專利名稱：脈沖源的多路復(fù)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過輸出孔生成輸出輻射的方法。 本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)這種方法的設(shè)備以及包括所述設(shè)備的光刻裝置。
背景技術(shù)：
生成脈沖輻射的方法和設(shè)備是已知的。這些方法和設(shè)備例如用于在光敏晶片的光 刻范圍內(nèi)生成用于光鏈的輻射。這種光鏈包括
-脈沖源，生成期望波長范圍內(nèi)的輻射； _光學(xué)系統(tǒng)，從脈沖源接收輻射并且對其進行處理(例如，通過使其瞄準(zhǔn)和/或使 其會聚)；-掩模，從光學(xué)系統(tǒng)接收輻射，僅允許透射圖樣前方的輻射射線通過，輻射的其余 部分被掩模阻止；以及-晶片，接收未被掩模阻止的射線。 暴露于輻射的晶片表面被光刻膠或光敏產(chǎn)品所覆蓋。到達(dá)晶片的射線與該產(chǎn)品相 互作用，并且在晶片表面上形成與掩模的透射圖樣對應(yīng)的圖樣。 用于EUV光刻的脈沖源的期望平均功率為100W量級，例如為150W，但是功率越大 越有利。功率越大，效果越好。大功率允許處理具有較大的吞吐量。 EUV光刻源的脈沖輻射的期望頻率為10kHz量級，例如為7kHz，但是頻率越大越有 利。頻率越大，效果越好。高頻率允許在掃描晶片時到達(dá)晶片的射線的粒度具有統(tǒng)計均勻 性。 文獻US 6，861，656公開了在極紫外和軟X-射線光刻系統(tǒng)中使用的高光度 EUV-源設(shè)備，這種設(shè)備能夠生成具有大功率和高頻率的輸出輻射。這種設(shè)備包括多個脈沖 EUV-光源。每個脈沖源發(fā)射光脈沖，每個光脈沖被相關(guān)聯(lián)的平面鏡反射。如US 6， 861， 656 的圖7a和7b所示，這些脈沖源被時分復(fù)用，以獲得基本連續(xù)的合成光發(fā)射。然而，根據(jù)US 6， 861， 656的時分復(fù)用難以實現(xiàn)，因為它需要同時改變平面鏡的角位。 本發(fā)明的目的是提出一種比現(xiàn)有技術(shù)更容易實現(xiàn)的用于生成具有大功率和/或 高頻率的輸出輻射的方法，以及一種實現(xiàn)這種方法的設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面涉及一種通過輸出孔生成輸出輻射的方法，所述方法包括
-由多個輻射源(11-14,20)生成脈沖輻射，每個源被設(shè)置為分別
(i)在對應(yīng)的等離子體(211)內(nèi)生成對應(yīng)的脈沖基本輻射，
其波長包括對應(yīng)的期望范圍； (ii)將其對應(yīng)的基本輻射的射線引導(dǎo)至所述輸出孔(5)上；-對于每個源，在對應(yīng)的基本輻射所通過且位于對應(yīng)的等離子體(211)內(nèi)的對應(yīng) 控制區(qū)域內(nèi)分布射線的折射率，以根據(jù)波長選擇性地偏移所述對應(yīng)的基本輻射的射線；以及-時間復(fù)用所述輻射源，以在所述輸出孔(5)處獲得所述輸出輻射。 時間復(fù)用通常意味著通過時間復(fù)用器在時間上對輻射的生成之間進行協(xié)調(diào)。 所述方法可進一步包括檢測所述輻射源之一的故障，以及通過取代故障源的備用
源生成基本輻射。 所述方法可進一步包括測量所述輸出輻射的功率，并根據(jù)對所述輸出輻射的功率 的測量控制時間復(fù)用。所述脈沖輻射生成可包括由工作源相繼地生成基本輻射；以及在所 述工作源生成的輸出輻射小于最小閾值的情況下由至少一個輔助源生成至少一個基本輻 射。 所述多個基本輻射可同時生成以創(chuàng)建期望的輻射圖樣。所述方法可進一步包括隨 著時間對期望圖樣進行動態(tài)修改。對于所述輻射源中的至少一個，對期望圖樣的動態(tài)修改 可包括對將所述輻射源生成的射線反射至所述輸出孔的至少一個反射鏡的角位進行修改。
所述輸出輻射的平均頻率可大于每個輻射源的最大頻率。每個源可具有不同的最 大頻率。 本發(fā)明的另一方面涉及一種通過輸出孔生成輸出輻射的設(shè)備，所述設(shè)備包括
-多個輻射源，每個源包括用于生成對應(yīng)的脈沖基本輻射的裝置，所述對應(yīng)的脈沖 基本輻射的波長包括對應(yīng)的期望范圍，每個源被設(shè)置為將其對應(yīng)的基本輻射的射線引導(dǎo)至
