輻射源和用于光刻設(shè)備的方法和器件制造方法
【專(zhuān)利摘要】用于通過(guò)LPP（激光產(chǎn)生等離子體）或DLP（雙激光等離子體）從熔融的燃料液滴的束流產(chǎn)生EUV的輻射源具有布置成提供燃料(314)液滴的束流的燃料液滴產(chǎn)生裝置和配置成汽化燃料的所述液滴中的至少一些以產(chǎn)生輻射的至少一個(gè)激光器。燃料液滴產(chǎn)生裝置包括：噴嘴(301)、饋送室和貯液器(303)，其中泵送裝置布置成將熔融狀態(tài)下的燃料流從貯液器通過(guò)饋送室供給并作為液滴的束流排出噴嘴。饋送室具有與填充有液體的驅(qū)動(dòng)腔(310)接觸的外表面，并且液體布置成能夠被驅(qū)動(dòng)以由振動(dòng)器(311)震蕩，其中該震蕩可以通過(guò)液體從饋送室的外表面?zhèn)鬏斨琉佀褪覂?nèi)的熔融燃料。該布置允許振蕩驅(qū)動(dòng)噴嘴饋送室以控制燃料束流破碎成液滴，而不需要振動(dòng)器和燃料噴嘴饋送室之間的直接接觸。這可以減少通過(guò)接觸失效從振動(dòng)器至饋送室的傳輸損失，并且可以允許在冷卻位置遠(yuǎn)程定位振動(dòng)器用于有效操作。
【專(zhuān)利說(shuō)明】輻射源和用于光刻設(shè)備的方法和器件制造方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年8月5日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/515，716的權(quán)益，其在此通過(guò)引用全文并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及EUV輻射源、光刻設(shè)備以及用于制造器件的方法。
【背景技術(shù)】 [0004]光刻設(shè)備是一種將期望的圖案應(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(ICs)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將要在所述IC的單層上形成的電路圖案。這種圖案可以被轉(zhuǎn)移到襯底(例如硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括部分管芯、一個(gè)或若干個(gè)管芯)上。通常，圖案轉(zhuǎn)移是通過(guò)將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)的層上。通常，單個(gè)襯底將包含被連續(xù)圖案化的相鄰的目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。
[0005]光刻術(shù)被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著通過(guò)使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸變得越來(lái)越小，光刻術(shù)正變成允許制造微型IC或其他器件和/或結(jié)構(gòu)的更加關(guān)鍵的因素。
[0006]圖案印刷的極限的理論估計(jì)可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式(I)所示:
[0007]CD = k,(I)
NA
[0008]其中λ是所用輻射的波長(zhǎng)，NA是用以印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，Ic1是依賴于過(guò)程的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式(I)知道，特征的最小可印刷尺寸減小可以由三種途徑獲得:通過(guò)縮短曝光波長(zhǎng)λ、通過(guò)增大數(shù)值孔徑NA或通過(guò)減小Ic1的值。
[0009]為了縮短曝光波長(zhǎng)，并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射是具有在5-20nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的電磁輻射，例如在13_14nm范圍內(nèi)，例如在5-10nm范圍內(nèi)，例如6.7nm或6.8nm?？赡艿脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或基于通過(guò)電子存儲(chǔ)環(huán)提供的同步加速器輻射的源。
[0010]可以通過(guò)使用等離子體來(lái)產(chǎn)生EUV輻射。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射系統(tǒng)可以包括用于激發(fā)燃料以提供等離子體的激光器和用于容納等離子的源收集器模塊。例如可以通過(guò)引導(dǎo)激光束至諸如合適材料(例如錫)的顆?；蛞旱位蛘吆线m氣體或蒸汽(例如氙氣或鋰蒸汽)的束流等燃料來(lái)產(chǎn)生等離子體。所形成的等離子體發(fā)出輸出輻射，例如EUV輻射，其通過(guò)使用輻射收集器來(lái)收集。
[0011]輻射收集器可以是反射鏡式正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦成束。源收集器模塊可以包括包圍結(jié)構(gòu)或腔，布置成提供真空環(huán)境以支持等離子體。這種輻射系統(tǒng)通常被稱為激光產(chǎn)生的等離子體(LPP)源。
[0012]當(dāng)熔融的燃料液滴被用作產(chǎn)生用于生成輻射的等離子體的燃料時(shí)，還可以設(shè)置第二激光器以在第一激光束之前預(yù)熱燃料液滴并入射到液滴上以便產(chǎn)生等離子體并隨后產(chǎn)生輻射。使用這種方法的LPP源可以被稱為雙激光脈沖(DLP)源。
[0013]燃料液滴產(chǎn)生裝置可以布置成提供熔融燃料的液滴束流至輻射源的等離子體形成位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]燃料液滴產(chǎn)生裝置可以包括噴嘴，通過(guò)噴嘴在壓強(qiáng)下驅(qū)動(dòng)熔融燃料從噴嘴噴射作為液滴束流。從噴嘴發(fā)出的液體束流的自然破碎(break-up)是已知的瑞利破碎。瑞利頻率與噴嘴的液滴產(chǎn)生速率對(duì)應(yīng)，與噴嘴處燃料的平均速度和噴嘴的直徑相關(guān)，如下面的等式(2)表示的:
