專利名稱：減少等離子體輻射源中的快離子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻設(shè)備和一種用于光刻設(shè)備的等離子體輻射源。
背景技術(shù)：
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。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情 況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成在所述IC
的單層上待形成的電路圖案?？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。通常，圖 案的轉(zhuǎn)移是通過把圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)層 上進(jìn)行的。通常，單獨(dú)的襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)
絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將全部圖 案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來(lái)輻射每一個(gè)目標(biāo)部分；以及所謂掃描器， 在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向("掃描"方向)掃描所述圖案、 同時(shí)沿與該方向平行或反向平行的方向同步地掃描所述襯底來(lái)輻射每一 個(gè)目標(biāo)部分。也可能通過將圖案壓印(imprinting)到襯底上的方式從圖案 形成裝置將圖案轉(zhuǎn)移到襯底上。
為了減小器件的臨界尺寸，光刻投影設(shè)備可以設(shè)置有用于EUV輻射 的輻射源。用于EUV輻射的輻射源可以是放電等離子體輻射源，其中在 陽(yáng)極和陰極之間的(例如氣體或蒸汽)物質(zhì)中產(chǎn)生等離子體，并且其中通 過流過等離子體的(脈沖的)電流進(jìn)行歐姆加熱來(lái)產(chǎn)生高溫放電的等離子 體。
己有的用于EUV光刻術(shù)的基于放電的EUV源是基于等離子體箍縮效 應(yīng)的。作為等離子體箍縮的附加產(chǎn)物，出現(xiàn)會(huì)濺鍍光刻設(shè)備中的光學(xué)元件 的快離子。EUV輻射源中的快離子的能量的大小和分布依賴于在一個(gè)脈沖 中的能量的大小。 一個(gè)脈沖的能量越大，快離子的數(shù)量和它們的平均能量
5就越大，因而光學(xué)元件的濺鍍速率越快。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在例如提供一種等離子體輻射源，其中快離子的形成被減少了。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種輻射源，包括
陽(yáng)極和陰極，構(gòu)造并配置成在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的放電空間內(nèi) 的物質(zhì)中產(chǎn)生放電，并構(gòu)造并配置成形成等離子體以便產(chǎn)生電磁輻射；
第一激活源，設(shè)置成將第一能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的所述 輻射源中的第一點(diǎn)上，以便產(chǎn)生觸發(fā)所述放電的主等離子體通道；和
第二激活源，設(shè)置成將第二能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的輻射 源中的第二點(diǎn)上，以便產(chǎn)生附加的等離子體通道，所述第二點(diǎn)是與所述第 一點(diǎn)不同的點(diǎn)，并且所述第二激活源設(shè)置用以在所述放電期間產(chǎn)生所述第 二能量脈沖。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光刻設(shè)備，包括 輻射源，包括
陽(yáng)極和陰極，構(gòu)造并配置成在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的放電空 間內(nèi)的物質(zhì)中產(chǎn)生放電，以及構(gòu)造并配置成形成等離子體以便產(chǎn)生電磁輻 射；
第一激活源，設(shè)置成將第一能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的 所述輻射源中的第一點(diǎn)上，以便產(chǎn)生觸發(fā)所述放電的主等離子體通道；和
第二激活源，設(shè)置成將第二能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的 輻射源中的第二點(diǎn)上，以便產(chǎn)生附加的等離子體通道，所述第二點(diǎn)是與所 述第一點(diǎn)不同的點(diǎn)，并且所述第二激活源設(shè)置用以在所述放電期間產(chǎn)生所 述第二能量脈沖；
照射系統(tǒng)，構(gòu)建成將所述電磁輻射調(diào)節(jié)成輻射束；
支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)建成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案 在輻射束的橫截面上賦予所述輻射束以形成圖案化的輻射束； 襯底臺(tái)，構(gòu)建成保持襯底；和
投影系統(tǒng)，構(gòu)建成將圖案化的輻射束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上。
6根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種產(chǎn)生輻射的方法，包括步驟 產(chǎn)生在輻射源的陽(yáng)極和陰極之間的電壓；
