用于避免污染的定向的极紫外集光器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有定向的集光器反射镜的极紫外(EUV)辐射源以减少由燃料液滴碎片产生的污染。在一些实施例中，EUV辐射源具有向EUV源容器提供多个燃料液滴的燃料液滴发生器。主激光器配置为产生指向多个燃料液滴的主激光束。主激光束具有足够的能量以点燃来自多个燃料液滴的等离子体，等离子体发射出极紫外辐射。使配置为将极紫外辐射聚焦至EUV源容器的出口孔的集光器反射镜定向，以使从集光器反射镜的顶点向外延伸的法向量以小于90°的角度与重力的方向相交。本发明专利技术实施例涉及一种极紫外辐射源、一种极紫外辐射源以及一种产生极紫外辐射的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于避免污染的定向的极紫外集光器
本专利技术实施例涉及用于避免污染的定向的极紫外集光器，具体地涉及一种极紫外辐射源、一种极紫外辐射源以及一种产生极紫外辐射的方法。
技术介绍
光刻是一种通过用光辐射具有图案的光掩模以将图案转印至半导体衬底上面的光敏材料上。在半导体工业的历史上，通过减小光刻辐射源的曝光波长已经实现了较小的集成芯片最小的部件尺寸，从而提高了光刻分辨率。使用具有10nm和130nm之间的曝光波长的极紫外(EUV)光的极紫外(EUV)光刻是用于新兴技术节点(例如22nm、14nm、10nm等)的前景光明的新一代光刻解决方案。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种极紫外(EUV)辐射源，包括：燃料液滴发生器，配置为向EUV源容器提供多个燃料液滴；主激光器，配置为产生指向所述多个燃料液滴的主激光束，其中，所述主激光束具有足够的能量以点燃来自所述多个燃料液滴的发射极紫外辐射的等离子体；以及集光器反射镜，配置为将所述极紫外辐射聚焦至所述EUV源容器的出口孔，其中，定向所述集光器反射镜以使从所述集光器反射镜的顶点向外延伸的法向量以小于90°的角度与重力的方向相交。根据本专利技术的另一实施例，还提供了一种EUV辐射源，包括：锡液滴发生器，配置为向EUV源容器提供多个锡液滴；二氧化碳(CO2)激光器，配置为产生主激光束，其中，所述主激光束具有足够的能量以点燃来自所述多个锡液滴的发射极紫外辐射的等离子体；以及集光器反射镜，配置为将所述极紫外辐射聚焦至所述EUV源容器的出口孔，其中，所述集光器反射镜具有顶点，所述集光器反射镜位于横向邻近所述多个锡液滴和所述主激光束的交叉点并且垂直地位于所述交叉点之上的位置处。根据本专利技术的又一实施例，还提供了一种产生极紫外(EUV)辐射的方法，包括：提供多个燃料液滴至EUV源容器内；用主激光束轰击所述多个燃料液滴以产生发射EUV辐射的等离子体；以及使用定向的集光器反射镜在焦点处聚焦所述EUV辐射，其中所述集光器反射镜被定向为使得从所述集光器反射镜的顶点向外延伸的法向量以小于90°的角度与重力的方向相交。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。图1示出了具有为减少燃料液滴碎片(fueldropletdebris)污染而定向的集光器反射镜(collectormirror)的极紫外(EUV)辐射源的一些实施例的框图。图2示出了具有为减少燃料液滴碎片污染而定向的集光器反射镜的EUV辐射源的一些额外的实施例。图3示出了具有预脉冲激光器的EUV辐射源的一些额外的实施例的框图。图4A至图4B示出了具有为减少燃料液滴碎片污染而定向的集光器反射镜的EUV辐射源的一些可选实施例的框图。图5示出了具有为减少燃料液滴碎片污染而定向的集光器反射镜的EUV光刻系统的一些实施例的框图。图6示出了EUV光刻系统的一些额外的实施例的框图。图7示出了实施EUV光刻工艺的方法的一些实施例的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以便于描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而在此使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。极紫外(EUV)光刻系统大体地使用具有13.5nm波长的极紫外辐射。产生最近出现的具有13.5nm波长辐射的一种方法是对锡(Sn)的液滴发射二氧化碳(CO2)激光束。锡液滴通常提供至EUV源容器中。当液滴进入EUV源容器中时，CO2激光束击中锡液滴并且加热锡液滴至产生锡的原子的临界温度以去除它们的电子并且变成电离的锡液滴的等离子体。电离的锡液滴发射包括光子的EUV辐射，光子具有约13.5nm的波长。弯曲的集光器反射镜用于将EUV辐射聚焦至下游的具有光学组件的扫描仪，该光学组件配置为将EUV辐射聚焦至半导体工件上。