源收集器設備、光刻設備和方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年4月5日申請的美國臨時申請61/809, 027的權益。在此將 該臨時申請的全文通過引用并入本文中。
技術領域
[0003] 本發明涉及一種源收集器設備，尤其是用于光刻設備中的源收集器設備，以及一 種用于削弱燃料液滴流中的伴生液滴（satellitedroplet)的潛在的負面影響的方法和設 備。
【背景技術】
[0004] 光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底的目標部分上的機器。例如，可以將光刻 設備用在集成電路（IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模或掩模版的圖案 形成裝置用于生成對應于IC的單層的電路圖案。可以將該圖案成像到襯底（例如，硅晶片） 上的目標部分（例如，包括一部分、一個或多個管芯）上，所述襯底具有輻射敏感材料（抗 蝕劑）層。通常，單個的襯底將包含被連續曝光的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻設備 包括：所謂的步進機，在步進機中通過將全部圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每一 個目標部分；和所謂的掃描器，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輻射每一個目 標部分。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 移到襯底上。
[0005] 光刻術被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結構的關鍵步驟之一。然而，隨著 通過使用光刻術制造的特征的尺寸變得越來越小，光刻術正變成允許制造微型IC或其他 器件和/或結構的更加關鍵的因素。
[0006] 圖案印刷的極限的理論估計可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式（1)所 示：
[0008] 其中X是所用輻射的波長，NA是用以印刷圖案的投影系統的數值孔徑，Ic1是依賴 于工藝的調節因子，也稱為瑞利常數，CD是所印刷的特征的特征尺寸（或臨界尺寸）。由等 式⑴知道，特征的最小可印刷尺寸的減小可以由三種途徑實現：通過縮短曝光波長A、通 過增大數值孔徑NA或通過減小Ic1的值。
[0009] 為了縮短曝光波長并因此減小最小可印刷尺寸，已經提出使用極紫外（EUV)輻射 源。EUV輻射是波長在5-20nm范圍內的電磁輻射，例如波長在13-14nm范圍內，例如波長在 5-10nm范圍內，例如6. 7nm或6. 8nm的波長。可用的源包括例如激光產生的等離子體源、放 電等離子體源以及基于由電子存儲環提供的同步加速器輻射的源。
[0010] 可以使用等離子體產生EUV輻射。用于產生EUV輻射的輻射系統可以包括用于激 發燃料以提供等離子體的激光器和用于容納等離子體的源收集器模塊。等離子體可以例如 通過引導激光束至燃料來產生，燃料例如可以是合適的材料（例如錫）的液滴，或合適的氣 體或蒸汽的流，例如氙氣或鋰蒸汽。所形成的等離子體發射輸出輻射，例如EUV輻射，其通 過使用輻射收集器收集。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布置成提供支持等離子體的真空環境的包圍結構或 腔。這樣的系統典型地被稱作激光產生等離子體（LPP)源。