所述輸出孔上，每個源包括對應(yīng)的等離子體和偏移裝置，在所述對應(yīng)的等離子體中生成對 應(yīng)的基本輻射，所述偏移裝置包括對對應(yīng)的基本輻射所通過的且位于對應(yīng)的等離子體內(nèi)的 對應(yīng)控制區(qū)域內(nèi)的射線的折射率的受控分布進行設(shè)置的裝置，以根據(jù)波長選擇性地偏移所 述對應(yīng)的基本輻射的射線；以及-時間復(fù)用器，時間復(fù)用所述輻射源，以在所述輸出孔處獲得所述輸出輻射。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可進一步包括對所述脈沖源中的至少一個的故障進行檢測的 裝置，所述多個輻射源包括備用組，所述備用組包括被設(shè)置為取代至少一個故障源來生成 輻射的至少一個備用源。備用組優(yōu)選地包括多個備用源，每個備用源被設(shè)置為取代故障源 之一來生成輻射。 根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可進一步包括對所述輸出輻射的功率進行測量的裝置，以及根
據(jù)對所述輸出輻射的功測量來控制所述時間復(fù)用器的裝置。測量的輸出輻射的功率可以是
時間平均功率。對于每個輻射源，測量輸出輻射功率的裝置可包括對所述源產(chǎn)生的脈沖輻
射的功率進行測量的裝置。所述多個輻射源包括-工作組，包括被設(shè)置為一個接一個地生成輻射的源；以及-輔助源，包括被設(shè)置為在所述工作組生成的輸出輻射的功率小于最小閾值的情 況下生成輻射的至少一個輔助源(輔助組優(yōu)選地包括多個輔助源)。 時間復(fù)用器可被設(shè)置為通過多于一個的源控制同時生成輻射以創(chuàng)建期望的輻射 圖樣。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可進一步包括動態(tài)修改輻射圖樣的裝置。對于輻射源中的至少一 個(優(yōu)選地對于多個輻射源或?qū)τ诿總€輻射源)，修改裝置可包括將所述源生成的射線反 射至輸出孔的至少一個反射鏡。 然而，所述輻射源中的至少一個(優(yōu)選地，多個輻射源或每個輻射源)可被設(shè)置為 生成基本輻射，該基本輻射的射線到達(dá)輸出孔并且不是從所述輻射源反射至所述輸出孔。
每個源通過對應(yīng)的源孔生成對應(yīng)的脈沖基本輻射，多個源孔聚集在表面上，所述表面優(yōu)選地為平面或球形部分，聚集在所述表面上的每個孔沿著第一方向鄰近于聚集在所述表面上的至少一個其它孔并且沿著不同于所述第一方向的第二方向鄰近于聚集在所述表面上的至少一個其它孔。 每個輻射源可具有對應(yīng)的基本輻射的最大生成頻率，時間復(fù)用器被設(shè)置為將比所述源的所有最大頻率更大的平均頻率提供給輸出輻射。 對于至少一個輻射源(優(yōu)選地為多個輻射源或每個輻射源)，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備
可進一步包括位于所述源的控制區(qū)域的下游側(cè)的對應(yīng)的過濾窗，所述過濾窗-允許由所述源生成且在所述源的期望波長范圍內(nèi)的射線通過；以及-阻止由所述源生成且不在所述源的期望波長范圍內(nèi)的光學(xué)通過。 所述過濾窗對于所述源中的幾個(優(yōu)選地為全部輻射源)來說可基本為同一個過
濾窗，并且優(yōu)選地為所述輸出孔。 對于一個、某些或所有源，設(shè)置折射率的受控分布的裝置可包括對所述控制區(qū)域內(nèi)的電子密度進行控制的裝置。 至少一個期望范圍(優(yōu)選地為每個)可在從0納米到100納米的波長間隔內(nèi)，優(yōu)選地在極UV光譜或軟X-射線光譜內(nèi)。 本發(fā)明的又一方面涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的生成設(shè)備的光刻裝置。 本發(fā)明的又一方面涉及一種通過根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置生產(chǎn)電子元件尤其是半
導(dǎo)體元件的方法。
基于對非限制性的實施方式和附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點和特性將顯而易見，在附圖中 _圖1圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輻射源；-圖2和3分別是根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置的第一實現(xiàn)模式的第一和第二示意-圖4和5分別是根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置的第二實現(xiàn)模式的第一和第二示意-圖6是包含在圖2至5的光刻裝置中的輻射源之一的示意 _圖7圖示了圖2和3的光刻裝置的脈沖源的孔的排列；-圖8至11圖示了通過由圖2至5的光刻裝置的多個脈沖源同時生成輻射而獲得的不同類型的輻射圖樣；以及-圖12圖示了對輻射圖樣的示意性修改。
具體實施例方式