將第一能量脈沖引導(dǎo)到輻射源中的第一點(diǎn)上，以便產(chǎn)生觸發(fā)所述陽(yáng)極 和所述陰極之間放電的主等離子體通道；
將第二能量脈沖引導(dǎo)到輻射源中的第二點(diǎn)上，以便在所述陽(yáng)極和所述 陰極之間產(chǎn)生附加的等離子體通道，所述第二點(diǎn)是與所述第一點(diǎn)不同的 點(diǎn)，并且所述第二能量脈沖是在所述放電期間產(chǎn)生的。


下面僅通過示例的方式，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中 示意性附圖中相應(yīng)的標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中 圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備； 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的等離子體輻射源； 圖3示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的等離子體輻射源；和 圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的等離子體輻射源。
具體實(shí)施例方式
圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述光刻設(shè)備 包括
照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，紫外(UV)，
或極紫外(EUV)輻射)；
支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，其配置用于支撐圖案形成裝置(例如 掩模)MA，并與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位圖案形成裝置的第 一定位裝置PM相連；
襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，其配置用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕 劑的晶片)W，并與配置用于根據(jù)確定的參數(shù)精確地定位襯底的第二定位 裝置PW相連；和
投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其構(gòu)建用于將由圖案形成 裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一 根或多根管芯)上。
7照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性 型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成 形、或控制輻射。
支撐結(jié)構(gòu)以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖 案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。 所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其他夾持技術(shù)保持圖案 形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固 定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上
(例如相對(duì)于投影系統(tǒng))。在這里任何使用的術(shù)語(yǔ)"掩模版"或"掩模" 都可以認(rèn)為與更上位的術(shù)語(yǔ)"圖案形成裝置"同義。
這里所使用的術(shù)語(yǔ)"圖案形成裝置"應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用 于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成 圖案的任何裝置。應(yīng)當(dāng)注意，賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標(biāo)部 分上所需的圖案完全相符(例如如果該圖案包括相移特征或所謂輔助特 征)。通常，賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的 功能層相對(duì)應(yīng)，例如集成電路。
圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括
掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻 術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減 型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型。可編程反射鏡陣列 的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便 沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反 射鏡矩陣反射的輻射束。
這里使用的術(shù)語(yǔ)"投影系統(tǒng)"應(yīng)該廣義地解釋為包括任意類型的投影 系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué) 系統(tǒng)或其任意組合，如對(duì)于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用 浸沒液體或使用真空之類的其他因素所適合的。這里使用的任何術(shù)語(yǔ)"投 影透鏡"可以認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)"投影系統(tǒng)"同義。
