靶材、源、euv光刻设备和使用该设备的器件制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种靶材、源、EUV光刻设备和使用该设备的器件制造方法。所述靶材被配置成用于被构造且被布置以产生具有在6.8nm范围内的波长的辐射束的源中。靶材包括被配置以改变Gd的熔化温度的基于Gd的合成物，或Tb，或被配置以减小Tb的熔化温度的基于Tb的合成物。
【专利说明】靶材、源、EUV光刻设备和使用该设备的器件制造方法
[0001] 本申请是ASML荷兰有限公司于2009年3月20日递交的、申请号为 200980109474. 7、发明名称为"靶材、源、EUV光刻设备和使用该设备的器件制造方法"的中 国专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请要求于2008年3月21日申请的美国临时申请61/064720的权益，且在此 处通过引用将其全部内容并入本文中。
【技术领域】
[0004] 本发明涉及靶材、源以及包括钆或铽的EUV光刻设备，以及使用该设备的器件制 造方法。
【背景技术】
[0005] 光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上（通常应用到所述衬底的目标部分上） 的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路（1C)的制造中。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。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料（抗蚀 齐IJ)层上。通常，单个衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备 包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将整个图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每 一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向（"扫描"方向） 扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步扫描所述衬底来辐射每一个目 标部分。还可以通过将所述图案压印到所述衬底上，而将所述图案从所述图案形成装置转 移到所述衬底上。
[0006] 具体地，已知光刻设备利用在13. 5nm范围内或甚至在6. 8nm范围内的辐射。 对于后者，钆（Gd)靶或包括钆复合物的靶是已知的。例如，美国专利申请公开出版物 No. 2006/0133574A1描述了具有被构想用以产生6. 8nm的束的Gd靶的光刻设备，其中 6. 8nm的辐射通过使用激光产生等离子体（LPP)来产生。为了使EUV光发射区域的激光吸 收区域更紧密或使得它们交叠，已知的Gd靶被配置成具有钆或其复合物（例如氧化钆）的 晶体密度的〇. 5% -80%的范围内的密度。
【发明内容】
[0007] 由于Gd的熔化温度高（其大约是1313°C )，所以技术上要求已知的光刻设备产生 钆的液滴，以产生激光产生等离子体。另外，密度减小的Gd靶不适合与不同的EUV辐射产 生装置或辐射发生器一起使用。
[0008] 本发明的一个方面是提供一种靶材，所述靶材将被用在被构造且被布置以在光刻 设备中使用的源中，其相对于辐射产生装置或辐射发生器来说可能是通用的。
[0009] 根据本发明的一个方面，提供了一种靶材，用于被构造且被布置以产生具有在极 紫外范围中的波长的辐射束的源中。所述靶材包括基于Gd的合成物，所述基于Gd的合成 物被配置以改变Gd的熔化温度。
[0010] 靶材可以包括多个预先制造的固体滴（solid droplet)。为了形成这些液滴，基于 Gd的合成物可以内嵌在结合料中，用于形成固体滴。Gd合成物可以包括Gd共晶合金的胶 体复合物。
[0011] 所述合成物可以被配置以降低Gd的熔化温度。可替代地，所述合成物可以被配置 成升高Gd的熔化温度。被配置成增加 Gd的熔化温度的这样的合成物可以包括具有非金属 (例如 B，P，Se，As, S，Te，Sb，N，0, C 或 Si)的 Gd 合金。
[0012] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于光刻设备的辐射源，所述辐射源包括如 上述靶材。
[0013] 根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括参考前述进行 描述的源。辐射束可以通过使用激光产生等离子体（LPP)源或放电产生等离子体（DPP)源 来产生。
[0014] 光刻设备还可以包括：照射系统，所述照射系统被配置以调节所述辐射束；支撑 件，所述支撑件被配置以支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在所述辐射束的横截 面中将图案赋予福射束，以形成图案化的福射束；衬底台，所述衬底台被构造以保持衬底； 和投影系统，所述投影系统被配置以将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。
[0015] 根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：将图案化的辐 射束投影到衬底上。所述辐射通过使用靶材来产生，所述靶材包括被配置成改变Gd的熔化 温度的基于Gd的合成物。
[0016] 根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：将图案化的辐 射束投影到衬底上。所述辐射通过使用包括被配置成多个预先制造的固体滴的Gd的靶材 来产生。所述多个预先制造的固体滴可以包括被构造成改变Gd的熔化温度的Gd合成物。
[0017] 根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：将图案化的辐 射束投影到衬底上。所述辐射通过使用包括铽的靶材来产生。
[0018] 根据本发明的一个方面，提供了一种辐射源，所述辐射源包括：基于Gd的合成物， 其被配置成改变Gd的熔化温度；和激光源，所述激光源被配置成将激光束传递至靶材，以 广生福射束。
[0019] 根据本发明的一个方面，提供了一种光刻设备，所述光刻设备包括辐射源，其被配 置成产生极紫外辐射的辐射束。辐射源包括：基于Gd的合成物，其被配置成改变Gd的熔化 温度；和激光源，所述激光源被配置成将激光束传递至靶材以产生辐射束。所述设备还包 括：照射系统，所述照射系统被配置成调节辐射束；和支撑件，所述支撑件被构造成支撑图 案形成装置。图案形成装置能够在辐射束横截面中将图案赋予辐射束，以形成图案化的辐 射束。所述设备还包括：衬底台，被构造以保持衬底；和投影系统，被配置以将图案化的辐 射束投影到衬底的目标部分上。
[0020] 根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：用靶材产生辐 射，所述靶材包括被配置以改变Gd的熔化温度的基于Gd的合成物；图案化所述辐射；和将 图案化的辐射束投影到衬底上。
[0021] 根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：使用靶材产生 辐射，所述靶材包括被配置成多个预先制造的固体滴的Gd ;图案化所述辐射；和将图案化 的辐射束投影到衬底上。