圖1圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的典型輻射源。這種輻射源包括光發(fā)射部1和透鏡2。
發(fā)射部1發(fā)射的光是發(fā)散的。透鏡2置于發(fā)射部1的前方以聚焦發(fā)射部1發(fā)射的射線。在光刻裝置中，如上所述，發(fā)射部1發(fā)射的功率很大透鏡2不置于發(fā)射部1的附近以免透鏡2被損壞。透鏡2與發(fā)射部1之間的距離3越大，透鏡2的直徑就越大，因為透鏡2必須接收從發(fā)射部1發(fā)射的所有射線。 在此需要提及的是，光學(xué)擴展量(etendue)是評估光源生成的電磁波束質(zhì)量的參數(shù)，以及這些波束是如何發(fā)射的。光學(xué)擴展量是源的不變量，并且與源表面和其發(fā)射波束的立體角的乘積成比例。因此，光學(xué)擴展量的單位是m^.sr(毫米2.球面度)。作為簡單的實例，無論發(fā)射表面有多大，理想激光器的理論光學(xué)擴展量等于0，因為理論上發(fā)射激光的立體角為零。 透鏡組件100處理來自透鏡2的射線并且將這些射線弓I導(dǎo)至掩模和晶片。用于EUV光刻的現(xiàn)有裝置的透鏡組件100僅能支持最大3mm7sr的光學(xué)擴展量。如果源1的光學(xué)擴展量變大，則光刻裝置的效率將被降低，因為一部分輻射不能被透鏡組件100收集。
透鏡2具有大直徑4。因此，源1和透鏡2的結(jié)合具有大體積，僅可將少量的源l(通常兩個源)結(jié)合。這意味著，每個源1必須具有大功率、大直徑和大光學(xué)擴展量，并且?guī)缀醪荒鼙粡?fù)用。為了解決這個問題，根據(jù)US 6861656的設(shè)備包括多個協(xié)調(diào)鏡。
參照圖2至6描述根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置。這種光刻裝置實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法并且包括-根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備IO，用于生成通過輸出孔5的輸出輻射；-光學(xué)系統(tǒng)6，包括至少一個透鏡；-平面掩模7 ; _支撐件8，被設(shè)置為支撐晶片9。 用于生成輸出輻射的設(shè)備10包括-多個輻射源11-14，每個源生成波長包括其期望范圍的脈沖基本輻射，每個源被設(shè)置為將其基本輻射的射線引導(dǎo)到輸出孔5，每個源包括生成其基本輻射的等離子體、和偏離裝置212、2121、2122，偏離裝置212、2121、2122包括設(shè)置各控制區(qū)域內(nèi)射線折射率的受控分布的裝置，以根據(jù)波長選擇性地偏離各基本輻射的射線，各基本輻射通過對應(yīng)的控制區(qū)域且各控制區(qū)域位于其對應(yīng)的等離子體內(nèi)；以及-時間復(fù)用器15，使輻射源在時間上復(fù)用以在輸出孔5處獲得輸出輻射。
光學(xué)系統(tǒng)6從輸出孔5接收由脈沖源11至14發(fā)射且未被過濾窗222阻止的基本輻射的射線，并且通過將其瞄準(zhǔn)和/或會聚以引導(dǎo)至晶片9來處理這些射線。掩模7從光學(xué)系統(tǒng)6接收射線并且只允許透射圖樣前方的射線通向晶片，其余射線被掩模阻止。掩模7的平面與接收射線的晶片的平面光學(xué)共軛如圖2至5所示，每個基本輻射的射線聚焦在掩模7的平面上，也聚焦在晶片上。這可通過包括至少一個透鏡且位于掩模7與支撐件8之間的透鏡組件16實現(xiàn)。 時間復(fù)用器15被設(shè)置為將控制信號發(fā)送至源11至14?？刂菩盘柺菇邮湛刂菩盘柕妮椛湓瓷苫据椛?。時間復(fù)用器被設(shè)置為控制、監(jiān)督和調(diào)整輻射源11至14彼此之間生成基本輻射的時間。時間復(fù)用器通常包括模擬電路或數(shù)字電路、微處理器或計算機。用戶可通過連接至多路復(fù)用器的捕獲裝置(通常為一組按鈕和/或鍵盤)選擇源11至14的期望協(xié)調(diào)。 如圖2至5所示的根據(jù)本發(fā)明的裝置的所有源11至14都具有共同的特征，該特征將參照圖6描述，圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的輻射源20之一。輻射源20是EP 1673785B1中所公開的類型。 輻射源20包括室21，室21是大致關(guān)閉的，但是室21的側(cè)面210是打開的以允許來自室的射線通過。室21包括能夠生成基本輻射R0的等離子體。
基本輻射包括波長與期望波長的范圍對應(yīng)的射線。在本發(fā)明優(yōu)選但非限制的應(yīng)用 中，期望波長的范圍包含在