如這里所示的，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用反射式掩模)。 替代地，所述設(shè)備可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更 多的支撐結(jié)構(gòu))的類型。在這種"多臺(tái)"機(jī)器中，可以并行地使用附加的 臺(tái)和/或支撐結(jié)構(gòu)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)和/或支撐結(jié)構(gòu)上執(zhí)行預(yù)備步 驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)和/或支撐結(jié)構(gòu)用于曝光。
光刻設(shè)備也可以是以下類型的，其中襯底的至少一部分可以被具有相 對(duì)高折射率的液體(例如水)所覆蓋，以填充投影系統(tǒng)和襯底之間的空間。 浸沒液體也可以施加到光刻設(shè)備中的其它空間，例如施加到掩模和投影系 統(tǒng)之間。浸沒技術(shù)可用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域中是公知的。 本文中所使用的術(shù)語(yǔ)"浸沒"并不意味著諸如襯底等結(jié)構(gòu)必須浸沒在液體 中，而僅僅意味著在曝光期間液體處于投影系統(tǒng)和襯底之間。
參照?qǐng)Dl，所述照射器IL接收從等離子體輻射源SO發(fā)出的輻射束。所 述等離子體輻射源SO和所述光刻設(shè)備可以是分立的實(shí)體。在這種情況下，
不會(huì)將所述源考慮成光刻設(shè)備的組成部分，并且通過包括例如合適的定向 反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述等離子 體輻射源SO傳到所述照射器IL。可以將所述等離子體輻射源SO和所述照 射器IL、以及如果需要時(shí)的所述束傳遞系統(tǒng)BD—起稱作"輻射系統(tǒng)"。
所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器。 通常，可以對(duì)所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi) 部徑向范圍(一般分別稱為J-外部和J-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照 射器IL可以包括各種其他部件，例如積分器和聚光器。所述照射器可以用 來(lái)調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻度和強(qiáng)度分布。
所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))MT上的所述圖 案形成裝置(例如，掩模)MA上，并且通過所述圖案形成裝置來(lái)形成圖 案。已經(jīng)穿過圖案形成裝置MA后，輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影 系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW 和位置傳感器IF2 (例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫 助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于 所述輻射束B的路徑中。類似地，例如在從掩模庫(kù)的機(jī)械獲取之后，或在 掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器IF1用于將圖 案形成裝置MA相對(duì)于所述輻射束B的路徑精確地定位。通常，可以通過形
9成所述第一定位裝置PM的一部分的長(zhǎng)行程模塊(粗定位)和短行程模塊
(精定位)的幫助來(lái)實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)MT的移動(dòng)。類似地，可以采用形成所 述第二定位裝置PW的一部分的長(zhǎng)行程模塊和短行程模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)所述襯底 臺(tái)WT的移動(dòng)。在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，所述支撐結(jié)構(gòu)MT可 以僅與短行程致動(dòng)器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝置對(duì)準(zhǔn) 標(biāo)記M1、 M2和襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記PK P2來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖案形成裝置MA和襯底W。 盡管所示的襯底對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記占據(jù)了專用目標(biāo)部分，但是他們可以位于目標(biāo)部 分之間的空間上(這些公知為劃線對(duì)齊標(biāo)記)。類似地，在將多于一個(gè)的 管芯設(shè)置在圖案形成裝置MA上的情況下，所述圖案形成裝置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可 以位于所述管芯之間。
可以將所述設(shè)備用于以下模式的至少一種