[0011] 燃料液滴借助于燃料液滴生成器來生成。例如，燃料液滴可以在壓電元件的控制 下從毛細管發出。為了優化性能，燃料液滴融合成用于形成等離子體的合適或正確尺寸的 液滴是重要的，而且，一個已知的問題是小液滴的伴生也可能由于非優化的液滴融合而形 成。典型地，燃料液滴可以具有大約30微米的直徑，而伴生的液滴可以具有大約6nm的直 徑。這些尺寸當然可能變化，但是可以給出規則的燃料液滴和不期望的伴生液滴的相對尺 寸的指示。這種伴生液滴的存在可能干擾EUV輻射的生成，并可能降低EUV源的性能。存 在這種伴生液滴的另外的缺陷是如果EUV源包括主振蕩器功率（MOPA)配置的激光器，則伴 生的液滴可能通過液滴之間的激發造成不期望的EUV生成。
[0012] 為了最小化伴生液滴的形成，燃料液滴生成器的操作參數應當被仔細地控制。然 而，發現，在操作過程中調整燃料液滴生成器的必要參數是非常耗時的過程。而且，調整燃 料液滴生成器的參數的需要僅僅在性能衰減已經發生和晶片已經由于不充分的曝光而被 浪費時可能是顯而易見的。

【發明內容】

[0013] 根據本發明的一個方面，提供了一種源收集器設備，例如構造成用在光刻設備中 的源收集器設備，所述源收集器設備包括：燃料液滴生成器，配置成生成從所述燃料液滴生 成器的出口朝向等離子體形成部位引導的燃料液滴流；以及氣體供給裝置，配置成提供朝 向所述燃料液滴流引導的氣體流，例如氫氣流，借助于該氣體流，伴生液滴被偏轉出所述燃 料液滴流。
[0014] 在本發明的實施例中，所述源收集器設備還包括護罩，所述護罩基本上平行于所 述燃料液滴流延伸，且其中所述氣體流從設置在所述護罩中或所述護罩附近的出口延伸。
[0015] 所述氣體流可以形成為單個氣體流或可以由多個獨立氣體流形成。優選地，所述 氣體流位于一平面中，且所述燃料液滴流基本上垂直于所述平面。
[0016] 在本發明的優選實施例中，所述氣體流被配置成使得在使用中，任何伴生液滴被 偏轉成使得在使用中它們不穿過用于從燃料液滴生成等離子體的激光束。
[0017] 在本發明的優選實施例中，所述源收集器設備還包括檢測設備，所述檢測設備被 構造和布置用于檢測燃料液滴在燃料液滴流中的融合。所述檢測設備可以例如是光學檢測 設備或電磁檢測設備。
[0018] 在本發明的優選實施例中，檢測設備形成為所述護罩的一部分。例如，所述檢測設 備可以包括布置在燃料流的第一側上的多個光源和布置在燃料流的相反的第二側上的多 個對應的檢測器。替代地，所述檢測設備可以包括布置在燃料流周圍的第一電磁傳感器和 第二電磁傳感器。傳感器可以形成為所述護罩的一部分。
[0019] 根據本發明的另一方面，提供一種源收集器設備，例如構造成用在光刻設備中的 源收集器設備，該源收集器設備包括：燃料液滴生成器，配置成生成從所述燃料液滴生成器 的出口朝向等離子體形成部位引導的燃料液滴流；護罩，所述護罩構造和布置用于保護燃 料液滴流，所述源收集器設備還包括檢測設備，所述檢測設備被構造和布置用于在燃料液 滴流沿著所述護罩通過時檢測燃料液滴在燃料液滴流中的融合。
[0020] 在本發明的優選實施例中，所述檢測設備容納在所述護罩中。
[0021] 在本發明的優選實施例中，所述檢測設備是光學檢測設備或電磁檢測設備。例如， 所述檢測設備可以包括布置在燃料流的第一側上的多個光源和布置在燃料流的相反的第 二側上的多個對應的檢測器。在另一實施例中，所述檢測設備可以包括布置在燃料流周圍 的第一電磁傳感器和第二電磁傳感器。
[0022] 根據本發明的另一方面，提供一種光刻設備，包括如上所述的源收集器設備，且所 述光刻設備還包括：照射系統，其配置成調節輻射束；支撐結構，其構造用于支撐圖案形成 裝置，所述圖案形成裝置能夠將圖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，其構造用于保持襯底；和投影系統，其配置成用于將圖案化的輻射束投影到襯 底的目標部分上。
[0023] 根據本發明的另一方面，提供一種從源收集器設備的燃料液滴流中去除伴生液滴 的方法，所述燃料液滴流沿著第一方向延伸，所述方法包括：將氣體流朝向所述燃料液滴流 引導以將在第二方向上相對于燃料液滴的差異速度賦予所述伴生液滴。
[0024] 根據本發明的另一方