在现代EUV辐射源中，定向集光器反射镜以面朝上，以使电离的锡液滴的等离子体形成在激光器反射镜上方。应该理解，当CO2激光轰击锡液滴时，来自撞击的碎片可能从等离子体喷射并且由于重力落在集光器反射镜上。由于碎片收集在集光器反射镜上，集光器反射镜失去反射性。因此，为了保持高EUV能量，通常替换集光器反射镜。但是，集光器反射镜的替换是减少EUV辐射源的产生量的时间密集工艺。例如，每个月可能不得不替换集光器反射镜并且可能占用5天时间来替换，因此明显地减少了EUV辐射源的产生量。本专利技术涉及具有定向的集光器反射镜的EUV辐射源以减少由燃料液滴碎片产生的污染，以及相关方法。在一些实施例中，EUV辐射源具有为EUV源容器提供多个燃料液滴的燃料液滴发生器。主激光器配置为产生指向多个燃料液滴的主激光束。主激光束具有足够的能量以点燃来自多个燃料液滴的等离子体，等离子体发射出极紫外辐射。使配置为聚焦极紫外辐射至EUV源容器的出口孔的集光器反射镜定向，以使从集光器反射镜的顶点向外延伸的法向量与重力的方向以小于90°的角相交。这样的集光器反射镜的定向防止燃料液滴的碎片落在集光器反射镜上，从而减少集光器反射镜上的碎片的堆积并且提高了EUV辐射源的产生量。图1示出了具有为减少燃料液滴碎片污染而定向的集光器反射镜的极紫外(EUV)辐射源100的一些实施例的框图。EUV辐射源100包括配置为产生多个燃料液滴104的燃料液滴发生器102。由燃料液滴发生器102产生的多个燃料液滴104提供至EUV源容器106中。在一些实施例中，多个燃料液滴104可以包括锡(Sn)。在其他实施例中，多个燃料液滴104可以包括不同的金属材料。主激光器108配置为产生与燃料液滴104相交的主激光束110。在一些实施例中，主激光器108可以包括二氧化碳(CO2)激光器。在其他实施例中，主激光器108可以包括可替换的激光器类型。当主激光束110轰击多个燃料液滴104时，主激光束110将多个燃料液滴104加热至临界温度。在临界温度下，燃料液滴104去除它们的电子并且变成包括多个离子的等离子体112。多个离子发射EUV辐射114(例如，具有约13.5nm的波长)。集光器反射镜116布置在EUV源容器106内。集光器反射镜116具有围绕多个燃料液滴104和主激光束110的交叉弯曲的凹曲度，集光器反射镜116配置为将EUV辐射114聚焦至EUV源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极紫外辐射源，包括：燃料液滴发生器，配置为向极紫外源容器提供多个燃料液滴；主激光器，配置为产生指向所述多个燃料液滴的主激光束，其中，所述主激光束具有足够的能量以点燃来自所述多个燃料液滴的发射极紫外辐射的等离子体；以及集光器反射镜，配置为将所述极紫外辐射聚焦至所述极紫外源容器的出口孔，其中，定向所述集光器反射镜以使从所述集光器反射镜的顶点向外延伸的法向量以小于90°的角度与重力的方向相交。

【技术特征摘要】
2015.09.22 US 14/860,8661.一种极紫外辐射源，包括：燃料液滴发生器，配置为向极紫外源容器提供多个燃料液滴；主激光器，配置为产生指向所述多个燃料液滴的主激光束，其中，所述主激光束具有足够的能量以点燃来自所述多个燃料液滴的发射极紫外辐射的等离子体；以及集光器反射镜，配置为将所述极紫外辐射聚焦至所述极紫外源容器的出口孔，其中，定向所述集光器反射镜以使从所述集光器反射镜的顶点向外延伸的法向量以小于90°的角度与重力的方向相交。2.根据权利要求1所述的极紫外辐射源，其中，所述集光器反射镜具有延伸穿过所述集光器反射镜的所述顶点的开口；以及其中，所述主激光束沿着以小于90°的角度与所述法向量相交的第二轨迹延伸穿过所述开口。3.根据权利要求1所述的极紫外辐射源，其中，所述多个燃料液滴沿着以小于90°的角度与所述法向量相交的第一轨迹提供至所述极紫外源容器。4.根据权利要求3所述的极紫外辐射源，其中，所述集光器反射镜在与所述集光器反射镜的所述顶点偏移的位置处具有延伸穿过所述集光器反射镜的开口；以及其中，所述主激光束沿着以基本上直角的角度与所述第一轨迹相交的第二轨迹延伸穿过所述开口。5.根据权利要求1所述的极紫外辐射源，还包括：预脉冲激光器，配置为在所述主激光束击中所述多个燃料液滴之前产生使所述多个燃料液滴变形的预脉冲激光束，所述预脉冲激光束具有比所述主激光束的能量更低的能量；以及其中，所述预脉冲激光束在与所述主激光束的方向不平行的方向上延伸。6.根据权利要求1所述的极紫...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏健元，郭宏铭，赵国宏，彭瑞君，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71