1. 在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的 同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一 的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對(duì) 不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場(chǎng)的最大尺寸限制了在單一的 靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。
2. 在掃描模式中，在對(duì)支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的 同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動(dòng)態(tài)曝 光)。襯底臺(tái)WT相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過所述投影系 統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來(lái)確定。在掃描模式中，曝光場(chǎng) 的最大尺寸限制了在單一的動(dòng)態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描 方向)，而所述掃描移動(dòng)的長(zhǎng)度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描 方向)。
3. 在另一個(gè)模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT 保持為基本靜止?fàn)顟B(tài)，并且在對(duì)所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)， 將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用 脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間的 連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模 式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程 反射鏡陣列)的無(wú)掩模光刻術(shù)中。
10也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的輻射源so包括陽(yáng)極和陰極，所述陽(yáng)極和陰極構(gòu)造
并配置成在陽(yáng)極和陰極之間的放電空間中的物質(zhì)中產(chǎn)生放電。將要形成的
暫時(shí)等離子體箍縮將會(huì)瓦解(collapse)以產(chǎn)生電磁輻射，例如EUV輻射。 在施加電壓(2-5kV)時(shí)，除了產(chǎn)生電磁輻射，還會(huì)由于等離子體箍縮的 瓦解而產(chǎn)生快離子。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一能量脈沖產(chǎn)生觸發(fā)放電的主等離子體通 道。在放電形成的特定階段，第二能量脈沖在十分靠近鄰近主等離子體通 道處產(chǎn)生第二導(dǎo)電等離子體通道。第一能量脈沖還可以被稱為主能量脈 沖，并且第二能量脈沖還被稱為附加的能量脈沖。
圖2示意地示出根據(jù)實(shí)施例的等離子體輻射源SO。源SO包括陽(yáng)極2 和陰極4。陽(yáng)極2和陰極4設(shè)置成，如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的通過在陽(yáng)極 2和陰極4之間施加足夠的電壓來(lái)在陽(yáng)極2和陰極4之間的放電空間中的 物質(zhì)(例如錫蒸汽)內(nèi)產(chǎn)生放電。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，箍縮等離 子體6將會(huì)形成，這產(chǎn)生包括EUV輻射的電磁輻射。要注意的是，在第 一種情況下，箍縮等離子體6是箍縮的主等離子體通道6。輻射源SO還 包括第一激活源IO，其可以是激光束源IO。激光束源IO設(shè)置成將第一能 量脈沖12引導(dǎo)到放電空間附近的輻射源SO的第一點(diǎn)14上。這將會(huì)燒蝕 (ablate)點(diǎn)14并產(chǎn)生等離子體通道(稱為主等離子體通道)，并因此觸 發(fā)放電。根據(jù)實(shí)施例，輻射源SO還包括第二激活源16，其配置成引導(dǎo)第 二能量脈沖18 (例如激光脈沖18)到放電空間附近的輻射源SO的第二點(diǎn) 20上。這將會(huì)產(chǎn)生附加的等離子體通道22。根據(jù)實(shí)施例，第二點(diǎn)20的位 置與第一點(diǎn)14的位置不同，并且第二激活源16配置成在相同的放電過程 中產(chǎn)生第二等離子體通道22。要注意的是，第一激活源10和第二激活源 16可以合并為一個(gè)激活源，其中通過例如旋轉(zhuǎn)反射鏡的方式沿與第一能量 脈沖不同的方向引導(dǎo)第二能量脈沖18。在實(shí)施例中，第一和/或第二點(diǎn)可 以位于陽(yáng)極上和/或第一和/或第二點(diǎn)可以位于陰極上。
快離子在等離子體瓦解中比EUV輻射產(chǎn)生的階段更后面的階段中產(chǎn) 生?？祀x子接收來(lái)自與12成比例的磁場(chǎng)能量的能量，其中I是從陽(yáng)極2到 陰極4的放電電流。這意味著，如果僅在EUV發(fā)射之后放電電流I減小
ii得足夠快，則快離子的數(shù)量將會(huì)減少。等離子體6的輻射瓦解優(yōu)選是在放 電電流I的最大值附近發(fā)生，因而應(yīng)用下式
L*dI/dt = -RI (1)
其中R是在主等離子體通道中箍縮的電阻，L是放電源的全電感(foil inductance
d(ln(I))/dt = -R/L (2)