的區(qū)間內(nèi)。因此，期望波長范圍可包含在極紫外光 譜或軟X射線光譜內(nèi)。 因此，室21能夠生成基本輻射，該基本輻射的相當(dāng)大數(shù)量的射線對應(yīng)于期望波長 的范圍。然而可能發(fā)生的情況是，基本輻射包含波長不與期望范圍精確對應(yīng)的射線，和/或 源20發(fā)射的基本輻射中伴隨有一些碎片(debris)。為了防止這些不期望的結(jié)果，源20包 括用于過濾基本輻射的裝置，這些過濾裝置能夠在基本輻射所通過的控制區(qū)域212內(nèi)建立 射線折射率的受控分布，以根據(jù)其波長選擇性地偏離基本輻射的射線。控制區(qū)域位于室21 自身內(nèi)。通過控制電子密度在控制區(qū)域內(nèi)的分布來獲得對控制區(qū)域內(nèi)折射率的分布控制， 如EP 1673785B1中所公開的。 因此，控制區(qū)域212位于室21內(nèi)，并且該控制區(qū)域位于與源20相關(guān)聯(lián)的等離子體 211內(nèi)。對控制區(qū)域內(nèi)電子密度分布的控制使得基本輻射的不同射線的軌跡隨著這些射線 的波長而受到影響。這種情況如圖6所示，圖6示出了兩種類型的射線的兩種大致軌跡
-第一波長A 1的射線。這些射線具有軌跡Rl 。-小于第一波長A 1的第二波長A 2的射線。這些射線具有軌跡R2。 在控制區(qū)域內(nèi)建立電子密度分布使得遠(yuǎn)離基本輻射的發(fā)射的中線A處的電子密
度大于基本輻射的發(fā)射的該中線處的電子密度。在該附圖所示的情況下，室通常為圓筒形， 基本輻射被發(fā)射為使得射線圍繞線A基本對稱分布。 為了在控制器區(qū)域內(nèi)建立這種電子密度分布，沿著線A將能量供應(yīng)于室21的等離 子體。這種能量供應(yīng)例如可通過沿著線A限定的軸線將電子束或激光輻射引導(dǎo)至控制區(qū)域 而實現(xiàn)。這使等離子體沿著線A在控制區(qū)域內(nèi)被電離。在這種能量供應(yīng)之前，已經(jīng)在室內(nèi) 包含等離子體的端子2121、2122上建立電壓，所述端子在通常由基本輻射的發(fā)射中線限定 的方向上是隔開的。 過濾窗222被置于軌跡為R2的射線的聚焦點處。這個過濾窗對應(yīng)于收集基本輻 射的射線中具有期望波長的射線的裝置。已知來自基本輻射RO的不同射線根據(jù)其波長被 存在于控制區(qū)域內(nèi)的電子密度分布不同地偏移。這種選擇性的偏移使與給定波長相關(guān)聯(lián)的 射線向線A的特定點會聚 一 這個特定點被稱為"聚焦點"。因此線A上的聚焦點位置(可 由與線A相關(guān)的參考標(biāo)記的曲線橫坐標(biāo)定義的位置)取決于與該聚焦點相關(guān)聯(lián)的波長。圖 6示出了分別與軌跡Rl和R2的射線相關(guān)聯(lián)的聚焦點Fl和F2。因此，窗222被置于聚焦點 F2處。這個窗的功能是只允許基本在聚焦點F2級別處到達(dá)線A的射線(即，波長為A2的 射線)通過。為此，窗222具有孔2220，優(yōu)選地，其中心位于線A上。以這種方式，可根據(jù)希 望被隔離的波長將過濾窗置于線A的任何期望位置。 如上所述，圖1所示的巨大且強大的源具有大的光學(xué)擴展量，通常大于l-3mm2. sr 要求。 根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置的每個輻射源20在同一等離子體內(nèi)將用于生成基本輻射 的裝置和用作透鏡的控制區(qū)域相結(jié)合。源在其孔210的前方不需要任何透鏡來對基本輻射 聚焦。每個源20的輻射收集光學(xué)元件不是遠(yuǎn)離等離子體211的物理透鏡或反射鏡，而是等 離子體本身。這意味著等離子體能夠更好地收集每個輻射源20生成的輻射，導(dǎo)致每個輻射 源20具有小的光學(xué)擴展量并且導(dǎo)致整個設(shè)備10具有小的光學(xué)擴展量。每個源20與圖1所示的源相比具有非常小的尺寸和光學(xué)擴展量。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備io容易滿足光學(xué) 擴展量要求。即使多個源總的光學(xué)擴展量也與源的數(shù)量成比例，但l-3mm2. s的總光學(xué)擴展 量要求在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中得到滿足，這是因為每個輻射源20的光學(xué)擴展量在O. 001到 0. lmm2. sr之間，通常為0. 01mm2. sr。例如，如果設(shè)備10包括100個源20，則設(shè)備10的光 學(xué)擴展量為lmm2. sr，即，滿足要求。具有小且緊湊的輻射源20的設(shè)備10是緊湊的。
