輻射系統(tǒng)和光刻設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)人ASML荷蘭有限公司的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/EP2009/003135的PCT 申請(qǐng)、于2011年3月7日進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的申請(qǐng)?zhí)枮?00980134829. 8的發(fā)明專利申請(qǐng) 的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種福射系統(tǒng)和一種光刻設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003] 光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。可 以使用例如光刻設(shè)備制造集成電路（ICs)。在這種情況下，圖案形成裝置（被可選地稱為 掩?；蜓谀０妫┛梢杂糜谏纱纬稍谒?C的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案轉(zhuǎn)移 到襯底（例如，硅晶片）上的目標(biāo)部分（例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯）上。所 述圖案的轉(zhuǎn)移通常是通過(guò)將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料（抗蝕劑）層上。通 常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。
[0004] 光刻技術(shù)被廣泛地認(rèn)為是制造ICs以及其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然 而，當(dāng)使用光刻技術(shù)形成的特征的尺寸變得越來(lái)越小時(shí)，光刻技術(shù)正變成實(shí)現(xiàn)制造小型1C 或其他器件和/或結(jié)構(gòu)的更加關(guān)鍵的因素。
[0005] 圖案印刷的極限的理論估計(jì)可以由如等式（1)所示的分辨率的瑞利準(zhǔn)則 (Rayleighcriterion)給出：
[0006]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種福射系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生福射束，所述福射系統(tǒng)包括： 輻射源，配置成產(chǎn)生發(fā)射輻射和碎片的等離子體； 輻射收集器，用以引導(dǎo)所收集的輻射至輻射束發(fā)射孔；和 磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，配置成產(chǎn)生具有磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度的磁場(chǎng)，以將等離子體引導(dǎo)離開(kāi)所述輻 射收集器；和 氣體源，所述氣體源配置成供給氣體至包含等離子體的一容積體， 其中，所述氣體源配置成供給氣體使得在所述容積體內(nèi)的氣體具有大于l〇Pa的壓力， 其中，所述氣體源和磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置用作配置成引導(dǎo)所述碎片的中性粒子離開(kāi)所述收集 器的磁性泵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述磁場(chǎng)在等離子體和收集器之間的位置 處比在等離子體的其他側(cè)處的強(qiáng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置配置成用至少一個(gè)部 件沿平行于所述輻射收集器的中心光軸的方向引導(dǎo)等離子體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述輻射收集器包括配置成收集由 源產(chǎn)生的輻射的反射表面，并且所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置配置成引導(dǎo)碎片離開(kāi)所述反射表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述氣體包括氫和/或氘和/或氦。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述氣體基本上由氫或氘構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射系統(tǒng)，其中，在所述容積體內(nèi)的所述氣體具有大于30Pa 的壓力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述氣體源配置成使磁場(chǎng)內(nèi)的帶電離子形 式的碎片減速，以便它們隨后通過(guò)磁性泵被去除。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述輻射包括極紫外輻射。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述輻射源是激光產(chǎn)生等離子 體源。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述輻射源包括激光器，所述激光器構(gòu)造 并布置用以提供被引導(dǎo)至燃料液滴的激光束。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述燃料包括錫。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述磁場(chǎng)配置成基本上阻止等 離子體與輻射收集器的部件接觸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括多個(gè)線 圈，所述多個(gè)線圈構(gòu)造并布置成產(chǎn)生磁場(chǎng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置還包括位于線圈之間 的鐵磁材料，所述鐵磁材料構(gòu)造并布置成在磁場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生梯度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的輻射系統(tǒng)，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括用于使 得所述磁場(chǎng)在等離子體和收集器之間變得比在等離子體的其他側(cè)強(qiáng)的鐵磁管。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的輻射系統(tǒng)，還包括用以冷卻所述鐵磁管的冷卻系統(tǒng)。
18. -種用于抑制輻射系統(tǒng)內(nèi)的碎片的方法，所述輻射系統(tǒng)包括輻射源和輻射收集器， 所述方法包括步驟： 產(chǎn)生發(fā)射輻射和碎片的等離子體； 使用所述輻射收集器收集輻射；和 在輻射系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度，以引導(dǎo)等離子體離開(kāi)所述輻射收集器； 由氣體源供給氣體至包含等離子體的一容積體， 其中，所述氣體源配置成供給氣體使得在所述容積體內(nèi)的氣體具有大于l〇Pa的壓力， 其中，所述氣體源和磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置用作配置成引導(dǎo)所述碎片的中性粒子離開(kāi)所述收集 器的磁性泵。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述磁場(chǎng)在等離子體和收集器之間的位置比 在等離子體的其他側(cè)處強(qiáng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置用至少一個(gè)部件沿平 行于輻射收集器的中心光軸的方向引導(dǎo)等離子體。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，還包括供給氣體以與所產(chǎn)生的碎片粒子相互作 用。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述氣體包括氫和/或氘和/或氦。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述氣體基本上由氫和/或氘和/或氦構(gòu)成。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其中，通過(guò)鐵磁材料產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括冷卻鐵磁材料的步驟。
26. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其中，所述產(chǎn)生發(fā)射輻射和碎片的等離子體的 步驟包括引導(dǎo)激光束至輻射源的位置的同時(shí)提供燃料至所述位置，使得激光束的至少一部 分與燃料碰撞以產(chǎn)生等離子體。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述燃料包括錫。
28. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，還包括使用磁場(chǎng)基本上阻止等離子體與輻射收 集器的部件接觸。
29. -種光刻設(shè)備，包括： 輻射系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生輻射束，所述輻射系統(tǒng)包括： 輻射源，配置成產(chǎn)生發(fā)射輻射和碎片的等離子體； 輻射收集器，用以引導(dǎo)所收集的輻射至輻射束發(fā)射孔； 磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，配置成產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度，以將等離子體引導(dǎo)離開(kāi)所述輻射收集器； 照射系統(tǒng)，構(gòu)造并布置成接收來(lái)自所述輻射束發(fā)射孔的所收集的輻射并將所收集的輻 射調(diào)節(jié)為輻射束； 支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)造并布置成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置配置成將圖案賦予到 輻射束的橫截面以形成圖案化的輻射束； 投影系統(tǒng)，構(gòu)造并布置成將圖案化的輻射束投影到襯底上；和 氣體源，配置成供給氣體至包含等離子體的一容積體， 其中，所述氣體源配置成供給氣體使得在所述容積體內(nèi)的氣體具有大于l〇Pa的壓力， 其中，所述氣體源和磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置用作配置成引導(dǎo)所述碎片的中性粒子離開(kāi)所述收集 器的磁性泵。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的光刻設(shè)備，其中，所述磁場(chǎng)在等離子體和收集器之間的位 置處比在等離子體的其他側(cè)處強(qiáng)。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的光刻設(shè)備，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置配置成用至少一 個(gè)部件沿平行于所述輻射收集器的中心光軸的方向引導(dǎo)等離子體。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的光刻設(shè)備，其中，所述輻射收集器包括配置成收集由 源產(chǎn)生的輻射的反射表面，并且所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置配置成引導(dǎo)碎片離開(kāi)所述反射表面。
33. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的光刻設(shè)備，其中，所述氣體包括氫和/或氘和/或氦。
34. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的光刻設(shè)備，其中，所述氣體基本上由氫構(gòu)成。
35. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的光刻設(shè)備，其中，在所述容積體內(nèi)的所述氣體具有大于 30Pa的壓力。
36. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的光刻設(shè)備，其中，所述氣體源和磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置用作磁性泵， 由此引導(dǎo)所述碎片的中性粒子離開(kāi)所述收集器。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的光刻設(shè)備，其中，所述氣體源配置成使磁場(chǎng)內(nèi)的帶電離子 形式的碎片減速，以便它們隨后通過(guò)磁性泵被去除。
38. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的光刻設(shè)備，其中，所述輻射包括極紫外輻射。
39. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的光刻設(shè)備，其中，所述輻射源是激光產(chǎn)生等離子體源。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的光刻設(shè)備，其中，所述輻射源包括激光器，所述激光器構(gòu)造 并布置用以提供被引導(dǎo)至燃料液滴的激光束。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的光刻設(shè)備，其中，所述燃料包括錫。
42. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的光刻設(shè)備，其中，所述磁場(chǎng)配置成基本上阻止等離子 體與輻射收集器的部件接觸。
43. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的光刻設(shè)備，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括多個(gè)線圈，所 述多個(gè)線圈構(gòu)造并布置成產(chǎn)生磁場(chǎng)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的光刻設(shè)備，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置還包括位于線圈之間 的鐵磁材料，所述鐵磁材料構(gòu)造并布置成在磁場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生梯度。
45. 根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的光刻設(shè)備，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括用于使得所 述磁場(chǎng)在等離子體和收集器之間變得比在等離子體的其他側(cè)強(qiáng)的鐵磁管。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的光刻設(shè)備，還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)構(gòu)造并布置用 以冷卻鐵磁材料。
【專利摘要】一種輻射系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生輻射束。所述輻射系統(tǒng)包括：輻射源(50)，配置成產(chǎn)生發(fā)射輻射和碎片的等離子體；輻射收集器(70)，配置成引導(dǎo)所收集的輻射至輻射束發(fā)射孔(60)。磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置(200)配置成產(chǎn)生具有磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度的磁場(chǎng)，以將等離子體引導(dǎo)離開(kāi)輻射收集器(70)。
【IPC分類】H05G2-00, G03F7-20
【公開(kāi)號(hào)】CN104714374
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510142259
【發(fā)明人】V·Y·班尼恩, E·R·魯普斯特拉, V·V·伊萬(wàn)諾夫, V·M·克里夫特遜
【申請(qǐng)人】Asml荷蘭有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2009年4月30日
【公告號(hào)】CN102144192A, US20110170079, WO2010028704A1