要注意的是，電阻R是放電過程的固有參數(shù)，并且很難在不減小轉(zhuǎn)化 效率(CE)的情況下改變它。通過在陽(yáng)極2和陰極4之間產(chǎn)生第二等離子 體通道22，產(chǎn)生并聯(lián)電流路徑。結(jié)果，放電電流將會(huì)轉(zhuǎn)向到具有更小電阻 率的新的電流路徑。由于由主等離子體通道和第二等離子體通道產(chǎn)生的電 流的小的電感，完全轉(zhuǎn)向的過程可以變得非常短(在幾納秒以下)。并聯(lián) 電流路徑實(shí)際上在陽(yáng)極2和陰極4之間形成短路。產(chǎn)生的電路可以看成 陰極4-主等離子體通道6-陽(yáng)極2-第二等離子體通道22。該電路具有相對(duì) 小的電感( 幾nH)，其中在第二等離子體通道中適當(dāng)?shù)卦龃箅娏鞯那闆r 下箍縮放電電流將迅速地消失。放電電流的快速的減小將顯著地減少快離 子的形成。
第二激光脈沖18被引導(dǎo)到點(diǎn)20，以使得其相對(duì)于由第一激活源10 產(chǎn)生的第一激光脈沖12被延遲。在實(shí)施例中，兩個(gè)激光脈沖之間的時(shí)間 延遲調(diào)節(jié)成使得在臨近EUV生成階段的結(jié)束(例如~10 - 100 ns)時(shí)產(chǎn)生 第二等離子體通道。在實(shí)施例中，依賴于在輻射源SO附近位置上測(cè)量的 快離子的量調(diào)節(jié)延遲時(shí)間。
在圖2中，示出輻射源SO，其包括軸對(duì)稱的陽(yáng)極2和陰極4。實(shí)際上， 僅需要一個(gè)附加的激光束(也就是激光束18)用來(lái)產(chǎn)生附加的等離子體通 道22。但是根據(jù)另一實(shí)施例，提供第三激活源24，其設(shè)置用以產(chǎn)生能量 脈沖，例如激光脈沖26，所述能量脈沖被引導(dǎo)到位于陰極4上的第三點(diǎn) 28。從圖2可以看到，這將形成第三等離子體通道30，其與上面所述的第 二等離子體通道22 —起出現(xiàn)。要注意的是，可以想得到，第三激光束在 附加的激光束18照射到陰極4之后才照射到陰極4。這可能有利于減小短 接回路(shortcutting circuit)的電感和減小快離子數(shù)量。附加的等離子體通道22、 30的數(shù)量和形狀可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選定，以最小化短接電感 (shortcutting inductance),正如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的那樣。要注意的是， 輻射源SO可以具有與圖2所示不同的形式和幾何形狀。輻射源SO也可 以包括第三實(shí)體(body),引導(dǎo)激光到所述第三實(shí)體的表面上以產(chǎn)生附加 的等離子體通道22、 30。
圖3是輻射源SO的另一實(shí)施例，所述輻射源SO包括液體噴射流陽(yáng) 極50和液體噴射流陰極52。液體噴射流陽(yáng)極50和液體噴射流陰極52以 本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法形成。根據(jù)實(shí)施例，第一激活源54設(shè)置成將 第一激光束56引導(dǎo)到陰極52上。這將形成用于觸發(fā)放電的主等離子體通 道58。在放電期間，借助第二激活源60將第二激光脈沖62引導(dǎo)到陰極 52。正如上面參照?qǐng)D2說(shuō)明的，這將導(dǎo)致在液體噴射流陰極52和液體噴 射流陽(yáng)極50之間的短路。更多液態(tài)陽(yáng)極或特殊形成的第三實(shí)體(例如液 滴)可以用于產(chǎn)生第二等離子體通道。
圖4示出一個(gè)實(shí)施例，其中在液體噴射流陰極52和液體噴射流陽(yáng)極 50之間發(fā)射液滴70。液滴70通過液滴產(chǎn)生單元61產(chǎn)生。液滴70可以是 液態(tài)金屬液滴，但是可選地，它們可以通過使用例如水或氙的非導(dǎo)電材料 產(chǎn)生。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，用于產(chǎn)生這種液滴的技術(shù)在激光等離 子體產(chǎn)生(LPP)的輻射源中廣泛使用。在實(shí)施例中，可以提供一系列的 具有例如40pm直徑、液滴之間間距例如為40 ;im以及速度為例如10m/s 的液滴。這些液滴的位置和尺寸可以非常好地進(jìn)行限定(~幾pm)。輻射 源SO包括控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)設(shè)置用以控制激活源54、 60發(fā)送激光 脈沖到液滴上，在兩個(gè)連續(xù)的激光脈沖之間具有特定的時(shí)間間隔。加熱(燒 蝕)液滴的過程與聚焦在液態(tài)陰極52上的主激光脈沖的情況相同。通過 聚焦的激光脈沖62加熱并蒸發(fā)液滴材料，然后緊跟著在蒸汽中激光擊穿。 這以后，在蒸汽中激光脈沖能量被吸收，從而電離蒸汽并產(chǎn)生等離子體云。 將這種云擴(kuò)展到液滴的每一側(cè)，就在液體噴射流陽(yáng)極50和液體噴射流陰 極52之間形成一個(gè)新的等離子體通道72。這種新的等離子體通道72將會(huì) 短接主等離子體通道58中的電流。
不用說(shuō)明，本方面的實(shí)施例可以應(yīng)用到其他類型的輻射源中，例如其 他放電產(chǎn)生的等離子體(DPP) EUV源。
13本發(fā)明的實(shí)施例在陽(yáng)極和陰極之間引起更小的總的放電電阻，因而減 小電極附近產(chǎn)生的熱量。因而，需要去除更少的熱量。而且，在外部電路 中的電流將會(huì)更大，因而允許在那里收集附加的電能，因此提高了總的轉(zhuǎn)
化效率CE，所述轉(zhuǎn)化效率CE是(EUV)輻射與由放電消耗的電能的比 值。在EUV脈沖之后，由放電消耗的能量的一部分對(duì)于產(chǎn)生EUY是無(wú)用 的，因而減小它將是有益的。如果在外部電路中能夠收集更大部分的能量 用于在下一個(gè)脈沖中使用，那么將能夠得到更大的總的CE。