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種福射源，包括: 燃料液滴產(chǎn)生裝置，布置成提供燃料液滴的束流，所述燃料液滴產(chǎn)生裝置包括: 噴嘴， 饋送室，所述饋送室具有與驅(qū)動(dòng)腔接觸的外表面，其中當(dāng)驅(qū)動(dòng)腔填充有液體并且液體布置成能夠被驅(qū)動(dòng)以經(jīng)受可操作地連接至驅(qū)動(dòng)腔的振動(dòng)器進(jìn)行的震蕩時(shí)，所述震蕩能夠被通過(guò)液體從饋送室的外表面?zhèn)鬟f至饋送室中的所述熔融燃料； 貯液器，和 泵，布置成將熔融狀態(tài)下的燃料流從貯液器通過(guò)饋送室供給并作為液滴的束流排出噴嘴；和 至少一個(gè)激光器，配置成汽化所述燃料液滴中的至少一些以產(chǎn)生輻射。
2.如權(quán)利要求1所述輻射源，其中饋送室具有第一諧振頻率并且其中驅(qū)動(dòng)腔具有第二諧振頻率。
3.如權(quán)利要求1或2所述輻射源，其中驅(qū)動(dòng)腔包括調(diào)節(jié)裝置，使得驅(qū)動(dòng)腔的第二諧振頻率是可變的。
4.如權(quán)利要求1或2所述輻射源，其中驅(qū)動(dòng)腔包括與饋送室的外表面直接接觸的第一腔，其中第一腔與第二腔通過(guò)連接管的孔流體連接，并且其中第二腔具有可操作地連接于其上的振動(dòng)器，其中第一腔、第二腔以及連接管填充有液體，并且其中第一腔能夠被驅(qū)動(dòng)以經(jīng)受由所述震蕩從第二腔通過(guò)所述連接管、經(jīng)由液體的聲學(xué)傳遞進(jìn)行的震蕩。
5.如權(quán)利要求4所述輻射源，其中第二腔包括調(diào)節(jié)裝置，由此驅(qū)動(dòng)腔的第二諧振頻率是可變的。
6.如權(quán)利要求4或5所述輻射源，其中振動(dòng)器布置成在使用時(shí)使第二腔的外壁震蕩以驅(qū)動(dòng)液體經(jīng)受震蕩。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中燃料液滴產(chǎn)生裝置包括冷卻裝置，所述冷卻裝置布置成在使用時(shí)保持振動(dòng)器處于低于保持所述燃料處于熔融狀態(tài)所需溫度的溫度條件下。
8.如權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中燃料液滴產(chǎn)生裝置包括冷卻裝置，所述冷卻裝置布置成在使用時(shí)保持第二腔和振動(dòng)器處于低于保持燃料處于熔融狀態(tài)所需溫度的溫度條件下。
9.如權(quán)利要求8所述輻射源，其中冷卻裝置是包圍第二腔和振動(dòng)器的冷卻室。
10.如權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中振動(dòng)器是壓電致動(dòng)器，并且其中冷卻裝置布置成在使用時(shí)將壓電致動(dòng)器保持在低于壓電致動(dòng)器的居里溫度的溫度下。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中饋送室與噴嘴直接流體連接。
12.如權(quán)利要求11所述的輻射源，其中饋送室是毛細(xì)管并且噴嘴是在毛細(xì)管的遠(yuǎn)端處的狹窄部。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中饋送室與饋送貯液器是基本上聲學(xué)解耦的。
14.如權(quán)利要求13所述的輻射源，其中燃料通過(guò)橫截面面積小于5X 10-?2的限流部進(jìn)入饋送室。
15.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中液體被保持在超過(guò)大氣壓的足夠的壓強(qiáng)條件下，以在使用時(shí)抑制液體的氣穴現(xiàn)象。
16.—種光刻設(shè)備,包括: 如權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的輻射源，布置成產(chǎn)生輻射束； 照射系統(tǒng)，構(gòu)造成調(diào)節(jié)福射束； 支撐裝置，構(gòu)造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輻射束以形成圖案化的輻射束； 襯底臺(tái)，構(gòu)造成保持襯底；和 投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的輻射束投影到所述襯底的目標(biāo)部分上。
17.一種燃料液滴產(chǎn)生裝置，用于提供用于輻射源的燃料液滴的束流，所述燃料液滴產(chǎn)生裝置包括: 噴嘴； 饋送室，具有與驅(qū)動(dòng)腔接觸的外表面，驅(qū)動(dòng)腔配置成填充有液體，所述液體布置成能夠被驅(qū)動(dòng)以經(jīng)受由可操作地連接至驅(qū)動(dòng)腔的振動(dòng)器進(jìn)行的震蕩，所述震蕩能夠從饋送室的外表面通過(guò)液體傳遞至饋送室內(nèi)的所述熔融燃料； 貯液器；和 泵，布置成將熔融狀態(tài)的燃料流從貯液器通過(guò)饋送室供給并作為液滴的束流排出噴嘴。·
18.—種方法,包括: 將熔融的燃料從貯液器通過(guò)饋送室泵送并通過(guò)噴嘴排出，饋送室具有與填充有液體的第一腔接觸的外表面； 驅(qū)動(dòng)第一腔以經(jīng)受由振動(dòng)器進(jìn)行的震蕩，該震蕩通過(guò)液體并通過(guò)饋送室的外表面?zhèn)鬟f至饋送室中的燃料； 從噴嘴發(fā)射燃料液滴的束流；和 用激光汽化燃料液滴中的至少一些以產(chǎn)生輻射。
【文檔編號(hào)】H05G2/00GK103718654SQ201280036635
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月5日
【發(fā)明者】E·魯普斯特拉, J·迪吉克斯曼 申請(qǐng)人:Asml荷蘭有限公司