設(shè)備10的所有源被設(shè)置為使得如果所有這些源同時生成各自的基本輻射，則這 些輻射的射線同時到達(dá)輸出孔5，并同時到達(dá)晶片9。這意味著根據(jù)本發(fā)明的裝置不需要US 6， 861， 656中所公開的復(fù)雜反射鏡設(shè)置。 通常，設(shè)備10包括大約100個或更多個輻射源20。在圖2和3所示的光刻裝置的 第一實現(xiàn)模式中，輻射源的源孔210聚集在表面16上，表面16優(yōu)選地為平面部或球形部， 每個孔210沿著第一方向17鄰近至少一個其它孔210，沿著不同于第一方向17的第二方 向18鄰近至少一個其它孔210。第一方向17垂直于第二方向18。在圖7中，每個圓表示 源20的一個孔210。這樣，所有輻射源的整體非常緊湊并且設(shè)備10很小。
在圖4和5所示的光刻裝置的第二實現(xiàn)模式中，輻射源的源孔210也聚集在表面 上，每個孔210沿著第一方向鄰近至少一個其它孔210，沿著不同于第一方向17的第二方向 鄰近至少一個其它孔210。源11、13、14被定向朝向與輸出孔5相反的方向，這個表面包括 沒有孔210的中部以使輻射從輻射源通向輸出窗。 圖2和3分別是根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置的第一實現(xiàn)模式的第一和第二示意圖。圖 2僅圖示了第一實現(xiàn)模式的源的一部分。圖2所示的源11、12、13—個接一個地生成基本輻 射，生成的基本輻射的射線到達(dá)掩模7的相同區(qū)域。圖3僅圖示了第一實現(xiàn)模式的源的另 一部分。圖3所示的源14同時生成基本輻射，生成的基本輻射的射線到達(dá)掩模7的不同區(qū) 域以創(chuàng)建期望的輻射圖樣。實際上，第一實現(xiàn)模式包括可類似于所示的源11、12、13或類似 于所示的源14協(xié)調(diào)的100多個源。給定的輻射源甚至可根據(jù)其如何受控于復(fù)用器而類似 于源11至13、類似于源14、類似于備用源或類似于輔助源起作用。在第一實現(xiàn)模式中，對 于每個輻射源，從所述輻射源到輸出孔，所述輻射源生成且到達(dá)輸出孔的射線不會被反射。 這意味著設(shè)備10不需要位于輻射源之間和輸出孔5之間的反射鏡，因此設(shè)備10很小。然 而，對于至少一個輻射源20，第一實現(xiàn)模式可包括位于至少輻射源與輸出孔之間并且反射 由至少輻射源生成的射線的反射鏡或分光鏡，這些反射的射線到達(dá)不了輸出孔5。例如，這 些反射的射線可用作功率或波長的測量。 圖4和5分別是根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置的第二實現(xiàn)模式的第一和第二示意圖。圖 4僅圖示了第二實現(xiàn)模式的源的一部分。圖4所示的源11、13—個接一個地生成基本輻射， 生成的基本輻射的射線到達(dá)掩模7的相同區(qū)域。圖5僅圖示了第二實現(xiàn)模式的源的另一部 分。圖5所示的源14同時生成基本輻射，生成的基本輻射的射線到達(dá)掩模7的不同區(qū)域以 創(chuàng)建期望的輻射圖樣。實際上，第二實現(xiàn)模式包括類似于所示的源11、12、13或類似于所示 的源14協(xié)調(diào)的100多個源。給定的輻射源可根據(jù)其如何受控于復(fù)用器而類似于源11-13、 類似于源14、類似于備用源或類似于輔助源作用。 參照圖2至5，設(shè)備10進一步包括測量輸出輻射的功率的裝置19 ;以及控制器 22，其被設(shè)置為根據(jù)對輸出輻射功率的測量控制時間復(fù)用器。所測量的輸出輻射功率是時 間平均功率。測量輸出輻射功率的裝置包括用于每個輻射源的探針19，置于所述源的孔210與過濾窗222之間，該探針被設(shè)置為測量所述源生成的脈沖輻射的功率，輸出輻射的功 率等于源生成的脈沖輻射的時間平均功率。圖2至5僅示出了一個探針。從探針接收測量 值的控制器22被連接至復(fù)用器15?？刂破?2通常包括模擬電路或數(shù)字電路、微處理器或 計算機。 在根據(jù)本發(fā)明通過光刻裝置的第一或第二實現(xiàn)模式實現(xiàn)的方法中，時間復(fù)用器15 可協(xié)調(diào)輻射源使得輻射源包括-工作組，包括被設(shè)置為一個接一個地生成基本輻射的源，這些源被優(yōu)選地設(shè)置為 周期性地生成基本輻射；以及-輔助組，包括被設(shè)置為只有當(dāng)工作組生成的輸出輻射的功率小于最小閾值時才 生成基本輻射的輔助源。 如果工作組生成的輸出輻射小于最小閾值，則控制器22將這個信息發(fā)送到復(fù)用
器15，復(fù)用器激活輔助組的一個或多個源，以將輸出輻射的功率增大至最小閾值。 類似地，如果工作組生成的輸出輻射大于最大閾值，則控制器22將這個信息發(fā)送