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安仕懇tf、J定，1飛晉使用Sn 、餳入口J以使用CT卯隊(duì)、朋和餳tr、j合金， 或錫和銦的合金(對(duì)于產(chǎn)生EUV輻射是已知的)的一種或更多種其他金 屬，或在使用第三實(shí)體情況下用于產(chǎn)生良好的導(dǎo)電率的等離子體通道的任 何已知物質(zhì)。
雖然在本文中詳述了光刻設(shè)備用在制造ICs (集成電路)，但是應(yīng)該理 解到這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁 疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測(cè)圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁 頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將這 里使用的任何術(shù)語(yǔ)"晶片"或"管芯"分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語(yǔ)"襯底" 或"目標(biāo)部分"同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理， 例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對(duì)已曝光的抗蝕劑 進(jìn)行顯影的工具)、量測(cè)工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可 以將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可 以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語(yǔ)"襯底" 也可以表示己經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。
盡管以上已經(jīng)做出了具體的參考，在光學(xué)光刻的情況中使用本發(fā)明的 實(shí)施例，但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例可以有其它的應(yīng)用，例如壓印 光刻，并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻。在壓印光刻中，圖案形成 裝置中的拓?fù)湎薅嗽谝r底上產(chǎn)生的圖案。可以將所述圖案形成裝置的拓 撲印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過施加電磁輻射、熱、 壓力或其組合來(lái)使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之后，所述圖案形 成裝置從所述抗蝕劑上移走，并在抗蝕劑中留下圖案
這里使用的術(shù)語(yǔ)"輻射"和"束"包含全部類型的電磁輻射，包括
14紫外(UV)輻射(例如具有約365、 355、 248、 193、 157或126nm的波 長(zhǎng))和極紫外(EUV)輻射(例如具有5-20nm范圍的波長(zhǎng))，以及其他粒
子束，例如離子束或電子束。
在上下文允許的情況下，所述術(shù)語(yǔ)"透鏡"可以表示各種類型的光學(xué)部 件中的任何一種或它們的組合，包括折射式、反射式、磁性式、電磁式和 靜電式的光學(xué)部件。
盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可 以以與上述不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。上面描述的內(nèi)容是例證性的，而不是限制 性的。因而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離所附的本發(fā)明的權(quán) 利要求的范圍的情況下，可以對(duì)上述本發(fā)明進(jìn)行更改。
權(quán)利要求
1.一種輻射源，包括陽(yáng)極和陰極，構(gòu)造并配置成在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的放電空間內(nèi)的物質(zhì)中產(chǎn)生放電，以及構(gòu)造并配置成形成等離子體以便產(chǎn)生電磁輻射；第一激活源，設(shè)置成將第一能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的所述輻射源中的第一點(diǎn)上，以便產(chǎn)生觸發(fā)所述放電的主等離子體通道；和第二激活源，設(shè)置成將第二能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的輻射源中的第二點(diǎn)上，以便產(chǎn)生附加的等離子體通道，所述第二點(diǎn)是與所述第一點(diǎn)不同的點(diǎn)，并且所述第二激活源設(shè)置用以在所述放電期間產(chǎn)生所述第二能量脈沖。
2. 如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述第一和第二能量脈沖是激光 脈沖。
3. 如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述電磁輻射包括EUV輻射。
4. 如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)位于所 述陰極上。
5. 如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)位于所 述陽(yáng)極上。
6. 如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述陽(yáng)極包括液體噴射流陽(yáng)極， 并且其中所述陰極包括液體噴射流陰極。
