置轰击到达辐射位置的液滴。
[0021]可选的，所述上部分聚光镜和下部分聚光镜之间具有第一分离面，上部分聚光镜和下部分聚光镜关于第一分离面对称，相邻第一子聚光镜之间具有第二分离面，第二分离面垂直于第一分离面，相邻第二子聚光镜之间具有第三分离面，第三分离面垂直于第一分离面。
[0022]可选的，第一子聚光镜的数量等于第二子聚光镜的数量，第一子驱动装置的数量等于第二子驱动装置的数量。
[0023]可选的，所述上部分聚光镜被若干第一分离面均分为至少两个以上的第一子聚光镜，所述下部分聚光镜被第三分离面均分为至少两个以上的第二子聚光镜。
[0024]可选的，还包括控制单元，所述控制单元输出同步的第一信号、第二信号、第三信号，第一信号控制若干喷嘴依次喷吐液滴，第二信号控制所述第二驱动装置驱动所述反射镜同步旋转，第三信号同步控制所述第一驱动装置驱动所述聚光镜同步旋转扫描。
[0025]可选的，所述第一反射镜和辐射位置之间还设置有第一光阑，所述第一光阑适于阻挡第一激光束向辐射位置传输；所述第二反射镜与辐射位置之间还具有第二光阑，所述第二光阑适于阻挡第二激光束向辐射位置传输。
[0026]可选的，还包括:所述第一光阑包括第一阻挡单元和与第一阻挡单元连接的第三驱动装置，所述第二光阑包括第二阻挡单元和与第二阻挡单元连接的第四驱动装置，第三驱动装置适于驱动所述第一阻挡单元位于或远离所述第一激光束向辐射位置的传输路径；所述第四驱动装置适于驱动所述第二阻挡单元位于或远离所述第二激光束向辐射位置的传输路径。
[0027]可选的，所述第一阻挡单元为第三反射镜，所述第三反射镜在阻挡第一激光束时，将第一激光束向第一激光束向辐射位置的传输路径之外的方向反射；所述二阻挡单元为第四反射镜，所述四在阻挡第二激光束时，将第二激光束向第二激光束向辐射位置的传输路径之外的方向反射。
[0028]可选的，还包括:热回收单元，适于吸收第一反射镜反射的第一激光束和第二反射镜反射的第二激光束。
[0029]本发明还提供了一种曝光装置，包括上述所述的EUV光源。
[0030]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0031]本发明的EUV光源包括液滴阵列，所述液滴阵列包括若干喷嘴，若干喷嘴依次向下方的辐射位置喷吐液滴，增加了单位时间内的液滴的供应量，沿扫描方向排布的一行液滴是不同的喷嘴喷吐保证了相邻液滴之间具有一定的距离，并且激光束沿扫描方向扫描，依次轰击到达辐射位置的液滴，形成极紫外光，因而不会浪费到达辐射位置的任何液滴，形成的极紫外光的量增多，同时，聚光器旋转扫描并同时收集不同液滴形成的等离子体辐射的极紫外光，并将收集的极紫外光汇聚于中心焦点，使得中心焦点处输出的极紫外光的功率增加；
[0032]并且本发明的EUV光源的聚光镜包括分离的上部分聚光镜和下部分聚光镜，上部分聚光镜位于下部分聚光镜上方，所述上部分聚光镜包括分离的至少两个第一子聚光镜，所述下部分聚光镜包括分立的至少两个第二子聚光镜，所述第一驱动装置包括至少两个第一子驱动装置和至少两个第二子驱动装置，每个第一子驱动装置与第一子聚光镜连接，每个第二子驱动装置与第二子聚光镜连接，使得第一子驱动单元和第二子驱动单元驱动的第一子聚光镜和第二子聚光镜的面积和质量均可以较小，因而驱动力可以很快的传输到第一子聚光镜和第二子聚光镜的各个位置，第一子聚光镜和第二子聚光镜各个位置在旋转时启动时间是一致的，不会存在某一位置滞后启动的现象，从而使得上部分聚光镜和下部分聚光镜在旋转扫描时收集的极紫外光均能汇聚于中心焦点，提高了中心焦点处的极紫外光的功率。
[0033]进一步，反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，第二驱动装置包括第三子驱动装置和第四子驱动装置，所述第一反射镜位于第二反射镜上方，第一反射镜反射部分激光束，形成第一激光束，第三子驱动装置与第一反射镜连接，第三子驱动装置驱动第一反射镜旋转，使得第一激光束沿扫描方向扫描；第二反射镜反射部分激光束，形成第二激光束，所述第四子驱动装置与第二反射镜连接，所述第四子驱动装置驱动第二反射镜旋转，使得第二激光束沿扫描方向扫描，所述第一驱动装置包括第一子驱动装置和第二子驱动装置，第一子驱动装置与上部分聚光镜连接，适于驱动上部分聚光镜旋转扫描，第二子驱动装置与下部分聚光镜连接，适于驱动下部分聚光镜旋转扫描。因而本发明可以实现第一激光束和第二激光束交替的轰击相邻排的液滴，相应的上部分聚光镜收集第一激光束轰击的对应液滴辐射的极紫外光汇聚于中心焦点，第二子聚光镜收集第二激光束轰击时的对应液滴辐射的极紫外光汇聚于中心焦点，进一步增加了中心焦点出的极紫外光的功率。
【附图说明】
[0034]图1为现有技术EUV光源的结构示意图；
[0035]图2为本发明一实施例EUV光源的结构示意图；
[0036]图3?图5为本发明另一实施例EUV光源的结构不意图；
[0037]图6为本发明另一实施例的EUV光源的控制信号图；
[0038]图7?图