至復(fù)用器15，復(fù)用器將工作組的一個或多個源停用，被停用的源不再生成基本輻射，以將輸
出輻射的功率降低至最大閾值。 如圖2和4所示，工作組和輔助組的源11至13被優(yōu)選地設(shè)置為生成到達(dá)輸出孔 5的相同區(qū)域、掩模7的相同區(qū)域和晶片9的相同區(qū)域的射線。 由于使用了大量的輻射源和復(fù)用器，設(shè)備10能夠?qū)崿F(xiàn)輸出輻射的非常大范圍的 輸出功率和輸出頻率。如果每個輻射源20都具有各自的最大脈沖生成頻率，超過該頻率時 所述源不能生成脈沖輻射，則時間復(fù)用器可被設(shè)置為協(xié)調(diào)輻射源以使輸出輻射的平均功率 大于所有源的最大頻率。作為實施例，如果根據(jù)本發(fā)明的光刻裝置聚集100個源20，每個源 具有2W的功率和2kHz的最大頻率，則復(fù)用后的源具有200W的功率和200kHz的頻率。在 現(xiàn)有技術(shù)中，難以使單一的源具有200W的功率和200kHz的頻率，然而讓一個源具有2W的 功率和2kHz的頻率則容易得多。 而且，由于具有控制器22，輸出功率非常穩(wěn)定。 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，如圖3和5所示，時間復(fù)用器15可協(xié)調(diào)輻射源以控制多 于一個的源14同時生成基本輻射，從而創(chuàng)建同時輻射的期望圖樣。同時輻射的圖樣是這樣 一組輻射其描繪所述圖樣且同時到達(dá)輸出孔，然后同時到達(dá)掩模7，并且同時到達(dá)晶片9。 可周期性生成輻射圖樣。 圖8至11圖示了這種輻射圖樣的實例，每個圓表示在掩模7的平面內(nèi)由一個源生 成且到達(dá)掩模7的輻射。圖8圖示了通過由多個輻射源生成的多個重疊的輻射獲得的圓點。 圖9圖示了偶極子圖樣。圖10圖示了豎直線圖樣。圖ll圖示了環(huán)形圖樣。掩模7可具有 各種透射圖樣。掩模的透射圖樣可衍射由設(shè)備IO生成的輻射。有利地，輻射圖樣可補償透 射圖樣的衍射效應(yīng)。例如，如果透射圖樣水平衍射輻射，則圖10的豎直線圖樣補償該衍射。
在根據(jù)本發(fā)明通過光刻裝置的第一或第二實現(xiàn)模式實現(xiàn)的方法中，時間復(fù)用器15 可協(xié)調(diào)輻射源，使得輻射源包括多個輻射組-每個輻射組包括同時生成基本輻射以創(chuàng)建對應(yīng)的輻射圖樣的多個源20 ;
-輻射組一個接一個地生成它們對應(yīng)的輻射圖樣。
這允許結(jié)合先前公開的優(yōu)點
-補償掩模7的衍射；以及-允許大范圍的輸出輻射平均頻率，和/或允許大范圍的輸出輻射平均功率，和/
或由于控制器22而穩(wěn)定輸出輻射的平均頻率和/或功率。 在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式中，所有輻射圖樣可以是相同的。 在另一實施方式中，各輻射圖樣可以是不同的。輻射圖樣可逐漸從一種形狀變?yōu)?br>
另一種形狀就像它們連續(xù)發(fā)生一樣。這樣，掩模接收的輻射圖樣被動態(tài)修改。 如圖4和5所示，光刻裝置的第二實現(xiàn)模式對于每個輻射源包括將該源生成的射
線反射至輸出孔的至少一個反射鏡23。第二實現(xiàn)模式進一步包括對每個反射鏡23的角位
進行修改的裝置。每個反射鏡23的角位可根據(jù)兩個不同的自由度轉(zhuǎn)動。通常，反射鏡23
被安裝在由復(fù)用器15控制的電機上。這些修改裝置可由用戶使用，如圖5所示，以動態(tài)且
連續(xù)地修改每個輻射源14所到達(dá)的掩模7的對應(yīng)區(qū)域和晶片9的對應(yīng)區(qū)域。這樣，掩模7
接收到的輻射圖樣可被動態(tài)且連續(xù)地修改。這意味著掩模7的光瞳填充因子(pupil fill
factor)在晶片9曝光的過程中動態(tài)變化。為了清楚地說明圖4和5，僅為每個源14圖示
了一個反射鏡23。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10的最佳實現(xiàn)模式為每個輻射源14包括將其生成的
射線相繼地反射至輸出孔5的至少兩個反射鏡23。這樣，通過修改至少兩個反射鏡23的
角位，由源14生成且被源14的至少兩個反射鏡23反射的射線可到達(dá)掩模7和晶片9的任
何點或區(qū)域。圖12圖示了將輻射圖樣從豎直線形24動態(tài)修改至環(huán)形26的三個連續(xù)步驟
24、25、26，每個圓圖示了在掩模7的平面內(nèi)由一個源生成并且到達(dá)掩模7的輻射。 最后，在設(shè)備10內(nèi)，測量裝置19被設(shè)置為檢測至少一個脈沖源中的故障或失效，
多個輻射源包括備用組，該備用組包括被配置為取代每個故障或失效源來生成輻射。這樣，