7. 如權(quán)利要求6所述的輻射源，還包括液滴產(chǎn)生單元，所述液滴產(chǎn)生 單元設(shè)置成在所述陰極和所述陽(yáng)極之間發(fā)射液滴，其中所述第二激活源設(shè) 置成當(dāng)所述液滴中的一個(gè)液滴處于所述陰極和所述陽(yáng)極之間時(shí)，將所述第 二能量脈沖弓I導(dǎo)到所述一個(gè)液滴上。
8. 如權(quán)利要求7所述的輻射源，其中所述液滴由錫或含錫金屬合金形成。
9. 如權(quán)利要求7所述的輻射源，其中所述液滴由與所述液體噴射流陽(yáng) 極和所述液體噴射流陰極的材料不同的材料形成。
10. 如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述第一和第二激活源設(shè)置成 允許所述第一和第二能量脈沖以大約10-100ns之間的時(shí)間差分別入射到第一和第二點(diǎn)。
11. 如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述第一激活源和所述第二激 活源是同一激活源。
12. —種光刻設(shè)備，包括 輻射源，包括陽(yáng)極和陰極，構(gòu)造并配置成在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的放電空 間內(nèi)的物質(zhì)中產(chǎn)生放電，以及構(gòu)造并配置成形成等離子體以便產(chǎn)生電磁輻 射；第一激活源，設(shè)置成將第一能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的 所述輻射源中的第一點(diǎn)上，以便產(chǎn)生觸發(fā)所述放電的主等離子體通道；和 第二激活源，設(shè)置成將第二能量脈沖引導(dǎo)到所述放電空間附近的 輻射源中的第二點(diǎn)上，以便產(chǎn)生附加的等離子體通道，所述第二點(diǎn)是與所 述第一點(diǎn)不同的點(diǎn)，并且所述第二激活源設(shè)置用以在所述放電期間產(chǎn)生所 述第二能量脈沖；照射系統(tǒng)，構(gòu)造成將所述電磁輻射調(diào)節(jié)成輻射束；支撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)建成支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠?qū)D案 在輻射束的橫截面上賦予給所述輻射束以形成圖案化的輻射束；襯底臺(tái)，構(gòu)建成保持襯底；和投影系統(tǒng)，構(gòu)建成將所述圖案化的輻射束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上。
13. 如權(quán)利要求12所述的光刻設(shè)備，其中所述第一和第二激活源設(shè)置 成允許所述第一和所述第二能量脈沖以大約10-100ns之間的時(shí)間差分別 入射到第一和第二點(diǎn)。
14. 如權(quán)利要求12所述的光刻設(shè)備，其中所述第一激活源和所述第二 激活源是同一激活源。
15. 如權(quán)利要求12所述的光刻設(shè)備，其中所述第一和所述第二能量脈 沖是激光脈沖。
16. 如權(quán)利要求12所述的光刻設(shè)備，其中所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)位 于所述陰極、或所述陽(yáng)極、或所述陰極和所述陽(yáng)極兩者上。
17. —種產(chǎn)生輻射的方法，包括步驟在輻射源的陽(yáng)極和陰極之間產(chǎn)生電壓；將第一能量脈沖引導(dǎo)到所述輻射源中的第一點(diǎn)上，以便產(chǎn)生觸發(fā)所述 陽(yáng)極和所述陰極之間放電的主等離子體通道；將第二能量脈沖引導(dǎo)到所述輻射源中的第二點(diǎn)上，以便在所述陽(yáng)極和 所述陰極之間產(chǎn)生附加的等離子體通道，所述第二點(diǎn)是與所述第一點(diǎn)不同 的點(diǎn)，并且所述第二能量脈沖是在所述放電期間產(chǎn)生的。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一和所述第二能量脈沖以 大約10-100ns之間的時(shí)間差分別入射到第一點(diǎn)和第二點(diǎn)。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述陽(yáng)極包括液體噴射流陽(yáng)極， 并且其中所述陰極包括液體噴射流陰極。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括步驟在所述陰極和所述陽(yáng)極 之間提供液滴，并且當(dāng)所述液滴中的一個(gè)液滴處于所述陰極和所述陽(yáng)極之 間時(shí)，將所述第二能量脈沖弓I導(dǎo)到所述一個(gè)液滴上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少等離子體輻射源中的快離子的方法。本發(fā)明公開一種具有陽(yáng)極和陰極的輻射源以在陽(yáng)極和陰極之間的放電空間內(nèi)產(chǎn)生放電。在輻射源中形成等離子體，這產(chǎn)生例如EUV輻射的電磁輻射。輻射源包括第一激活源以將第一能量脈沖引導(dǎo)到放電空間附近的輻射源中的第一點(diǎn)上，以產(chǎn)生觸發(fā)放電的主等離子體通道。輻射源還具有第二激活源以將第二能量脈沖引導(dǎo)到放電空間附近的輻射源中的第二點(diǎn)上，以便產(chǎn)生附加的等離子體通道。通過在同一的放電期間引導(dǎo)第二能量脈沖，實(shí)現(xiàn)主等離子體電流的短接，這又會(huì)減小快離子產(chǎn)生的量。
文檔編號(hào)H05G2/00GK101569243SQ200780046938
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者K·N·科什烈夫, V·V·伊萬(wàn)諾夫, V·Y·班尼恩 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司