[0022] 根据又一方面，提供了一种靶材，用于产生具有在极紫外范围内的波长的辐射束， 所述靶包括被配置成多个预先制造的固体滴的Gd。根据还一方面，这样的靶材可以被包含 在辐射源中，所述辐射源可以被包含在光刻设备中。辐射束可以通过使用激光产生等离子 体（LPP)或放电产生等离子体（DPP)来产生。光刻设备还包括：照射系统，其被配置成调节 辐射束；支撑件，被构造以支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在其横截面中将图案 赋予辐射束，以形成图案化的辐射束；衬底台，被构造以保持衬底；和投影系统，被配置以 将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上。
[0023] 根据本发明的一个方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括：使用包括铽的 靶材产生辐射；图案化所述辐射；和将图案化的辐射束投影到衬底上。
[0024] 为了促使这种方法的实现，可以提供一种用在构造用于产生具有在极紫外范围中 的波长的辐射束的源中的靶材。所述靶材包括铽，铽可以在共晶合金中提供。该铽，例如共 晶合金，可以被构造成多个固体滴。辐射源可以被设置成包括所述靶材。光刻设备可以包 括所述辐射源。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 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，且其中：
[0026] 图1示意性地示出根据本发明的实施例的光刻设备；
[0027] 图2示意性地示出用于激光产生等离子体的布置的一个实施例；
[0028] 图3示意性地示出了放电产生等离子体的布置的一个实施例；
[0029] 图4示意性地示出了被配置成多个固体滴的Gd靶的一个实施例。
【具体实施方式】
[0030] 图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：照射系 统（照射器）IL，配置用于调节具有约6. 8nm波长的辐射束B ;支撑结构（例如掩模台）MT， 构造用于支撑图案形成装置（例如掩模）Μ并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案 形成装置的第一定位装置ΡΜ相连；衬底台（例如晶片台）WT，构造用于保持衬底（例如涂覆 有抗蚀剂的晶片）W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相 连；和投影系统（例如折射式投影透镜系统）PS，所述投影系统PS配置用于将由图案形成 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。
[0031] 所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如反射型、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。
[0032] 所述支撑结构支撑图案形成装置，即承载图案形成装置的重量。支撑结构以依赖 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 其它条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它 夹持技术来保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为 固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上（例如相对于 投影系统）。在这里任何使用的术语"掩模版"或"掩模"都可以认为与更上位的术语"图案 形成装置"同义。
[0033] 这里所使用的术语"图案形成装置"应该被广义地理解为表示能够用于将图案在 辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意， 被赋予辐射束的图案可能不与在衬底的目标部分上的所需图案完全相符（例如如果该图 案包括相移特征或所谓辅助特征）。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器 件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
[0034] 图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编 程反射镜阵列以及可编程液晶显示（LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如 二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩 模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地 倾斜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜 矩阵反射的辐射束。
[0035] 这里使用的术语"投影系统"应该广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括反 射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合 的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的术语"投影透 镜"可以认为是与更上位的术语"投影系统"同义。
[0036] 如这里所示的，所述设备是反射型的（例如，采用反射式掩模）。替代地，所述设备 可以是透射型的（例如，采用透射式掩模）。
[0037] 所述光刻设备可以是具有两个（双台）或更多衬底台（和/或两个或更多的掩模 台）的类型。在这种"多台"机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台 上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
[0038] 参照图1，照射器IL接收从辐射源S0发出的辐射束。根据本发明的源包括被构 造用于产生约6. 8nm的波长的辐射束的靶材。靶材包括基于Gd的合成物，配置用于修改纯 Gd的熔化温度。尤其，可以选择Gd合成物以降低纯Gd的熔化温度，或可替代地升高纯Gd 的熔化温度。前者可能特别有利于用在激光产生等离子体（LPP)源中。由于纯Gd的熔化 温度是约1313°C，在技术上来说很难形成所构想的被激光束撞击的液滴。通过使用Gd的共 晶合金替代纯Gd作为靶材来充分地降低熔化温度，可以实质上简化LPP的产生。例如，下 述的在表1中列出的共晶合金适合用作发射约6. 8nm波长的辐射的EUV靶。
[0039] 表I :共晶合金
[0040]
【权利要求】
1. 一种靶材，所述靶材被用于被构造用于产生具有在极紫外范围内的波长的辐射束的 源中，所述靶材包括铽。
2. 根据权利要求1所述的靶材，其中铽被设置在共晶合金中。
3. 根据权利要求1或2所述的靶材，所述靶材被构造成多个固体滴。
4. 一种辐射源，所述辐射源包括根据前述权利要求1-3中任一项所述的靶材。
5. -种光刻设备，所述光刻设备包括根据权利要求4所述的福射源。
6. -种器件制造方法，所述方法包括将图案化的辐射束投影到衬底上，其中所述辐射 通过使用包括铽的靶材来产生。
【文档编号】H05G2/00GK104093259SQ201410225307
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2009年3月20日 优先权日:2008年3月21日
【发明者】V·M·克里夫特逊, V·Y·班尼恩, A·J·布里克, V·V·伊万诺夫, K·N·克什烈夫, J·H·J·莫尔斯, S·丘里洛夫, D·格卢什科夫 申请人:Asml荷兰有限公司