如果一個輻射源有問題，技術(shù)人員可對其進行修復(fù)或替換，同時光刻裝置仍保持工作，也就
是說，光刻裝置在生成具有期望功率、期望頻率和期望圖樣的輸出輻射。 當(dāng)然，本發(fā)明不限于先前描述的實施例，并且可在不超出本發(fā)明范圍的前提下對
這些實施例進行大量修改。 特別地，過濾窗222可以是用于所有源的同一個過濾窗，并且優(yōu)選地可以是輸出
孔5。在該變體中，每個基本輻射的一部分都聚焦在輸出窗上。 此外，一個輻射源與另一個輻射源的期望范圍可以是不同的。
權(quán)利要求
一種通過輸出孔(5)生成輸出輻射的方法，所述方法包括-由多個輻射源(11-14，20)生成脈沖輻射，每個源被設(shè)置為分別(i)在對應(yīng)的等離子體(211)內(nèi)生成對應(yīng)的脈沖基本輻射，其波長包括對應(yīng)的期望范圍；(ii)將其對應(yīng)的基本輻射的射線引導(dǎo)至所述輸出孔(5)上；-對于每個源，在對應(yīng)的基本輻射所通過且位于對應(yīng)的等離子體(211)內(nèi)的對應(yīng)控制區(qū)域內(nèi)分布射線的折射率，以根據(jù)波長選擇性地偏移所述對應(yīng)的基本輻射的射線；以及-時間復(fù)用所述輻射源，以在所述輸出孔(5)處獲得所述輸出輻射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括檢測所述輻射源(11-14,20) 之一的故障，以及用取代故障源的備用源生成基本輻射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，進一步包括測量所述輸出輻射的功 率，以及根據(jù)對所述輸出輻射的功率的測量控制所述時間復(fù)用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述脈沖輻射的生成包括通過工作源一 個接一個地生成基本輻射；以及如果所述工作源生成的輸出輻射小于最小閾值，則通過至 少一個輔助源生成至少一個基本輻射。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，多個基本輻射同 時生成以創(chuàng)建期望的輻射圖樣(24， 25， 26)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，進一步包括隨著時間對期望圖樣的動態(tài) 修改。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，對于所述輻射源中的至少一個(14)， 對輻射圖樣的動態(tài)修改包括對將所述輻射源生成的射線反射至所述輸出孔的至少一個反 射鏡(23)的角位進行修改。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述輸出輻射的 平均頻率大于每個輻射源的最大頻率。
9. 一種通過輸出孔(5)生成輸出輻射的設(shè)備，所述設(shè)備包括-多個輻射源(11-14，20)，每個源包括用于生成對應(yīng)的脈沖基本輻射的裝置，所述對 應(yīng)的脈沖基本輻射的波長包括對應(yīng)的期望范圍，每個源被設(shè)置為將其對應(yīng)的基本輻射的射 線引導(dǎo)至所述輸出孔(5)上，每個源包括對應(yīng)的等離子體和偏移裝置(212，2121，2122)，在 所述對應(yīng)的等離子體中生成對應(yīng)的基本輻射，所述偏移裝置(212,2121,2122)包括對對應(yīng) 的基本輻射所通過的且位于對應(yīng)的等離子體內(nèi)的對應(yīng)控制區(qū)域內(nèi)的射線的折射率的受控 分布進行設(shè)置的裝置，以根據(jù)波長選擇性地偏移所述對應(yīng)的基本輻射的射線；以及_時間復(fù)用器，時間復(fù)用所述輻射源，以在所述輸出孔處獲得所述輸出輻射。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括對所述脈沖源中的至少一個 的故障進行檢測的裝置，所述多個輻射源包括備用組，所述備用組包括被設(shè)置為取代至少 一個故障源來生成輻射的至少一個備用源。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括對所述輸出輻射的功率 進行測量的裝置，以及根據(jù)對所述輸出輻射的功率測量來控制所述時間復(fù)用器的裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述多個輻射源包括 -工作組，包括被設(shè)置為一個接一個地生成輻射的源；以及-輔助源，包括被設(shè)置為在所述工作組生成的輸出輻射的功率小于最小閾值的情況下 生成輻射的至少一個輔助源。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述時間復(fù)用器 被設(shè)置為控制多于一個的源同時生成輻射以創(chuàng)建期望的輻射圖樣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，進一步包括用于動態(tài)修改所述輻射圖 樣的裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備，其特征在于，對于所述輻射源的至少一個，所述 設(shè)備包括將所述源生成的射線反射至所述輸出孔的至少一個對應(yīng)的反射鏡(13)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9至14中的任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述輻射源中 的至少一個被設(shè)置為生成其射線到達(dá)所述輸出孔(5)并且不是從所述輻射
17. 根據(jù)權(quán)利要求9至16中的任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，每個源通過對 應(yīng)的源孔(210)生成對應(yīng)的脈沖基本輻射，多個源孔(210)聚集在表面(16)上，所述表面 優(yōu)選地為平面或球形部分，聚集在所述表面上的每個孔(210)沿著第一方向鄰近于聚集在 所述表面上的至少一個其它孔并且沿著不同于所述第一方向的第二方向鄰近于聚集在所 述表面上的至少一個其它孔。
18. 根據(jù)權(quán)利要求9至17中的任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，每個輻射源具 有對應(yīng)的基本輻射的最大生成頻率，所述時間復(fù)用器被設(shè)置為將大于所述源的所有最大頻 率的平均頻率提供給所述輸出輻射。
19. 根據(jù)權(quán)利要求9至18中任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，對于至少一個輻 射源，所述設(shè)備進一步包括位于所述源的控制區(qū)域的下游側(cè)的對應(yīng)的過濾窗(222)，所述過濾窗_允許由所述源生成且在所述源的期望波長范圍內(nèi)的射線通過；以及 -阻止由所述源生成且不在所述源的期望波長范圍內(nèi)的光學(xué)通過。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述過濾窗對于所述源中的幾個來說基本為同一個過濾窗，并且優(yōu)選地為所述輸出孔。
21. 根據(jù)權(quán)利要求9至20中任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，用于設(shè)置折射率 的受控分布的裝置包括對所述控制區(qū)域內(nèi)的電子密度進行控制的裝置。
22. 根據(jù)權(quán)利要求9至21中任一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個期望范 圍在從0納米到100納米的波長區(qū)間內(nèi)，優(yōu)選地在極UV光譜或軟X-射線光譜內(nèi)。
23. —種包括根據(jù)權(quán)利要求9至22中的任一項權(quán)利要求所述的生成設(shè)備的光刻裝置。
24. —種利用根據(jù)權(quán)利要求23所述的光刻裝置生產(chǎn)微電子元件尤其是半導(dǎo)體元件的 方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過輸出孔(5)生成輸出輻射的設(shè)備(10)，所述設(shè)備(10)包括多個輻射源(11-14)和用于時間復(fù)用所述輻射源(11-14)的時間復(fù)用器(15)。每個輻射源包括等離子體(211)，在等離子體(211)中生成基本輻射并且根據(jù)波長選擇性地偏移該基本輻射的射線。這種源具有小尺寸和小的光學(xué)擴展量。該設(shè)備例如可包括一百個或更多個輻射源。每個輻射源可用于生成動態(tài)修改的輻射圖樣(24，25，26)，或者用作取代故障源的備用源，或者用作僅當(dāng)輸出輻射的功率小于最小閾值時才生成輻射的輔助源。本發(fā)明還涉及由該設(shè)備執(zhí)行的方法，以及包括該設(shè)備的光刻裝置。
文檔編號G03F7/20GK101711376SQ200880018973
公開日2010年5月19日 申請日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
發(fā)明者彼得·丘 申請人:內(nèi)諾-Uv公司